Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Retour Tactile et Exploration de Données Scientifiques Xavier Lepaul I3D - Gravir / Inria Rhône-Alpes Responsable.

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1 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Retour Tactile et Exploration de Données Scientifiques Xavier Lepaul I3D - Gravir / Inria Rhône-Alpes Responsable : Sabine Coquillart Master IVR 2004 1

2 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 PlanPlan Introduction - Problématique Etat de l'art Périphériques et Applications du retour tactile Visualisation scientifique Contexte Contributions Conclusion et perspectives 2

3 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Introduction - Problématique Visualisation scientifique Données complexes Solutions pour station de travail inadaptées Nouvelles solutions en réalité virtuelle Réalité virtuelle Exploitation de plusieurs canaux sensoriels L'haptique : retour d'effort et retour tactile Émergence de solutions haptiques pour la visualisation scientifique 3

4 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Périphériques de Retour Tactile Stimulation thermique Périphériques pneumatiques (Stone et al.) 4 Teletact Commander – UK National Advanced Robotics Research Center - Salford

5 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Périphériques de Retour Tactile Matrices d'aiguilles Systèmes vibro-tactile 5 CyberTouch Immersion Forschungszentrum Karlsruhe

6 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Périphériques de Retour Tactile Stimulation électro-cutanée (Kajimoto et al.) Fluides électro-rhéologiques (Mavroidis et al.) 6 SmartTouch – University of Tokyo Memica – Rutgers University

7 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Applications du Retour Tactile Rendu de surface Forme locale (Provancher) Temp é rature Texture (Howe et al.) 7 © William R. Provancher R. Howe – Harvard Biorobotics Laboratory

8 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Applications du Retour Tactile Transformation visuelle/tactile (Kajimoto et al.) Aide aux déficiences visuelles Augmentation de stimulis tactiles réels Amélioration de nos capacités sensorielles propres Utilisation en tant qu'«alarme» (Enriquez et al.) 8 SmartTouch - University of Tokyo

9 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Visualisation Scientifique Solutions visuelles Scalaires Rendu volumique Iso-surfaces Plan de coupe Vecteurs Icones Lignes de courant (Kundu et al.) Tenseurs Valeurs caractéristiques Propriétés d'objets 9 Données CEA

10 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Visualisation Scientifique Solutions visuelles Scalaires Rendu volumique Iso-surfaces Plan de coupe Vecteurs Icones Lignes de courant (Kundu et al.) Tenseurs Valeurs caractéristiques (Kindlmann et al.) Propriétés d'objets 10 Department of Computer Science University of Utah

11 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Visualisation Scientifique Solutions haptiques (retour d'effort) (Pao et al.) Scalaires Pseudo-gravité Viscosité Vecteurs Représentation directe Viscosité transversale Tenseurs Orientation principale Voir les travaux de Tangui 11

12 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Visualisation Scientifique Solutions haptiques (retour tactile) Permet de communiquer d'autres informations sans saturer les canaux sensoriels déjà exploités Aucune solution présentée jusqu'à présent à notre connaissance 12

13 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 PlanPlan Introduction - Problématique Etat de l'art Contexte Contributions Conclusion et perspectives 13

14 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 ContexteContexte Stringed Haptic Workbench (Tarrin et al.) 14

15 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 ContexteContexte Données géo-scientifiques Projet Geobench : BRGM, CEA-DIF, LIFO, TGS, Inria/ID Amira Développé pour stations de travail Porté pour les environnements virtuels 15

16 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 PlanPlan Introduction - Problématique Etat de l'art Contexte Contributions Problématique Périphériques Modes d'interaction Configurations de la main Conclusion et perspectives 16

17 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Problématique étudiée Exploration tactile Quelle sensation donner ? Pour quel(s) type(s) de donn é es ? Paradigmes d'interaction Interaction dans l'environnement immersif Interaction à une main 17

18 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Problématique étudiée Reflexion men é e avec les utilisateurs Besoins de visualisation d é finis Modes d'exploration à concevoir Contr ô le d'application Apprentissage rapide Efficace à terme 18

19 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Périphériques envisagés Matrice vibro-tactile (CEA) Mobilisation des deux mains Sensation d éportée Vibreur de t éléphone Faibles performances 19 Vital1 – CEA List

20 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Périphériques envisagés CyberTouch Gant de donn é es (18 capteurs) Retour vibratoire (6 vibreurs) 20

21 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Modes d'exploration Contrainte sur surface (1) Surface difficile à suivre Couplage avec retour d'effort 21

22 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Modes d'exploration Contrainte sur surface (2) : placement d'un plan Position et orientation Né c e ssit é d'un interaction directe Données sur le plan 22

23 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Modes d'exploration Retour de direction (1) Donn é es vectorielles « Mod è le » simplifi é de la main 23

24 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Modes d'exploration Retour de direction (2) 2 solutions testées Comportement hors du plan 24

25 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Modes d'exploration Exploration temporelle (1) Donn é es sur plusieurs pas de temps Évolution d'un point d'intérêt Recherche d'un pas de temps précis Animation 25

26 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Modes d'exploration Exploration temporelle (2) Interface fix é e Contr ô le gestuel 26

27 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Configurations de la main Définition des configurations Sémantique de l'action associée Confort postural 27

28 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Configurations de la main Calibration Capteurs déterminants Pliement des doigts Écartement des doigts Nombreuses configurations envisageables 28

29 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Perspectives et Conclusion Premi ères explorations pour le tactile en visualisation scientifique Problématique différente du retour d'effort Validation formelle nécessaire Attribution des paradigmes Efficacité de l'exploration 29

30 Xavier Lepaul - Master IVR - 24 juin 2004 Perspectives et Conclusion Développement d'autres interactions Exploration du couplage effort/tactile Utilisation de différents types de stimuli Utilisation d'autres canaux sensoriels 30