La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Environnements collaboratifs 3D Environnements collaboratifs 3D Concevoir des Environnements Virtuels Collaboratifs, des questions et quelques réponses.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Environnements collaboratifs 3D Environnements collaboratifs 3D Concevoir des Environnements Virtuels Collaboratifs, des questions et quelques réponses."— Transcription de la présentation:

1 Environnements collaboratifs 3D Environnements collaboratifs 3D Concevoir des Environnements Virtuels Collaboratifs, des questions et quelques réponses sur la plate-forme SPIN3D Par C Chaillou, S Degrande, P Plénacoste

2 Introduction Introduction Définition et vocabulaire Définition et vocabulaire La plate-forme SPIN La plate-forme SPIN Linteraction Linteraction La représentation des acteurs La représentation des acteurs La communication entre acteur La communication entre acteur Plan du cours

3 Introduction Environnement Immersif Environnement Immersif Utilisation d un CAVE, UCL Utilisation d un CAVE, UCL

4 Introduction Le bureau du futur, une vue de l UNC Le bureau du futur, une vue de l UNC

5 Vocabulaire et définitions Définition d un EVC Définition d un EVC C est un outil permettant à plusieurs personnes distantes d évoluer dans un même environnement virtuel C est un outil permettant à plusieurs personnes distantes d évoluer dans un même environnement virtuel Chaque participant est représenté par un avatar Chaque participant est représenté par un avatar Les personnes peuvent interagir entre elles et avec les objets de l environnement. Les personnes peuvent interagir entre elles et avec les objets de l environnement.

6 Vocabulaire et définitions L environnement virtuel collaboratif est défini par L environnement virtuel collaboratif est défini par Des objetsDes objets Une représentation des participantsUne représentation des participants Des mécanismes d interactionDes mécanismes d interaction –UCL

7 Vocabulaire et définitions Environnement immersif ou non immersif Environnement immersif ou non immersif

8 Vocabulaire et définitions Environnement immersif Environnement immersif Forte instrumentation de l utilisateurForte instrumentation de l utilisateur casques ou salles spécialiséescasques ou salles spécialisées suivi de la tête et des mainssuivi de la tête et des mains Des difficultés importantesDes difficultés importantes navigation dans l environnement virtuelnavigation dans l environnement virtuel interaction avec les objets virtuelsinteraction avec les objets virtuels

9 Vocabulaire et définitions Environnement non-immersif Environnement non-immersif L utilisateur est devant son terminalL utilisateur est devant son terminal Il dispose de périphériques Il dispose de périphériques Représentation à distance par un avatar Représentation à distance par un avatar Des difficultés importantesDes difficultés importantes Pas de possibilité de se déplacerPas de possibilité de se déplacer Reconstruction d un présentation globale cohérenteReconstruction d un présentation globale cohérente Comment piloter l avatar Comment piloter l avatar

10 Modèle d interaction Dans les environnements immersifs Dans les environnements immersifs Le corps sert à interagirLe corps sert à interagir Nécessite une capture précise des mouvementsNécessite une capture précise des mouvements Incohérence entre action physique et conséquence sur l environnement (effet magique)Incohérence entre action physique et conséquence sur l environnement (effet magique) Dans les environnements non immersifs Dans les environnements non immersifs Création d outils dinteraction adaptés à la tacheCréation d outils dinteraction adaptés à la tache Les taches 3D sont difficiles à réaliserLes taches 3D sont difficiles à réaliser Si on spécialise, conception de très nombreux périphériquesSi on spécialise, conception de très nombreux périphériques Fakespace Cubic Mouse

11 Modèle d interaction à deux mains Interface naturelle pour Interface naturelle pour Du positionnement d une coupe, métaphore de la maquetteDu positionnement d une coupe, métaphore de la maquette Lutilisation d un crayon dans un environnement 3DLutilisation d un crayon dans un environnement 3D Personal Interaction Panel, Vienna University of Technology Cooperative Bimanual Action, Hinckley et al., CHI 1997

12 Modèle d interaction Les primitives d interaction Les primitives d interaction La navigation, les déplacements dans l environnementLa navigation, les déplacements dans l environnement Le pointage, sélection d objetsLe pointage, sélection d objets avec les mouvements de la main (capture)avec les mouvements de la main (capture) via des périphériquesvia des périphériques La manipulationLa manipulation 6DDL6DDL Le contrôle d applicationLe contrôle d application Les taches symboliquesLes taches symboliques

13 Vocabulaire et définitions : Le GroupWare Evolution de l'organisation de la chaîne industrielle Evolution de l'organisation de la chaîne industrielle Sous-traitance et filiales, collaboration inter-entreprisesSous-traitance et filiales, collaboration inter-entreprises Réduction des temps de conceptionRéduction des temps de conception besoins d'outils de collaboration "distante" besoins d'outils de collaboration "distante" Outils disponibles Outils disponibles Gestion de projet collaboratifGestion de projet collaboratif VisioconférenceVisioconférence Partage d'applications (à la NetMeeting)Partage d'applications (à la NetMeeting) Objets actuels conçus numériquement Objets actuels conçus numériquement Comment collaborer autour de ces objets ?Comment collaborer autour de ces objets ? Utilisation d'environnements de partage d'objets 3D Utilisation d'environnements de partage d'objets 3D

14 Vocabulaire et définitions : Le GroupWare

15 Vocabulaire et définitions : La coopération Co-Opérer = réaliser à plusieurs une tâche nécessitant de manipuler des objets Co-Opérer = réaliser à plusieurs une tâche nécessitant de manipuler des objets "manipuler des objets" interface d'interaction avec les objets"manipuler des objets" interface d'interaction avec les objets "à plusieurs" représentation des autres et de leurs actions"à plusieurs" représentation des autres et de leurs actions "réaliser … une tâche" permettre à l'utilisateur de se focaliser sur son objectif : l'interface doit être naturelle et transparente"réaliser … une tâche" permettre à l'utilisateur de se focaliser sur son objectif : l'interface doit être naturelle et transparente

16 Environnement virtuel collaboratif Dive Dive

17 La plate-forme Spin3D Les principes Les principes La plate-forme La plate-forme Linteraction avec les objets Linteraction avec les objets La communication La communication

18 La plate-forme Spin3D Entre bureautique et réalité virtuelle Entre bureautique et réalité virtuelle Cible visée : les services combinant dans un même environnement la manipulation dinformation et la communication en petit groupe Cible visée : les services combinant dans un même environnement la manipulation dinformation et la communication en petit groupe Une interface unique (un seul lieu, environnement virtuel) Une interface unique (un seul lieu, environnement virtuel) en réseau Internet (public, privé, entreprise) en réseau Internet (public, privé, entreprise) pour travailler (documents, objets actifs) pour travailler (documents, objets actifs) et communiquer (clones, avatars animés) et communiquer (clones, avatars animés) ensemble (savoir toujours qui fait quoi ?) ensemble (savoir toujours qui fait quoi ?) en temps réel (tous les événements synchrones) en temps réel (tous les événements synchrones)

19 La plate-forme Spin3D Concepts sur lesquels reposent Spin3D Concepts sur lesquels reposent Spin3D Contact visuelContact visuel Conscience du regardConscience du regard Continuité : même espaceContinuité : même espace Qualité sonoreQualité sonore Perception directe de lenvironnement et des interactionsPerception directe de lenvironnement et des interactions Le tout visibleLe tout visible Animation temps réelAnimation temps réel Centre dintérêtCentre dintérêt

20 La plate-forme Spin3D Environnement de travail bureautique Environnement de travail bureautique Une métaphore de conception: une table de réunion Une métaphore de conception: une table de réunion Interaction bimanuelle Interaction bimanuelle Navigation restreinte à linteraction dans un espace clos Navigation restreinte à linteraction dans un espace clos Tous les documents, objets et Avatars visibles Tous les documents, objets et Avatars visibles Temps réel pour la communication et linteraction Temps réel pour la communication et linteraction

21 La plate-forme Spin3D Collaboration centrée sur lactivité (domaines dactivités) Collaboration centrée sur lactivité (domaines dactivités) Réaliste mais pas réel Réaliste mais pas réel Une table sur laquelle se déroule lactivité principale dun utilisateur (espace dinteraction) Une table sur laquelle se déroule lactivité principale dun utilisateur (espace dinteraction) Un bandeau pour présenter les interacteurs et autres documents de lactivité Un bandeau pour présenter les interacteurs et autres documents de lactivité Organisation de linterface propre à chaque utilisateu Organisation de linterface propre à chaque utilisateu Choix de l'objet à manipulerChoix de l'objet à manipuler Choix de l'orientation de l'objet (point de vue sur l'objet)Choix de l'orientation de l'objet (point de vue sur l'objet) Adapté à chaque type d'activitéAdapté à chaque type d'activité Contenu (objets 3D ou 2D) partagé ou non Contenu (objets 3D ou 2D) partagé ou non

22 La plate-forme Spin3D Espace de travail propre à chaque utilisateur Espace de travail propre à chaque utilisateur Seuls certains objets contenus dans linterface sont partagés, linterface en elle-même nest pas partagéeSeuls certains objets contenus dans linterface sont partagés, linterface en elle-même nest pas partagée Intégration des utilisateurs distants dans linterface sous la forme davatars 3D Intégration des utilisateurs distants dans linterface sous la forme davatars 3D

23 La plate-forme Spin3D : Technologie Besoin dinteractivité dun système de TCAO: Besoin dinteractivité dun système de TCAO: Base de données 3D dupliquéeBase de données 3D dupliquée Topologie pour le maintien de la cohérence complètement distribuéeTopologie pour le maintien de la cohérence complètement distribuée Rester adaptable du point de vue du contexte réseauRester adaptable du point de vue du contexte réseau Utiliser deux canaux de communication: Utiliser deux canaux de communication: Canal à cohérence forte (implémenté au dessus dun mécanisme d invocation de méthode à distance) avec CorbaCanal à cohérence forte (implémenté au dessus dun mécanisme d invocation de méthode à distance) avec Corba Canal à cohérence faible (implémenté au dessus dun mécanisme de flots multimédia) avec MIOPCanal à cohérence faible (implémenté au dessus dun mécanisme de flots multimédia) avec MIOP

24 La plate-forme Spin3D : Technologie Services pour gérer lEVC 3D et le bon déroulement de la session de travail coopératif Services pour gérer lEVC 3D et le bon déroulement de la session de travail coopératif Mise en œuvre dun service: Mise en œuvre dun service: Contexte dexécution décentraliséeContexte dexécution décentralisée Fonctionnement au dessus du canal à cohérence forteFonctionnement au dessus du canal à cohérence forte Schéma de conception basé sur la notion de groupe dobjetsSchéma de conception basé sur la notion de groupe dobjets Chaque terminal exécute une instance de lobjet représentant le serviceChaque terminal exécute une instance de lobjet représentant le service Objets (instance du même service) connectés au bus CORBA = groupeObjets (instance du même service) connectés au bus CORBA = groupe Communication au sein du groupe via IIOP ou RMIOP pour assurer le serviceCommunication au sein du groupe via IIOP ou RMIOP pour assurer le service

25 La plate-forme Spin3D : Technologie Service de gestion du flux: Service de gestion du flux: Adaptation du fonctionnement classique à un schéma non centraliséAdaptation du fonctionnement classique à un schéma non centralisé Permettre le contrôle les fluxPermettre le contrôle les flux Service de gestion de groupe: Service de gestion de groupe: Gestion des entrées/sorties des utilisateursGestion des entrées/sorties des utilisateurs Utilisé à haut niveau par linterface et à bas niveau pour la fiabilisation du protocole multipointUtilisé à haut niveau par linterface et à bas niveau pour la fiabilisation du protocole multipoint Service de gestion des accès concurrents: Service de gestion des accès concurrents: Assurer quune seule action est en cours dexécution sur une donnée partagéeAssurer quune seule action est en cours dexécution sur une donnée partagée Utilisé par le mécanisme dinteractionUtilisé par le mécanisme dinteraction

26 La plate-forme Spin3D : Technologie De nombreux navigateurs VRML97: De nombreux navigateurs VRML97: SGI, Sony, Blaxxun, CortonaSGI, Sony, Blaxxun, Cortona Conception de communautés virtuelles 3D sur Internet (Cyber Town):Conception de communautés virtuelles 3D sur Internet (Cyber Town): Grand nombre dutilisateursGrand nombre dutilisateurs Interaction limitée utilisateur/utilisateurs, utilisateur/objetsInteraction limitée utilisateur/utilisateurs, utilisateur/objets Graphe de scène unique correspondant au monde géométrique 3DGraphe de scène unique correspondant au monde géométrique 3D Navigation dans le monde 3DNavigation dans le monde 3D

27 La plate-forme Spin3D : Technologie Les besoins du navigateur/afficheur 3D Les besoins du navigateur/afficheur 3D Graphe de scène propre à chaque utilisateur (pas de graphe de scène géométrique)Graphe de scène propre à chaque utilisateur (pas de graphe de scène géométrique) Graphe de scène construit par lassemblage de documents (dont létat peut être partagé)Graphe de scène construit par lassemblage de documents (dont létat peut être partagé) IHM spécifique (ombres, boites englobantes)IHM spécifique (ombres, boites englobantes) Conception d un navigateur VRML97 spécifiqueConception d un navigateur VRML97 spécifique (Spin-3D = Terminal VRML97 étendu)(Spin-3D = Terminal VRML97 étendu)

28 La plate-forme Spin3D : Technologie Création dapplications Création dapplications Extension VRML97 pour la description dobjets partagésExtension VRML97 pour la description dobjets partagés Extension de lEAI pour la connexion dapplications externesExtension de lEAI pour la connexion dapplications externes

29 La plate-forme Spin3D : Technologie

30 Linteraction Utilisation de périphériques Utilisation de périphériques Les activités élémentaires Les activités élémentaires Pointage et sélection dans l espace 3DPointage et sélection dans l espace 3D ManipulationManipulation Déplacement des objets suivant 6DDLDéplacement des objets suivant 6DDL Les points de vues Les points de vues

31 Linteraction Transformer les usages de conception de linteraction (ex: conception architecturale) Transformer les usages de conception de linteraction (ex: conception architecturale) Métaphores daction : objectif guider laction (validées par expérimentations) Métaphores daction : objectif guider laction (validées par expérimentations) Ombres dynamiques pour guider le gesteOmbres dynamiques pour guider le geste Ombres statiques pour localiser les objetsOmbres statiques pour localiser les objets La forme de lombre nest pas importanteLa forme de lombre nest pas importante Boites englobantes pour guider laction sur les objetsBoites englobantes pour guider laction sur les objets Périphériques qui respectent «lécologie du geste»Périphériques qui respectent «lécologie du geste»

32 Linteraction Métaphores dinteraction ou de collaboration : Objectif rendre compréhensible laction Métaphores dinteraction ou de collaboration : Objectif rendre compréhensible laction Respectant la manipulation directeRespectant la manipulation directe Liées aux types de périphériquesLiées aux types de périphériques Outils pour agir directement sur les objetsOutils pour agir directement sur les objets Outils pour permettre lactivité et la collaboration (exemple: point de vue)Outils pour permettre lactivité et la collaboration (exemple: point de vue) Gestion des différents espaces dactivitésGestion des différents espaces dactivités

33 L interaction : manipulation Manipulation 3D basée sur une interaction bi-manuelle Manipulation 3D basée sur une interaction bi-manuelle Une phase de sélection de l'objet (pointeur 3D)Une phase de sélection de l'objet (pointeur 3D) Une phase de manipulationUne phase de manipulation Utilisation de 2 périphériques dédiésUtilisation de 2 périphériques dédiés

34 L interaction : manipulation Dans la main dominante Dans la main dominante un pointeur 3Dun pointeur 3D Dans l autre main Dans l autre main un outil de manipulation 6Dun outil de manipulation 6D

35 L interaction : représentation à distance Toute action sur un objet partagé a une représentation à distance Toute action sur un objet partagé a une représentation à distance Télépointeur distant reprenant la position du pointeur localTélépointeur distant reprenant la position du pointeur local Feedback de sélection par un code de couleurFeedback de sélection par un code de couleur

36 Linteraction : les points de vues Chaque participant peut manipuler son exemplaire Chaque participant peut manipuler son exemplaire Confusion entre manipulation et changement de oint de vueConfusion entre manipulation et changement de oint de vue Handicap pour la collaborationHandicap pour la collaboration Support d'objets permettant Support d'objets permettant De changer de point de vueDe changer de point de vue De connaitre les points de vue des inter-actantsDe connaitre les points de vue des inter-actants

37 Linteraction : montage-démontage Conception d un ensemble de mécanismes permettant de faire des assemblages Conception d un ensemble de mécanismes permettant de faire des assemblages

38 La représentation des acteurs Par des avatars Par des avatars Représentation dun utilisateur dans un EVCReprésentation dun utilisateur dans un EVC Avatar 2DAvatar 2D [Vertegaal 99]

39 La représentation des acteurs Par des avatars Par des avatars Avatar 3DAvatar 3D Avatar 3D anthropo- morphiqueAvatar 3D anthropo- morphique Le cloneLe clone Fort potentiel danimation comportementale vecteur de communication intéressantFort potentiel danimation comportementale vecteur de communication intéressant [Bowers 96] Learning studio

40 Communication entre les participants Canal audio Canal audio Facile à reproduire dans les EVCFacile à reproduire dans les EVC Les expressions faciales et le regard Les expressions faciales et le regard Importance du contact visuelImportance du contact visuel Les gestes Les gestes ActionsActions via les périphériquesvia les périphériques ConversationConversation capture du mouvementcapture du mouvement

41 Communication via le visage Les expressions faciales Les expressions faciales Le contact visuel Le contact visuel comme en visioconférence comme en visioconférence Réalisme des clones par placage de texture Réalisme des clones par placage de texture 3D Bernard Boxton

42 Communication via le visage Utilisation de clones réalistes Utilisation de clones réalistes Personne réelle Clone temps réel Analyse traitement temps réel Synthèse déformation du modèle 3D

43 Communication via le visage Le contact visuel comme avec Magic Le contact visuel comme avec Magic Pilotage des yeux en fonction du centre d intérêt Pilotage des yeux en fonction du centre d intérêt

44 Communication gestuelle Différentes technologies de pilotage des avatars Différentes technologies de pilotage des avatars Le clone «mimétique»Le clone «mimétique» Représentation isomorphique du comportement de lutilisateurReprésentation isomorphique du comportement de lutilisateur Le clone «marionnette»Le clone «marionnette» Lutilisateur « pilote » son cloneLutilisateur « pilote » son clone

45 Communication gestuelle Différentes technologies de pilotage des avatars Différentes technologies de pilotage des avatars Le clone «symbolique»Le clone «symbolique» Animation au moyen dune bibliothèque de comportementAnimation au moyen dune bibliothèque de comportement Lanalyse des actions de lutilisateur par le système permet de donner des comportementsLanalyse des actions de lutilisateur par le système permet de donner des comportements

46 Communication gestuelle Solution dans les environnements non immersifs Solution dans les environnements non immersifs Clone «symbolique» pour les gestes d actionsClone «symbolique» pour les gestes d actions Clone «mimétique» pour les gestes de conversationClone «mimétique» pour les gestes de conversation Ne pas utiliser le mode «marionnette»Ne pas utiliser le mode «marionnette» De nouveaux problèmes De nouveaux problèmes Articulation entre les deux modesArticulation entre les deux modes Problème particulier des gestes mimétiques adressésProblème particulier des gestes mimétiques adressés

47 Communication gestuelle : gestes adressés Incohérence dans la représentation distante Incohérence dans la représentation distante Introduire une correction en fonction de la vue locale Introduire une correction en fonction de la vue locale

48 Communication gestuelle et visuelle : articulation Changement de mode par lutilisateur Changement de mode par lutilisateur Problème : nouvelle tâche parasite à lactivitéProblème : nouvelle tâche parasite à lactivité Implicite Implicite Sur l activité via les périphériquesSur l activité via les périphériques insuffisant pour les gestes adressés et le regardinsuffisant pour les gestes adressés et le regard Détection automatique des gestes par le système Détection automatique des gestes par le système Difficulté : arriver au niveau sémantique de reconnaissance du gesteDifficulté : arriver au niveau sémantique de reconnaissance du geste Système hybride Système hybride Apprentissage de gestes différentiablesApprentissage de gestes différentiables « Interface de commande par détection dintention »« Interface de commande par détection dintention »

49 Exemples d utilisation Service après-vente Travaux pratiques Télé-diagnostique Argonaute 3D © France Télécom, IRCAD

50 Conclusion La conception de spin3D est toujours en cours La conception de spin3D est toujours en cours Proposer un environnement intégralement 3D est un tache vraiment ardu Proposer un environnement intégralement 3D est un tache vraiment ardu Quand utiliser des métaphores ? Lesquelles ?Quand utiliser des métaphores ? Lesquelles ? Quand reproduire les gestes naturels ?Quand reproduire les gestes naturels ? Deux prochaines étapes Deux prochaines étapes Trouver pour le 3D l équivalent de l ensemble souris- pointeur-fenêtres-menus des actuelles interfacesTrouver pour le 3D l équivalent de l ensemble souris- pointeur-fenêtres-menus des actuelles interfaces Avoir des outils matériels et logiciels d interaction dans les environnements immersifsAvoir des outils matériels et logiciels d interaction dans les environnements immersifs


Télécharger ppt "Environnements collaboratifs 3D Environnements collaboratifs 3D Concevoir des Environnements Virtuels Collaboratifs, des questions et quelques réponses."

Présentations similaires


Annonces Google