Application d’une nouvelle taxonomie à la conception et l’évaluation ergonomique de systèmes de réalité augmentée pour le fantassin

Application of a new taxonomy to ergonomic design and evaluation of augmented reality systems for infantryman

• Auteur / Autrice : Thomas Dazenière
• Direction : Joseph Maurice Christian Bastien
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ergonomie
• Date : Soutenance le 03/03/2014
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SLTC - Sociétés, Langages, Temps, Connaissances (Nancy ; 2013-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PErSEUs - Psychologie Ergonomique et Sociale pour l'Expérience Utilisateurs (Metz)
• Jury : Président / Présidente : Charles Tijus
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Margarita Svétoslavova Anastassova, Jean-Marie Burkhardt, Jérôme Dinet, Pascal Gaden

Mots clés

Mots clés contrôlés

France. Armée -- Systèmes de communication

Innovation

Matériel militaire

Réalité augmentée

Mots clés libres

Taxonomie

IHM innovantes

Évaluation

Conception militaire

Défense

Résumé

Que ce soit dans le domaine civil ou militaire, les progrès technologiques de ces dernières décennies ont permis l’émergence de nouveaux systèmes de communication facilitant grandement les échanges d’information. Ces nouvelles capacités de partage d’informations tactiques ont fait alors émerger des questionnements sur les moyens de restituer ces données dans le contexte du combattant débarqué. Le concept de « Réalité Augmentée » ou RA a notamment exploré, afin de fournir ces informations tactiques directement dans le champ de vision du soldat via l’emploi de « lunettes » de RA ou Head-Mounted Display (HMD).Rapidement, l’usage de ce type de dispositif souleva de nombreuses problématiques techniques mais aussi de l’ordre des Facteurs humains. En effet, ces nouvelles interfaces émergentes sont fondamentalement différentes des IHM classiques en deux dimensions sur écrans. Elles soulèvent donc des problématiques ergonomiques spécifiques qui doivent être étudiées afin de concevoir des systèmes de RA pertinents et adaptés à l’activité du fantassin débarqué du futur.Afin de pouvoir fournir des recommandations ergonomiques pour la conception, les travaux de cette thèse se sont orientés vers l’élaboration d’un cadre d’analyse de la RA, la taxonomie WOTSH&R. Ensuite, cette dernière a été appliquée pour l’évaluation ergonomique, au travers de différentes études exploratoires de système de RA pour le fantassin. Elle a notamment permis d’identifier et de traiter par la suite la problématique de la perception des distances. Enfin, la taxonomie a aussi été utilisée à des fins de conception et a permis le développement de deux preuves concepts d’IHM innovantes en réalité augmentée.

Whether in the civil or military field, technological progress in these last decades allowed the emergence of new communication systems improving greatly information exchanges. These new capabilities raise issues concerning the relevant display modalities in the context of the dismounted soldier. The concept of "Augmented Reality" or AR, has been explored to provide tactical information directly into the soldier's field of view through the use of of AR "glasses" or Head-Mounted Display (HMD). Soon, the use of this type of device raised many technical issues as well as Human Factors ones. Indeed, these emerging interfaces fundamentally differ from traditional two-dimensional screen-based HCI. It therefore raises specific ergonomic issues that need to be studied to design relevant AR systems adapted to the future infantry land warfare. In order to provide ergonomic design guidelines, the work of this thesis focused first on the development of a methodological framework tailored to AR. This taxonomy, named WOTSH&R, was then applied to the ergonomic evaluation, through various exploratory studies on military AR systems. It was successful in identifying and addressing the major problem of depth perception in particular. Finally, this taxonomy was also used for design purposes and allowed the development of two innovative augmented reality proofs of concept.