Retour sensoriel du toucher dans les environnements virtuels

haptic feedback in virtual environments

• Auteur / Autrice : Antoine Lassagne
• Direction : Andras Kemeny, Frédéric Merienne, Javier Posselt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique-traitement du signal
• Date : Soutenance le 28/05/2018
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Electronique, Informatique et Image (LE2i) (Dijon, Côte d'Or ; Auxerre, Yonne ; Chalon-sur-Saône, Saône-et-Loire ; Le Creusot, Saône-et-Loire ; 1996-2018) - Laboratoire d'Electronique, d'Informatique et d'Image [EA 7508] 6303] / Le2i
• Jury : Président / Présidente : Christophe Chaillou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Andras Kemeny, Frédéric Merienne, Javier Posselt
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Franck Mars, Jean-Christophe Popieul

Mots clés

Mots clés contrôlés

Toucher

Réalité virtuelle

Mots clés libres

Haptique

Réalité virtuelle

Interactions

Haptic

Virtua reality

Interactions

Résumé

Ce projet de thèse de doctorat traite du retour sensoriel du toucher dans des environnements virtuels. La partie théorique s’intéresse aux différents schémas de perception du toucher et aux modalités haptiques correspondantes. Nous nous sommes particulièrement concentrés sur la pertinence de chaque modalité pour chaque usage, à leur compatibilité avec les systèmes visuels qui ont une place très importante en réalité virtuelle, ainsi qu’aux problématiques inhérentes à chaque cas. Ces réflexions nous ont amenés à évaluer les méthodes d’haptique passive et de substitution sensorielle dans le cadre d’interactions dans des CAVEs. Les résultats mettent en lumière l’importance du choix de la modalité en parallèle avec la construction du scénario, mais aussi les difficultés à colocaliser les moteurs haptiques et visuels. Les interactions peuvent souffrir de performances insuffisantes si des précautions ne sont pas prises. Enfin, nous avons testé quelques méthodes logicielles visant à améliorer les performances des sujets lorsqu’ils interagissent.

This thesis tackles the subject of the feedbacks of interactions in virtual environments. The theoretical part addresses the different perception schemes and the corresponding haptic modalities. We especially focused on the relevance of each modality for each use-case, on the compatibility with the visual systems which take an important place in virtual reality, and on the problematics of each situation. These studies led us to evaluate passive haptics and sensory substitution for interactions in CAVEs. The results show the importance of choosing the right modality relative to the scenario design. We also evaluated how mismatched the visual and haptic workfield can be, and how the performance of interactions suffers from this fact. Ultimately, we tested a few software-based methods meant to improve the performance of the interactions of the subjects.