Interaction haptique pour la conception de formes en CAO immersive

Haptic interaction for form editing using immersive cad

• Auteur / Autrice : Flavien Picon
• Direction : Patrick Bourdot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Conception assistée par ordinateur

Toucher

Réalité virtuelle

Résumé

Cette thèse présente l’utilisation de la Réalité Virtuelle (RV) et en particulier le retour d’effort pour améliorer l'interaction dans les systèmes de Conception Assistée par Ordinateur (CAO). Deux principales approches ont été explorées, l’utilisation de l’haptique pour guider l’utilisateur ainsi que pour percevoir des informations géométriques. Le travail du concepteur s'articulant autour de deux catégories de tâches : la sélection et la modification de la maquette CAO, nous avons structuré nos travaux de recherche en haptique autour de ces deux grandes classes. De fait, nous abordons d’abord les problématiques de sélection dans une maquette 3d. Cette sélection est assistée par des retours haptiques adaptés pour permettre une perception fine des composants topologiques. Dans un second temps, nous présentons l’apport de l’haptique pour la manipulation de paramètre sur deux tâches représentatives des activités de modification en CAO : l'édition de courbes et surfaces et l'extrusion. Nous nous intéressons à l'impact de différents facteurs comme le contexte de réalisation de la tâche, la manipulation simultanée des paramètres, la cohabitation de multiples retours haptiques, ou la prise en main, par les utilisateurs, des solutions haptiques. L'analyse des expérimentations relatées dans cette thèse montre des résultats mitigés sur l'apport de l'haptique. Si ce canal sensorimoteur est généralement plébiscité, il convient néanmoins de faire attention au paramétrage des retours d'effort et à la mise en relation des différentes méthodes haptiques, au risque de gêner le travail de l'utilisateur du système CAO.

This thesis addresses the use of Virtual Reality and focuses on haptic feedback to enhance users' interaction in systems of Computer Aided Design. Two main approaches have been studied: use of force feedback to guide the user and to allow perception of geometrical information. The work of the designer work is separated into two main types of task: the selection and the modification of the digital mock-up. Our research on new haptic interaction is structured around these two types. First, we describe the issues linked to the selection process: the research of an adapted haptic feedback and the creation of an appropriate method to select "in context" the different elements of the mock-up. Second, we present two tasks that are typical of CAD modification: the editing of curves and surfaces, and the extrusion. These two functionalities are used to highlight the benefits of haptics in order to edit parameters of two different CAD operations. We focused our study on the impact of different factors such as the context of the task, the simultaneous manipulation of parameters, and the user ease to understand our solutions. The analysis of the experimental results does not clearly support haptic usefulness. It has been noted that this is usually well-welcomed by users, although special care is required for the tuning of the feedback and for the integration of the different methods to prevent disturbing and uncomfortable manipulation.