Conception, développement et évaluation de techniques d'interactions fluides pour des environnements multidimensionnels : application aux logiciels du service public

Conception, development and evaluation of fluid interaction techniques for multidimensional environments : application on public services' software

• Auteur / Autrice : Gary Perelman
• Direction : Emmanuel Dubois, Marcos Serrano
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et Télécommunications
• Date : Soutenance le 02/10/2018
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (1995-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Souris (informatique)

Systèmes homme-machine

Mots clés libres

Interaction homme-machine

Degrés de libertés

Souris augmentées

Espace de conception

Dispositifs mobiles

Human Computer Interaction

Degrees of freedom

Augmented mouse

Design space

Mobile devices

Résumé

Les travaux de cette thèse s'inscrivent dans une collaboration avec l'entreprise Berger-Levrault, acteur majeur du développement de logiciels de gestion administrative pour les services publics. Ces travaux s'appuient sur deux constats. D'une part, la politique de numérisation des services publics induit la nécessité de disposer de logiciels adaptés aux métiers de l'ensemble des établissements publics. Ces logiciels sont complexes et particulièrement riches comparativement aux logiciels de bureautique classiquement utilisés. D'autre part, on observe que les dispositifs utilisés pour interagir avec ces logiciels n'évoluent que très peu. Depuis plusieurs décennies, la souris et le clavier restent la norme dans un environnement fixe. Or, ces dispositifs ne possèdent que peu de degrés de libertés en entrée. La manipulation de données multidimensionnelles avec ceux-ci induit un plus grand nombre d'étapes pour réaliser une tâche, rallongeant ainsi le chemin d'interaction. Dans ce contexte, l'objectif de ces travaux de thèse est de contribuer à la fluidification de l'interaction avec des données multidimensionnelles, contenues dans les logiciels du service public, au travers de l'augmentation des degrés de libertés en entrée proposés par les dispositifs. En effet, une plus grande quantité de degrés de libertés en entrée réduirait le nombre d'étapes nécessaires à la réalisation d'une tâche donnée, fluidifiant ainsi l'interaction. Nous proposons 3 contributions majeures : un dispositif à multiples degrés de libertés, la Roly-Poly Mouse ; un espace de conception, DECO ; ainsi qu'un ensemble de techniques d'interaction avec dispositifs mobiles basées sur le principe du stacking. Une première contribution de nos travaux consiste en la conception d'un nouveau dispositif à multiples degrés de liberté : la Roly-Poly Mouse (RPM). Ce dispositif, dont la base est arrondie, vise à remplacer la souris traditionnelle. Il possède 6 degrés de libertés (3 translations dont 2 exploitées et 3 rotations). Nous avons évalué ses performances et l'avons comparé à d'autres dispositifs pour une tâche nécessitant 6 degrés de libertés (manipulation d'objet 3D). Une seconde contribution de nos travaux consiste en la définition d'un espace de conception se focalisant sur l'aspect physique de la composition de dispositifs : DECO. DECO s'appuie sur deux axes : l'arrangement physique et la manipulation physique. À partir de cet espace de conception, nous avons conçu un dispositif composé : la Roly-Poly Mouse 2, un dispositif composé d'une Roly-Poly Mouse et d'une souris traditionnelle. Nous avons évalué ses performances et l'avons comparé à d'autres dispositifs au travers d'une tâche de RST (Rotate-Scale-Translate, tâche 5D). [...]

The work of this thesis is part of a collaboration with the company Berger-Levrault, a major actor in the development of administrative management software for public services. This work is based on two observations. On the first hand, the policy of digitization of public services induces the need for software adapted to the professions of all public institutions. These software are complex and particularly rich compared to classically used office software (Office, mailbox, etc.). On the other hand, we observe that the devices used to interact with these software did not evolve. Since several decades, the mouse and the keyboard remain the norm in a fixed environment. However, these devices have only few input degrees of freedom. The manipulation of multidimensional data with these devices induces a greater number of steps to perform a task, thus lengthening the interaction path. In this context, the objective of these thesis work is to improve the interaction flow with multidimensional data contained in the software of the public service through the increase of the input degrees of freedom proposed by the devices. Indeed, a larger amount of input degrees of freedom would reduce the number of steps necessary to the accomplishment of a given task, thus improving the interaction flow. We propose three major contributions: a device with multiple degrees of freedom, the Roly-Poly Mouse; a design space, DECO; as well as a set of interaction techniques with mobile devices based on the principle of stacking. A first contribution of our work is the design of a new device with multiple degrees of freedom: the Roly-Poly Mouse (RPM). This device, whose base is rounded, aims to replace the traditional mouse. It has 6 degrees of freedom (3 translations of which 2 exploited and 3 rotations). We evaluated its performance and compared it to other devices for a task requiring 6 degrees of freedom (3D object manipulation). A second contribution of our work is the definition of a design space focusing on the physical aspect of the composition of devices: DECO. DECO relies on two axes: physical arrangement and physical manipulation. From this design space, we designed a compound device: the Roly-Poly Mouse 2, a device consisting of the combination of a Roly-Poly Mouse and a traditional mouse. We evaluated its performance and compared it to other devices through a RST task (Rotate-Scale-Translate, 5D task). [...]