Contribution to the study of haptic feedback for improving the audiovisual experience

par Fabien Danieau

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Anatole Lécuyer.

  • Titre traduit

    Contribution à l'étude des retours haptiques pour l'amélioration de l'expérience audiovisuelle


  • Résumé

    Les technologies haptiques, stimulant le sens du toucher, sont utilisées depuis des années dans des applications de réalité virtuelle et de téléopération pour accroître l'immersion de l'utilisateur. Elles sont en revanche très peu employées dans les systèmes audiovisuels comme les cinémas. L'objectif de cette thèse est d'exploiter le potentiel des retours haptiques pour les contenus audiovisuels. Dans la première partie de la thèse, nous nous intéressons au rendu d'effets haptiques lors du visionnage d'une vidéo. Nous présentons tout d'abord un appareil générant des sensations de mouvements à 6 degrés de liberté. Au lieu de mettre tout le corps de l'utilisateur en mouvement, comme cela est fait avec les simulateurs de mouvements traditionnels, seulement la tête et les mains sont stimulées. Ce dispositif permet ainsi d'enrichir l'expérience audiovisuelle. Nous nous intéressons ensuite aux algorithmes de rendu d'effets haptiques dans un contexte audiovisuel. La combinaison de retours haptiques et de séquences vidéo amène de nouveaux problèmes lors du rendu haptique. Nous proposons un nouvel algorithme adapté à ce contexte. Dans la seconde partie de la thèse, nous nous concentrons sur la production d'effets haptiques. Premièrement nous présentons un nouvel outil d'édition graphique. Celui-ci propose trois méthodes d'interaction pour créer des effets de mouvement et pour les synchroniser avec une vidéo. De plus, cet outil permet de ressentir les effets créés. Ensuite nous nous penchons sur les combinaisons haptiques et audiovisuelles. Dans une nouvelle approche nommée Cinématographie Haptique, nous explorons le potentiel des effets haptiques pour créer de nouveaux effets dédiés aux réalisateurs de films.


  • Résumé

    Haptic technology, stimulating the sense of touch, is used for years in virtual reality and teleoperation applications for enhancing the user immersion. Yet it is still underused in audiovisual systems such as movie theaters. The objective of this thesis is thus to exploit the potential of haptics for audiovisual content. In the first part of this Ph.D. thesis, we address the haptic rendering in video viewing context. We first present a new device providing 6 degrees of freedom motion effects. Instead of moving the whole user's body, as it is traditionally done with motion platform, only the head and hands are stimulated. This device allows thus to enrich the audiovisual experience. Then we focus on the haptic rendering of haptic-audiovisuals. The combination of haptic effects and video sequences yields new challenges for the haptic rendering. We introduce a new haptic rendering algorithm to tackle these issues. The second part of this Ph.D. is dedicated to the production of haptic effects. We first present of novel authoring tool. Three editing methods are proposed to create motion effects and to synchronize them to a video. Besides, the tool allows to preview motion effects thanks to a force-feedback device. Then we study combinations of haptic feedback and audiovisual content. In a new approach, the Haptic Cinematography, we explore the potential of haptic effects to create new effects dedicated to movie makers.


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