Pervasive freeform user interfaces

Interfaces utilisateur ubiquitaires à formes libres Dans un monde de données, les interfaces pervasives displays everywhere seront essentielles pour permettre l'accès aux données à tout moment et en tout lieu. La vision des displays everywhere pourrait permettre de visualiser des données qui s'adapteraient aux surfaces de forme libre de l'environnement, ce qui a conduit au concept d'interfaces de forme libre pervasive. Ces interfaces présentent un intérêt dans de nombreux domaines, tels que les bâtiments intelligents, les salles de classe, les musées, les salles d'exposition, les devantures de magasins et l'assistance à la maintenance. Ce doctorat se concentre sur le développement du paradigme d'interaction des interfaces pervasives de forme libre, présentées dans des zones d'affichage non rectangulaires de l'environnement de l'utilisateur. Nous nous intéressons principalement à deux formes d'interfaces pervasives de forme libre : les interfaces basées sur la projection et la réalité augmentée immersive. En raison de leurs caractéristiques, ces interfaces posent de nouveaux défis en matière d'organisation du contenu et d'interaction. Ces défis englobent plusieurs aspects, tels que l'adaptation de l'interface à une zone d'affichage de forme libre, le changement dynamique de la zone d'affichage en raison de la présence d'objets physiques, la prise en compte de la limitation du contrôle de l'utilisateur sur l'optimisation de la mise en page et l'activation de l'interaction spatiale pour contrôler la mise en page de l'interface dans les environnements immersifs. Pour relever les défis de l'adaptation de l'interface à une zone d'affichage de forme libre et à son changement dynamique, nous proposons une nouvelle solution basée sur deux contributions essentielles : la décomposition de l'interface en unités graphiques déformables, appelées "Dynamic Decals", et le contrôle de leur position et de leur comportement par une approche basée sur les contraintes. Notre approche déforme dynamiquement l'interface lorsque cela est nécessaire tout en minimisant l'impact sur sa visibilité et ses propriétés de mise en page. Pour ce faire, nous étendons les travaux antérieurs sur les déformations implicites en proposant et en validant expérimentalement des fonctions définissant différentes formes de decals et de nouveaux déformateurs modélisant les déformations des decals lorsqu'ils entrent en collision. Ensuite, nous optimisons de manière interactive le placement des decals en fonction de la géométrie de l'interface et de leurs interrelations. Cette optimisation est souvent basée sur la modélisation de l'emplacement prévu du contenu sous forme de contraintes, définies comme des fonctions de coût. L'application d'un algorithme de minimisation des coûts conduit à un placement souhaitable. Les relations sont modélisées comme des contraintes et l'évolution de l'interface résulte d'un problème de minimisation facile et efficace à résoudre. Pour répondre aux limites du contrôle de l'utilisateur sur l'optimisation de l'agencement et le contrôler dans des environnements immersifs, nous explorons le concept de contraintes pilotées par l'utilisateur pour l'optimisation de l'agencement en réalité augmentée. Notre approche permet aux utilisateurs de définir et d'établir leurs propres contraintes directement dans l'environnement réel. Nous présentons d'abord un espace de conception composé de trois dimensions : les contraintes, les régions d'intérêt et les paramètres de contrainte. Ensuite, nous explorons les gestes d'entrée qui peuvent être employés pour définir les contraintes de notre espace de conception en fonction de l'utilisateur par le biais d'une étude d'élicitation. En utilisant les résultats de l'étude, nous proposons une conception et une mise en œuvre holistiques du système démontrant nos contraintes pilotées par l'utilisateur, que nous évaluons dans une étude utilisateur finale où les participants devaient créer plusieurs contraintes simultanément pour arranger un ensemble de contenus virtuels.