Comprendre, modéliser et concevoir l’interaction gestuelle tactile

par Yosra Rekik

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Laurent Grisoni et de Nicolas Roussel.

Soutenue le 10-12-2014

à Lille 1 , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille) , en partenariat avec Laboratoire d'informatique fondamentale de Lille (LIFL) (laboratoire) .


  • Résumé

    Cette thèse présente nos travaux de recherche sur la variabilité du geste tactile multi-doigts. Nous étudions d’abord la variabilité du geste du point de vue utilisateur, ensuite nous décrivons un ensemble d’outils et de techniques d’interaction.Dans le but de comprendre la variabilité du geste multi-doigts, nous avons mis en place deux études utilisateur. À partir de la première étude, nous proposons une taxonomie des gestes multi-doigts qui présente de façon unifiée les différents aspects qui amènent les utilisateurs à la production d’un geste. De la seconde étude, nous proposons une analyse fine de la variabilité des gestes multi-doigts. Nous distinguons les sources majeures et mineures de variation et présentons huit classes représentatives de la variabilité. Nous analysons notamment le lien entre la forme du geste et comment il est produit. Nous abordons, ensuite, la question de savoir si les différentes sources de variations induisent différents degrés de difficulté ou si elles sont équivalentes pour l’utilisateur. Pour celà, nous décrivons une nouvelle étude sur la perception de la difficulté des gestes multi-doigts.Après avoir compris la variabilité de gestes multi-doigts, nous fournissons un ensemble d’outils: nous proposons d’abord une nouvelle étape de prétraitement des gestes multi-doigts, Match-Up, qui structure les mouvements des doigts. Nous appliquons ensuite Match-Up dans le cadre de la reconnaissance (Match-Up & Conquer), et nous amélio-rons les taux de reconnaissance de 10%. Enfin, nous introduisons le concept du mouvement rigide et nous étudions son potentiel pour rendre l’interaction plus flexible.

  • Titre traduit

    Understanding, modeling and designing multi-touch gestures interaction


  • Résumé

    This thesis presents our research investigations on multi-touch gesture variability. We first study multi-touch gesture variability from a user perspective, and then we investigate applicable tools and techniques for multi-touch interaction.Towards understanding multi-touch variability, we set-up a pair of user studies. From the first study, we outline a tax-onomy of multi-touch gestures in which we present the different aspects of a single unified dynamic mechanism ruling users in the achievement of a multi-touch gesture. From the second study, we provide a more comprehensive analysis on multi-touch gesture variability. We differentiate between the major and minor sources of variation during gesture articulation and outline eight representative gesture classes. We analysis the link between gesture shape and gesture articulations. Moreover, we address the question of whether these different sources of variations induce different degree of articulation difficulty or if they are equivalent from a user-centric perspective. We there-by conduct the first investi-gation on the user-perceived difficulty of multi-touch gesture articulations. After studying multi-touch gestures from a purely user-centric perspective, we provide a set of tools: we first propose a new preprocessing step, Match-Up, that structures finger movements. We then apply Match-Up to recognize multi-touch input under unconstrained articulation (Match-Up & Conquer), for which we show an improvement in recogni-tion accuracy of up to 10%. Finally, we introduce the concept of rigid movement and investigate its potential usage in order to strength interaction and offer users more flexibility in articulating gestures.


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