Context-based innovative mobile user interfaces

Interfaces utilisateurs mobiles innovantes basées sur le contexte

• Auteur / Autrice : Yun Zhou
• Direction : Bertrand David, René Chalon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et Mathématiques
• Date : Soutenance le 08/10/2012
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon
• Jury : Président / Présidente : Patrick Girard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Franck Tarpin-Bernard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Kolski, José Rouillard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interaction humain-machine

Mots clés libres

Informatique ubiquitaire

Mobilité

Wearable computing

Ubiquitous Computing

Camera-glasses

Camera-projector

Mobility

Résumé

Avec le développement de différents capteurs et des dispositifs, l'informatique ne se limite plus à la mode bureautique. Cependant, l'interface utilisateur traditionnelle, utilisée sur l'ordinateur de bureau, n'est plus approprié pour l'informatique ubiquitaire. La complexité de l'environnement mobile demande la conception d'interfaces dédiées impliquant des techniques d'entrée et la sortie qui contiennent les nouvelles caractéristiques émergentes au-delà des techniques traditionnelles. L'une des solutions possibles pour permettre l'interaction omniprésente soit le nomadisme, soit la mobilité. Nous proposons trois interfaces liées à ces deux solutions: L'interface fixé dan l'environnement (abréviation de IEI en anglais), interface dépendante de l'environnement (EDI) et Interface Indépendante de l'environnement (EII). Tout d'abord, nous présentons globalement notre approche sur la conception de ces trois interfaces innovantes (IEI, EDI et EII), leurs configurations portées (dispositif d'affichage portée sur les lunettes plus caméra et dispositif d'affichage pico-projecteur plus caméra), des exemples réels d'utilisation et une évaluation préliminaire des techniques d'entrée de sélection pour prouver la faisabilité de nos prototypes. Par la suite, nous proposons sur les dispositifs portées, et seule les EDI et les EII seraient étudié plus en détail. Afin de concrétiser l'EDI et l'EII, nous proposons un continuum allant de l'interface physique, l'interface mixte physique-numérique, jusqu'à l'interface totalement numérique. Basé sur l'interface physique, nous proposons le système MobilePaperAccess qui sur le dispositif d'affichage portée sur les lunettes plus caméra permettant l'accès à l'information numérique à partir d'une interface imprimé du papier. Ce système est conçu pour valider nos concepts de l'EDI et de l'EII. Les deux types d'interfaces (EDI et EII) et trois techniques d'entrée (doigt, masque et carnet) ont été évaluées par les méthodes quantitatives et qualitatives avec ce système. Basé sur l'interface numérique projetée multi-échelle, le système PlayAllAround est sur dispositif d'affichage pico-projecteur plus caméra, et il pouvoir fournir un affichage à différentes tailles, à la plus petite, individuelle et portée, à la plus grande, partageable et publique. Pour la conception de ce système, nous proposons une décomposition de l'interface basée sur une de cellule de référence de taille fixé pourrait la mise à l'échelle de l'interface en fonctionne de la taille de projection. Le geste de sélection sur un vol et l'interface multi-échelle ont été évalués avec ce système. Les résultats de nos expériences ont montré que PlayAllAround fonctionne bien avec le geste de sélection sur un vol et l'interface multi-échelle. Pour aller plus loin, nous explorons les gestes de la main, y compris le geste stationnaire, le geste de pincement et le geste de fermeture du poing. Nous employons le geste de pincement et le geste de fermeture du poing comme entrée pour pointer, l'action de glisser-déposer et la action de tracer. Afin de satisfaire aux exigences de l'interaction dans la vie quotidienne, nous étudions comment l'utilisateur peut interagir avec ces gestes à l'arrêt ou en marchant. Nous comparons les interactions du geste de sélection sur un vol et geste de pincement dans trois situations que debout, assis et en marchant. En outre, l'évaluation de l'interface projetée, ainsi que la satisfaction sur le fonctionnement de la configuration porté sur la tête a été faite et discutée. Enfin, le long du continuum, nous continuons à étudier sur l'interface mixte par un dispositif pico-projecteur plus caméra dans le but de concrétiser les concepts de l'EDI et de l'EII. L'interface mixte contient une partie physique basée sur des marqueurs d'ARToolkit et une partie numérique projetée. […]

With the development of a wide variety of sensors and devices, computing is no longer limited to the desktop mode. However, the traditional user interface, used on the desktop computer, is no longer appropriate for ubiquitous computing. A sophisticated mobile environment re-quires dedicated design of interfaces, involving input and output techniques with new emerging features that go far beyond the capacities of traditional techniques. One of the solutions to enable ubiquitous interaction and end limitation of the desktop mode is nomadism, while another is mobility. We propose three interfaces related to these two solutions: In-environment interface (IEI), Environment Dependent Interface (EDI), and Environment Independent Interface (EII). We exclude IEI and mainly focus on wear-able interaction. This thesis aims to investigate research issues involved in the design, implementation and evaluation of EDI and EII. It presents our design approach to these three innovative interfaces (IEI, EDI and EII), their wear-able configurations (camera-glasses device unit and cam-era-projector device unit), real examples of use (including the Research Team Interaction Scenario), and both the quantitative and qualitative user studies and evaluations to prove the feasibility and usability of our prototypes. Our work is a many-sided investigation on innovative wearable interfaces, as well as input and output techniques, which will pave the way for future research into wearable interfaces.