Conception et évaluation de techniques d'interaction pour surfaces tactiles et papier interactif

Design and evaluation of interaction techniques for touchscreens and digital paper

• Auteur / Autrice : Sylvain Malacria
• Direction : Eric Lecolinet, Catherine Letondal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et réseaux
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Paris, Télécom ParisTech

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gestes

Écrans tactiles

Systèmes homme-machine

Résumé

Ces dernières années ont vu un usage croissant de l'informatique dans le contexte scolaire, en particulier via les travaux sur la classe augmentée, notion qui réfère à l'enrichissement des cours à l'aide de dispositifs numériques. Cette thèse en Interaction Homme-Machine se concentre sur l'utilisation de deux dispositifs omniprésents dans les salles de classe: le cahier et le tableau. La première partie concerne les techniques d'interaction sur papier augmenté. Après avoir décrit un espace de caractérisation du stylo numérique et du papier augmenté, nous présentons U-Note, un système de prise de note qui capture les évènements survenant pendant un cours (discours de l'enseignant, documents diffusés). Les élèves peuvent ensuite y accéder grâce à leur cahier et enrichir leurs notes de contenus numériques complémentaires à la maison, au COI, dans les transports,. . . Nous décrivons ensuite S-Notebook, un système permettant d’étendre'' un dispositif mobile par du papier augmenté. Ce dernier offre un espace d'annotation automatiquement associé aux documents visualisés permettant de les organiser et de les lier entre eux. La deuxième partie porte sur les Tableaux Blancs Interactifs et autres surfaces tactiles et leur déficit d'interacteurs physiques. L'interaction gestuelle offre une solution de substitution efficace. Nous présentons CycloStar qui repose sur des oscillations elliptiques et décrivons deux techniques dérivées qui améliorent la navigation dans de grands documents. Enfin, nous présentons Flick-And-Brake un principe qui améliore le ''Flicking'' en utilisant la pression pour contrôler la vitesse de défilement d'une liste.

Advancements in computing technology not only impact our everyday lives but also school activities as for the ''augmented classroom'' which incorporates the use of digital devices within the context of education. This Ph. D. Thesis in Human-Computer Interaction is set in that context and focuses on interaction with two specifie tools that have been in classrooms for ages: the paper notebook and the blackboard. The first part of this thesis investigates pen-and-paper interaction to improve note-taking through paper notes and digital records in a Ubicomp classroom setting. After describing a taxonomy of pen-and-paper interaction, we present U-Note, a system that links the pupils' paper notebooks and events that occur during class. Pupils can afterwards revisit their notes (at home, in the library,. . . ) in conjunction with digital documents presented by the teacher. They also can augment these notes with other digital materials. We then introduce SNotebook, a tool that ''extend'' a mobile devices with digital paper. Users can thus bind handwriUen notes with digital documents in order to manage this information in the physical world. The second part ofthis thesis focuses on touch-sensitive surfaces that equip most Interactive Whiteboards and mobile devices. These surfaces lack physical resources such as buttons or a mouse-wheel and gestural interaction can be used to alleviate these limitations. We first present CycioStar, a framework based on elliptic oscillatory gestures, and two navigation techniques: CycloPan and CycloZoom+. We ffinally introduce the Flick-and-Brake technique, which exploits finger pressure on the touch-screen to improve the wide-spread ''Flicking'' techniques