Thèse soutenue

Etude et mise en oeuvre d'un système d'interaction adaptatif pour les applications de réalité virtuelle

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Auteur / Autrice : M'hamed Frad
Direction : Hichem MaarefAbdellatif Mtibaa
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Robotique
Date : Soutenance le 17/12/2016
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE) en cotutelle avec École nationale d'Ingénieurs de Monastir (Tunisie)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université d'Évry-Val-d'Essonne (1991-....)
Laboratoire : Informatique, Biologie Intégrative et Systèmes Complexes (Evry, Essonne)
Jury : Président / Présidente : Kamel Ben Othman
Examinateurs / Examinatrices : Samir Otmane
Rapporteurs / Rapporteuses : Kurosh Madani, Anis Sakly

Résumé

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Dans les dernières décennies, la réalité virtuelle a connu un essor fulgurant dans de nombreuses disciplines. Elle permet via des paradigmes d’interaction et d’immersion de plonger l’utilisateur au cœur d’un environnement artificiel crée numériquement. Ces paradigmes s’appuient sur l’utilisation des interfaces sensori-motrices bien spécifiques qui permettent à l’utilisateur d’interagir et accomplir des tâches particulières dans l’environnement virtuel. Néanmoins, des nombreux problèmes, d’origine technologique, sont souvent présents et peuvent pénaliser la qualité de l’interaction ainsi que le degré d’immersion de l’utilisateur dans l’environnement virtuel.L’objectif de cette thèse est de proposer une procédure complète visant à guider l’utilisateur à calibrer une interface sensori-motrice spécifique et par conséquent tenter de pallier à certains défauts technologiques. L’originalité de la thèse réside dans l’utilisation d’une approche qui combine deux domaines de recherche qui ne s’associent que très rarement : celui du traitement de données et celui de la réalité virtuelle. Cette approche servira de cadre théorique et technique pour la conception d’une procédure de calibration complète permettant de garantir une interaction continue et précise dans l’environnement virtuel.Afin de contrebalancer les défauts et limites techniques, le travail a été conduit sur plusieurs fronts : acquisition, traitement de données et validation. La première phase est marquée par l’utilisation d’un protocole innovant dans la mesure où il repose sur les techniques de réalité virtuelle pour récolter les données de calibration. Dans la deuxième phase, deux techniques de calibration ont été proposées pour améliorer la précision absolue de l’interface de réalité virtuelle. Les deux techniques se distinguent par leurs qualités d’approximateurs universels ainsi que par leurs capacités à estimer les sorties du système concerné à partir des entrées sans connaître à priori son modèle mathématique. Dans la dernière phase, deux prototypes d’applications de réalité virtuelle ont été développées pour s’assurer de la pertinence de notre approche.