Amélioration Du Contrôle de L'Utilisateur Dans Des Applications de Modélisation Géométrique en Réalité Virtuelle PDF Download
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Author: Manuel Veit
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131570940
Category :
Languages : fr
Pages : 228
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Book Description
En exploitant les récentes avancées technologiques, la réalité virtuelle (RV) permet d'immerger les utilisateurs dans des environnements tridimensionnels. Associés à des périphériques d'interaction spécifiques, ce type d'environnement permet une manipulation directe et intuitive dans le monde virtuel. Ces technologies sont aujourd'hui exploitées dans le milieu industriel, notamment dans le milieu automobile, pour visualiser à échelle réelle les prototypes des voitures en cours de conception. Toutefois, de nouvelles problématiques, liées à l'interaction entre l'Homme et la Machine, empèchent une intégration complète de la RV dans le cycle de conception. Dans ce travail, nous proposons un modèle théorique descriptif permettant de mieux comprendre le rôle de la technique d'interaction durant la manipulation en environnement de RV. Par la suite, nous proposons et évaluons des solutions adaptées à notre environnement de travail (filtrage et simulation d'une interface tactile). L'ensemble des techniques conçues et développées sont validées et intégrées dans une application de modélisation géométrique en environnement virtuel.
Author: Manuel Veit
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131570940
Category :
Languages : fr
Pages : 228
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En exploitant les récentes avancées technologiques, la réalité virtuelle (RV) permet d'immerger les utilisateurs dans des environnements tridimensionnels. Associés à des périphériques d'interaction spécifiques, ce type d'environnement permet une manipulation directe et intuitive dans le monde virtuel. Ces technologies sont aujourd'hui exploitées dans le milieu industriel, notamment dans le milieu automobile, pour visualiser à échelle réelle les prototypes des voitures en cours de conception. Toutefois, de nouvelles problématiques, liées à l'interaction entre l'Homme et la Machine, empèchent une intégration complète de la RV dans le cycle de conception. Dans ce travail, nous proposons un modèle théorique descriptif permettant de mieux comprendre le rôle de la technique d'interaction durant la manipulation en environnement de RV. Par la suite, nous proposons et évaluons des solutions adaptées à notre environnement de travail (filtrage et simulation d'une interface tactile). L'ensemble des techniques conçues et développées sont validées et intégrées dans une application de modélisation géométrique en environnement virtuel.
Author: Manuel Veit
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 209
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Book Description
L'Université de Strasbourg, dispose d’un environnement de réalité virtuelle, c’est à dire d’un environnement informatique 3-D au sein duquel l’utilisateur peut interagir librement. Dans cet environnement, la stéréoscopie est assurée par des lunettes 3-D. L'utilisateur agit sur l’environnement par le biais de périphériques d'interaction spécifiques tels que le flystick ou les gants de données. Ce type d'environnements semblent adaptés aux applications de modélisation géométrique dans lesquelles l'utilisateur manipule des objets 3-D au travers de tâches d'interaction 3-D. Toutefois, le contexte de l'interaction 3-D semble poser de nouvelles problématiques. Ces problématiques sont notamment liées au contrôle moteur du geste et aux difficultés à appréhender la profondeur. Dans le cadre de cette thèse, nous proposons un modèle descriptif basée sur la notion de degrés de liberté permettant à la fois de caractériser la situation d'interaction et d'identifier les difficultés des utilisateurs. À l'aide d'un nouvel outil (une métrique de coordination nommée Nombre de Degrés de liberté Combinés) que nous proposons, nous étudions l'influence de l'introduction d'un support physique et de la décomposition des tâches d'interaction sur les performances des utilisateurs dans des tâches fondamentales comme le positionnement 3-D et le suivi de trajectoires. Nous utilisons les résultats obtenus lors de ces études pour la mise en oeuvre et l'évaluation de deux nouvelles techniques d'interaction. Ces techniques sont intégrées dans une application de modélisation géométrique développée dans le cadre de cette thèse.
Author: Philippe Fuchs
Publisher: Presses des MINES
ISBN: 2911762649
Category : Augmented reality
Languages : fr
Pages : 113
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Author: Katy Tcha tokey
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
La réalité virtuelle, jusqu'alors réservée à des professionnels, poursuit son développement avec la mise sur le marché du grand public, de périphériques (e.g., Oculus) et d'applications (e.g., Star Wars : Jedi Challenges) dit « immersifs ». Pour autant, la littérature ne recense que peu de modèles et d'outils faisant référence à l'expérience utilisateur ou User eXperience (UX) en Environnement Virtuel Immersif (EVI), et les quelques modèles et outils existants ne considèrent pas l'ensemble des composants de l'UX. Cette thèse vise à proposer et valider un modèle holistique d'UX adapté aux EVI (objectif 1), à construire et valider un questionnaire d'UX opérationnalisant le modèle (objectif 2) et à utiliser le questionnaire validé dans le cadre d'une entreprise internationale, éditrice d'applications immersives dans le domaine ludo-éducatif (objectif 3). Le modèle « Immersive Virtual Experience Model » (IVEM) que nous proposons est multidimensionnel. En effet, il regroupe non seulement les facteurs intrinsèques à l'EVI (i.e., largeur du champ visuel, fréquence d'image, niveau d'interactivité, feedback du contenu 3D) et les facteurs propres à l'utilisateur (i.e., expérience précédente) impactant l'UX, mais aussi les composants caractérisant l'UX référencés dans la littérature (i.e., présence, immersion, engagement, flow, utilisabilité, compétences, émotions, conséquences de l'expérience, jugement, adoption de la technologie). Le modèle IVEM validé via cinq études expérimentales confirme les effets des facteurs sur les composants déjà identifiés dans la littérature et fait apparaître de nouvelles relations entre les composants jusqu'alors non démontrées. Notre questionnaire « Immersive Virtual Experience Questionnaire » (IVEQ) opérationnalise les dix composants de notre modèle, à travers des items provenant de questionnaires validés et répertoriés dans la littérature. Le questionnaire IVEQ validé à travers une étude expérimentale conduite sur 152 participants, est composé de 68 items : 9 items de présence, 3 items d'engagement, 5 items d'immersion, 10 items de flow, 11 items d'émotion, 6 items de compétence, 9 items de jugement, 8 items relatifs aux conséquences de l'expérience et 7 items concernent l'adoption de la technologie. Le questionnaire validé a été expérimenté chez un éditeur de solutions immersives, l'entreprise EON Reality, pour assister la conception de l'application ludo-éducative King Tut VR2, qui mobilise deux périphériques de réalité virtuelle : le casque VRONE et la salle immersive iCube.
Author: Dominique Gerber
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 177
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La réalité virtuelle est une discipline qui connaît actuellement un essor important en informatique. De plus en plus présente dans les industries et les laboratoires de recherche, elle laisse pourtant sans réponse un certain nombre de questions, et notamment celle de l'interaction tridimensionnelle, qui se révèle souvent hasardeuse ou incomplète.Dans tout environnement virtuel, l'utilisateur est amené à effectuer des tâches regroupées en quatre familles fondamentales : se déplacer, désigner un ou plusieurs objets, les manipuler et contrôler son environnement. Chacune de ces tâches pose des problèmes spécifiques, et des solutions différentes leurs sont proposées.Un effort particulier a été apporté au contrôle : celui-ci devient d'autant plus important que l'environnement dans lequel l'utilisateur est plongé devient complexe à manipuler. Différentes techniques " classiques " de contrôles sont présentées (fenêtres, menus) de même que des techniques plus spécifiques à la réalité virtuelle. Un test réalisé auprès d'utilisateurs inexpérimentés compare et analyse les différentes techniques de contrôle mentionnées.Une métaphore de menu spécifique, le Spin Menu, destinée aux utilisateurs novices à intermédiaires, a été conçue et testée. Celle-ci offre une représentation et un paradigme de manipulation adaptés, permettant l'utilisation de menus simples ou hiérarchiques. De nombreux tests ont été conduits, permettant d'optimiser la technique et de l'adapter à notre environnement.Afin de proposer un cadre applicatif complet, nous reposons sur un outil de déformation de forme libre, spécifiquement adapté pour les environnements virtuels. L'outil implémente le modèle de déformation sous contraintes DOGME. Grâce à cet outil, l'utilisateur peut effectuer diverses tâches, allant des plus simples comme déplacer un objet à des plus complexes comme saisir une esquisse en 3D ou faire un dessin volumique. Pour les tâches complexes, différentes approches sont décrites.
Author: Maroun Koussaifi
Publisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 147
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L'intelligence ambiante vise à offrir à un utilisateur humain des applications et des services personnalisés et adaptés à la situation courante. L'environnement ambiant, dans lequel cet humain est plongé, est composé d'un ensemble d'objets connectés et de composants logiciels qui sont des briques de base pour la construction d'applications par composition. La disponibilité de ces composants peut varier dynamiquement, en cas de mobilité par exemple. Ceux-ci peuvent apparaître ou disparaître de manière non anticipée. De plus, dans ces environnements dynamiques et ouverts, le besoin de l'utilisateur humain n'est pas stable ni toujours bien défini. Pour construire des applications dans un tel contexte, et fournir à l'utilisateur "les bonnes applications au bon moment", notre équipe explore une approche originale appelée "composition logicielle opportuniste" : l'idée est de construire des applications à la volée par assemblage de composants logiciels présents dans l'environnement sur le moment, sans se baser sur des besoins explicites ni sur des schémas de construction prédéfinis. C'est l'opportunité qui déclenche la construction des applications à la volée. Elle est contrôlée par un système intelligent, appelé moteur de composition opportuniste, qui doit décider des "bonnes" compositions à effectuer sans contribution explicite de l'utilisateur. Ainsi, les applications "émergent" dynamiquement. Les applications émergentes peuvent être imprévues ou inconnues de l'utilisateur. Au centre du système, ce dernier doit être en informé. Il doit pouvoir les contrôler, c'est-à-dire les accepter ou les rejeter, et s'il a les compétences requises, les modifier ou même construire lui-même des applications en assemblant des composants logiciels présents dans l'environnement ambiant. Dans les tâches de contrôle, l'utilisateur doit être assisté au mieux. D'autre part, pour que le moteur de composition opportuniste construise des assemblages pertinents en l'absence de besoins explicites, il doit recevoir des informations de l'utilisateur. Ceci ne doit cependant pas entraîner, pour l'utilisateur, une surcharge d'information ou d'opérations à effectuer. Dans cette thèse, nous proposons une approche basée sur l'ingénierie dirigée par les modèles (IDM) afin de mettre l'utilisateur "au centre de la boucle". Il s'agit de lui présenter les applications émergentes, de l'assister dans son contrôle et d'extraire des données de feedback utiles à fournir au moteur de composition "intelligent". Notre solution repose sur un métamodèle d'assemblage de composants logiciels, des langages spécifiques à un domaine (DSL) qui supportent la description des applications, un éditeur graphique qui permet d'éditer les applications et de capturer le feedback de l'utilisateur. Différentes transformations de modèle permettent l'interfaçage avec le moteur de composition et la génération de différentes formes de descriptions structurelles et sémantiques des applications pour des utilisateurs différents. En outre, les descriptions peuvent être facilement ajustées à un humain particulier, en changeant ou en adaptant les DSL et les transformations de modèle au profil de l'utilisateur. Dans notre approche, contrairement à l'utilisation classique de l'IDM où les outils et les techniques sont utilisés par les ingénieurs pour développer des logiciels et générer du code, le focus est sur les utilisateurs finaux qui prennent la place des ingénieurs. L'ensemble de la solution a été implémentée et fonctionne de manière couplée avec le moteur de composition opportuniste : notre solution prend en entrée les applications proposées par le moteur, les transforme en des modèles présentables, compréhensibles et modifiables par l'utilisateur, et enfin capture le feedback de l'utilisateur pour le transmettre au moteur pour mettre à jour sa connaissance.
Author: Sylvain Jupertie
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 135
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Book Description
Les applications de Réalité Virtuelle (RV) requièrent une puissance de calcul importante qui peut être apportée par des architectures distribuées telles que les grappes de PC, des ensembles d'ordinateurs connectés par des réseaux performants, qui présentent des avantages en terme de coût, d'évolutivité et de puissance de calcul sur les calculateurs spécialisés traditionnellement utilisés. Afin d'exploiter la puissance de ces architectures, une approche consiste à décomposer les applications en plusieurs composants qui sont ensuite déployés sur les différentes machines. Les performances de telles applications dépendent alors des performances des matériels ainsi que des synchronisations entre les différents composants. Evaluer les performances d’une application de RV selon un déploiement donné consiste ensuite à observer si son exécution permet l'interactivité. Si ce n’est pas le cas il faut alors envisager un autre déploiement. Cependant, cette recherche d'un déploiement répondant à ce critère par succession d’essais et d’erreurs est longue et fastidieuse et monopolise l'utilisation de l'architecture.Afin de réduire le temps d’élaboration d’un déploiement efficace, nous proposons de définir et d’utiliser un modèle de performance basé sur la modélisation de l’architecture, de l’application et de son déploiement. Dans un second temps, nous proposons d’utiliser la programmation par contraintes pour assister ou automatiser la résolution de notre problème de déploiement à partir de contraintes issues de notre modèle, des caractéristiques de l’architecture, et des performances attendues par l’utilisateur. Cette approche permet ainsi de répondre aux nombreuses questions que peut se poser un développeur : Existe t'il un ou plusieurs déploiements de mon application permettant l'interactivité sur mon architecture ? Si oui, quels sont ils ? L'ajout de machines supplémentaires permet il un gain de performances ?
Author: Patrice Bouvier
Publisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Nous présentons une refondation théorique de la réalité virtuelle. Celle-ci est marquée par la conviction profonde de définir la réalité virtuelle comme une expérience médiatisée capable de susciter un sentiment de présence. Ce dernier est défini comme le sentiment authentique d'exister dans un monde autre que le monde physique où le corps se trouve. Nous proposons un éclairage nouveau et global sur le sentiment de présence. Cet éclairage consiste en une approche unifiée de la présence prenant en compte des considérations technologiques, psychologiques et écologiques. Nous avons élaboré un modèle qui identifie les processus menant au sentiment de présence. Selon notre modèle, deux phases inconscientes de jugement conditionnent l'émergence de la présence. Le premier jugement concerne la crédibilité de l'environnement, celle-ci dépend de la satisfaction des attentes intellectuelles et perceptives de l'utilisateur. Le deuxième jugement vise la crédibilité de l'expérience. Nous considérons que ce jugement est positif si un maximum des affordances perçues dans l'environnement est assumé, c'est-à-dire réalisable par l'intermédiaire des schémas d'interaction proposés à l'utilisateur. Nous avons mené une phase d'expérimentations pour valider la pertinence et la cohérence de notre modèle. Notre modèle a de multiples implications. Nous considérons par exemple qu'il peut constituer une grille d'analyse intéressante pour les jeux vidéo. De plus, il incite les concepteurs d'applications en réalité virtuelle à penser en terme d'affordances. Ce dernier point implique donc de faire entrer l'utilisateur très tôt dans la boucle de conception de l'application. Notre vision globale de la réalité virtuelle et de la présence a été mise en pratique notamment lors de la conception de dispositifs de réalité virtuelle transportables et à bas coûts. Sur la base de ce cadre théorique nous présentons un framework de conception d'applications en réalité virtuelle. Puisque l'objectif est la crédibilité et non le réalisme, nous nous intéressons à la réalité perçue de l'environnement et non pas à sa réalité physique. C'est pourquoi, le point de départ de notre framework consiste en un socle de connaissances sur la cognition humaine. Cette base de connaissances sert de vivier d'idées pour les quatre piliers sur lesquels peut s'appuyer le concepteur d'applications en réalité virtuelle. Ces piliers sont l'immersion, l'interaction, les émotions et un quatrième regroupant la boucle sensori-motrice et la multimodalité. Concernant le pilier immersion nous proposons un nouvel algorithme pour le calcul de la réverbération sonore dans un environnement complexe et dynamique. Notre méthode repose sur l'algorithme existant du lancer de frustum mais propose deux optimisations. La première exploite le socle de connaissances sur la cognition humaine pour déterminer une sphère d'acuité sonore. Celle-ci nous sert de cadre pour lancer les frusta depuis l'auditeur et non depuis les sources sonores. Cette deuxième optimisation réduit le nombre de calculs.
Author: Vincent Nozick
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 200
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Book Description
Etant donné un ensemble de caméras filmant une même scène, le rendu à base de vidéos consiste à générer de nouvelles images de cette scène à partir de nouveaux points de vue. L’utilisateur a ainsi l’impression de pouvoir déplacer une caméra virtuelle dans la scène alors qu’en réalité, toutes les caméras sont fixes. Certaines méthodes de rendu à base de vidéos coûteuses en temps de calcul se basent sur une reconstruction 3d de la scène et produisent des images de très bonne qualité. D’autres méthodes s’orientent plutôt vers le rendu temps réel. C’est dans cette dernière catégorie que s’inscrit la méthode de Plane Sweep sur laquelle porte la majeure partie de nos travaux. Le principe de la méthode des Plane Sweep consiste à discrétiser la scène en plans parallèles et à traiter séparément chaque point de ces plans afin de déterminer s’ils se trouvent ou non sur la surface d’un objet de la scène. Les résultats obtenus permettent de générer une nouvelle image de la scène à partir d’un nouveau point de vue. Cette méthode est particulièrement bien adaptée à une utilisation optimale des ressources de la carte graphique ce qui explique qu’elle permette d’effectuer du rendu en temps réel. Notre principale contribution à cette méthode concerne la façon d’estimer si un point d’un plan représente la surface d’un objet. Nous proposons d’une part un nouveau mode de calcul permettant d’améliorer le résultat visuel tout en rendant la navigation de la caméra virtuelle plus souple. D’autre part, nous présentons une adaptation de la méthode des Plane Sweep permettant de gérer les occlusions partielles. Compte tenu des applications du rendu à base de vidéos en réalité virtuelle, nous proposons une amélioration des Plane Sweep appliquée à la réalité virtuelle avec notamment la création de paires d’images stéréoscopiques permettant de visualiser en relief la scène reconstruite. Notre amélioration consiste à calculer la seconde vue à moindre coût alors qu’une majorité des méthodes concurrentes sont contraintes d’effectuer deux rendus indépendants. Cette amélioration est basée sur un partage des données communes aux deux vues stéréoscopiques. Enfin, dans le cadre de l’utilisation des Plane Sweep en réalité virtuelle, nous présentons une méthode permettant de supprimer les mouvements pseudoscopiques. Ces mouvements pseudoscopiques apparaissent lorsque l’observateur se déplace devant une image stéréoscopique, il ressent alors une distorsion des proportions de la scène virtuelle et voit les objets se déplacer de façon anormale. La méthode de correction que nous proposons est applicable d’une part à des méthodes classiques de rendu d’images de synthèse et d’autre part à la méthode des Plane Sweep. Toutes les méthodes que nous présentons utilisent largement les possibilités du processeur de la carte graphique à l’aide des shader programs et génèrent toutes des images en temps réel. Seuls un ordinateur grand public, un dispositif d’acquisition vidéo et une bonne carte graphique sont suffisants pour les faire fonctionner. Les applications des Plane Sweep sont nombreuses, en particulier dans les domaines de la réalité virtuelle, du jeu vidéo, de la télévision 3d ou de la sécurité
Author: Vincent Meyrueis
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 200
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Book Description
Ces travaux se placent dans le cadre de l'utilisation de la réalité virtuelle pour la conception et le développement de produits. Les revues d'intégration virtuelles utilisées, au niveau industriel, sont actuellement limitées à la revue de projet statique, sans possibilité de modification de la conception initiale. Nous proposons une méthode destinée à la revue de projet virtuelle, dont le but est de permettre à l'utilisateur de modifier le plus naturellement possible la maquette numérique depuis l'environnement virtuel. Cette méthode appelée D3 est basée sur trois étapes : une étape de sélection par dessin, une étape de déformation par manipulation de la zone sélectionnée et une étape de reprise qui permet aux ingénieurs de reprendre les modifications. Afin que la méthode soit un support de communication, elle se doit d'être simple, intuitive et utilisable par tous. Une expérimentation a été menée dans le but d'évaluer la méthode au niveau de la facilité d'apprentissage et des erreurs commises par les sujets lors d'une tâche de modification. Enfin, dans le but de faciliter le travail de reprise, cette méthode offre plusieurs moyens permettant aux ingénieurs de répliquer les modifications sur la maquette CAO.
