Contribution à l'étude des modèles d'attention visuelle et du suivi de regard pour améliorer le retour visuel dans les applications 3D interactives
Auteur / Autrice : | Sébastien Hillaire |
Direction : | Anatole Lécuyer |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Informatique |
Date : | Soutenance en 2011 |
Etablissement(s) : | Rennes, INSA |
Résumé
En réalité virtuelle, l'interaction entre un homme et une machine peut être effectuée au travers de multiples canaux sensoriels. Le canal visuel est généralement utilisé afin de fournir à l'utilisateur une visualisation de l'environnement virtuel avec lequel il interagit. L'objectif de cette thèse est d'améliorer ce retour visuel de manière interactive en tenant compte de l'attention visuelle de l'utilisateur. La première partie de cette thèse est dédiée à l'évaluation de l'attention humaine. Nous avons cherché à calculer en temps réel le point de focalisation d’un utilisateur naviguant avec une vue à la première personne dans un environnement virtuel 3D. Pour cela, nous avons d’abord étudié l'attention visuelle humaine lors de la marche en environnements virtuels et avons montré qu'il existe de nombreux points communs avec la marche en situation réel. Nous avons ensuite proposé un modèle permettant de simuler ce comportement visuel. Puis, nous avons intégré ce composant dans un nouveau modèle d'attention visuelle complet permettant de prédire, en temps-réel, l'attention visuelle d'un utilisateur naviguant dans un environnement virtuel 3D. Nos évaluations ont montré que notre modèle est capable de prédire l'attention visuelle des utilisateurs de manière plus efficace que les modèles existant. Enfin, nous avons proposé une nouvelle utilisation des modèles d'attention visuelle dans le but d'améliorer la précision des systèmes de suivi du regard. Notre étude a montré que notre approche pouvait améliorer la précision globale de ces systèmes. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons cherché à enrichir le retour visuel aux utilisateurs dans le but d'améliorer leur sentiment d'immersion et leur perception de l'environnement virtuel. Nous avons proposé une nouvelle utilisation du point de focalisation dans le but de simuler des effets visuels naturellement présents dans la vision humaine: un effet de flou de profondeur et un mouvement de caméra compensé. Notre étude a montré que ces effets étaient fortement préférés par les utilisateurs lorsqu'ils étaient calculés en fonction de leur point de focalisation, et donc de manière plus interactive.