Dissertations / Theses on the topic 'Gestes de pointage'

Le travail présenté dans cette thèse vise à étudier la coordination entre gestes manuels et parole lors de la production d'énoncés multimodaux. Les études menées s'intéressent plus particulièrement aux relations temporelles entre les deux modalités. Cette coordination a été étudiée plus précisément dans le cadre de la désignation qui est réalisable à la fois dans la modalité manuelle (geste de pointage) et dans la modalité parole (" montrer avec la voix ", en utilisant la focalisation et/ou les démonstratifs par exemple). Les études présentées ont été menées dans un environnement contrôlé de laboratoire afin d'obtenir des mesures précises et reproductibles en minimisant les facteurs extérieurs de variations intra- et inter-participants. Les productions des locuteurs peuvent ainsi être comparées entre-elles en se focalisant sur les facteurs d'intérêt toutes choses maintenues le plus possible égales par ailleurs. Un travail particulier de mise en place des protocoles a néanmoins permis de maintenir une tâche assez naturelle afin de ne pas induire des productions trop artificielles. Les deux premières études se sont intéressées à la production conjointe de gestes manuels et de parole contenant de la focalisation. Plusieurs types de gestes ont été comparés (geste de pointage, geste de battement et geste d'appui sur un bouton) lors d'une tâche de désignation. Il a été montré que la production de focalisation attire le geste manuel quel que soit son type mais que l'attraction est plus " précise " et fine pour le pointage. Par ailleurs, l'apex du geste de pointage semble être cooccurent à une cible articulatoire plutôt qu'acoustique. La seconde étude manipule le lien de désignation le geste de pointage et la parole. Elle montre, en exhibant deux stratégies adoptées par les participants, la complexité des mécanismes mis en jeu dans cette coordination. Finalement, une troisième étude s'intéresse à la coordination dans une tâche interactive et collaborative plus naturelle. Dans cette tâche les locuteurs utilisent naturellement des gestes de pointage pour désigner à leur interlocuteur l'emplacement d'une carte à poser grâce à une phrase porteuse contenant un démonstratif. Les résultats montrent une cooccurrence de la partie du geste qui montre avec l'information qui lui est complémentaire en parole, i.e. avec le nom de l'objet à poser à l'endroit désigné par le geste de pointage, plutôt qu'avec la partie de la parole qui désigne, i.e. le démonstratif. L'effet de la perturbation de l'interaction par un bruit ambiant est également testé et il est montré que, si la parole subit un effet Lombard classique, la production de gestes est peu modifiée mis à part une adaptation de la durée de la partie du geste qui montre à l'allongement de la parole. Ce mémoire propose par ailleurs une exploration des procédés d'annotation multimodaux mis en place pour l'annotation de tâches semi-contrôlées mais applicables à des cas plus généraux. Le manuscrit se conclut par une mise en perspective des résultats pour l'amélioration de certains modèles de production conjointe gestes manuels/parole et fournit quelques pistes utilisables dans le domaine des agents conversationnels ainsi que pour la détection de pathologies.

Le contrôle et la production du geste dans l’espace tri-dimensionnel sont abordés dans ce travail à travers deux études expérimentales : la première concerne les processus de coordination motrice lors de la réalisation d’un mouvement complexe de danse, la seconde s’intéresse à la possibilité d’utiliser le canal tactile pour guider les gestes via un stimulateur électro-tactile. Les résultats obtenus au cours de la première expérimentation nous ont permis de réaliser une description qualitative (1) de la cinématique pluri-articulaire des segments corporels mis en jeu au cours de la réalisation d’une figure chorégraphique et (2) des patterns de recrutement des muscles du tronc, du bassin et des jambes résultant de la production de ce mouvement complexe, confirmant la théorie de la Configuration de Référence Productrice d’Actions. La seconde étude expérimentale a permis de valider notre prototype de matrice tactile pour le guidage du geste à l’aide de prescripteurs de direction. Les perspectives de ce travail concernent les nouvelles technologies et la danse, l’objectif à plus long terme étant de permettre la transmission des sensations du corps dansant aux spectateurs
The main goal of our study is to gain an insight into the motor control in 3-dimensional space. As a first step, the coordinative structure of a complex body movement performed by skilled ballet dancers is studied. As a second step, we have tested the possibility of using tactile information for motion guidance via an electro-tactile-stimulator. In the first study, a kinematic analysis was combined with an other analysis of the activity of multiple skeletal muscles. The result is consistent with the hypothesis that movements of the body result from centrally induced changes in the muscle recruitment thresholds influencing the referent configuration of the body. The second study allows to validate our prototype of electro-tactile stimulator for motion guidance. The long term perspectives of this work is to relate dancing and new technologies

Les gestes de pointage et le regard guidé sont couramment utilisés comme des indices corporels pour faciliter l'attention visuelle et la compréhension dans différents domaines académiques. Cependant, leur efficacité spécifique dans le contexte sportif, notamment dans l'enseignement des schémas tactiques de basket-ball, reste relativement peu explorée. L'objectif central de cette thèse était donc d'examiner l'impact des gestes de pointage et/ou du regard guidé de l'entraîneur sur l'attention visuelle et la mémorisation des scènes tactiques. Les principaux résultats essentiels ont révélé des interactions significatives entre l'utilisation de ces indices et le niveau d'expertise des joueurs, démontrant ainsi un effet de renversement de l'expertise. Dans la plupart des expériences menées, les méthodes pédagogiques efficaces pour les joueurs novices se sont avérées inefficaces, voire préjudiciables, pour les joueurs experts. Par conséquent, ces résultats soulignent l'importance de s'adapter aux variations du niveau d'expertise des joueurs lors de l'utilisation des gestes de pointage et/ou du regard guidé pour la présentation du matériel d'entraînement pour la présentation des plans et/ou phases de jeu en basket-ball
Pointing gestures and guided gaze are commonly used as bodily cues to enhance visual attention and comprehension in various academic domains. However, their specific effectiveness in the sports context, particularly in teaching basketball tactical patterns, remains relatively unexplored. Therefore, the central objective of this thesis was to examine the impact of pointing gestures and/or guided gaze by the coach on visual attention and memorization of tactical scenes. The key findings revealed significant interactions between the use of these cues and the players' level of expertise, demonstrating an expertise reversal effect. In most experiments conducted, pedagogical methods that were effective for novice players proved to be ineffective or even detrimental for expert players. Consequently, these results emphasize the importance of adapting the use of pointing gestures and guided gaze to accommodate variations in players' expertise level when presenting training materials for basketball game plans and/or phases

L’ordinateur personnel, de bureau ou portable, permet le travail intellectuel et les activités créatives à travers une interaction directe et expressive. Mais l’impression de “directitude” disparaît quand les actions deviennent complexes, et l’expressivité est souvent favorisée au détriment d’une séparation spatiotemporelle, d’une charge cognitive, ou de suites complexes d’opérations. Cette thèse propose de mieux exploiter les périphériques d’entrée standard de façon à augmenter de façon directe la granularité, l’étendue, et la dimensionnalité des actions utilisateur. Nous montrons d’abord que la granularité des mouvements du pointeur peut être augmentée sans déranger son fonctionnement habituel si la fonction de transfert du pointage prend en compte les périphériques, les capacités de l’utilisateur, et le modèle de données manipulé. Une limite de l’interaction subpixel ainsi permise est la résolution utile (le plus petit déplacement pouvant être produit avec un périphérique), pour laquelle nous proposons un protocole expérimental.Nous étudions ensuite l’edge-scrolling, une technique qui étend le déplacement d’objets et la sélection au-delà des limites d’une vue en la faisant défiler. Nous montrons plusieurs problèmes d’utilisabilité par l’examen de 33 implémentations, un sondage et des expériences contrôlées. Nous évitons ces problèmes en proposant push-edge et slide-edge, qui montrent des performances similaires aux techniques existantes. Enfin, nous décrivons trois utilisations réussies de l’ordinateur portable comme instrument de musique permettant le contrôle simultané temps-réel de plusieurs paramètres sonores, en détaillant quelques problèmes de conception
Desktop and laptop personal computers enable knowledge work and creative activities by supporting direct and expressive interaction. But the feeling of directness often disappears when users perform complex actions: expressiveness is ensured at the cost of spatiotemporal separation, cognitive load, or complex operation sequences. This thesis proposes to solve this problem by harnessing the unexploited capabilities of standard input devices and familiar actions performed on them. We investigate how this enables direct increases of the granularity, extent, and dimensionality of user actions. First, we show that the granularity of pointer movements can be increased a hundredfold without impeding normal behavior if pointing transfer functions include device characteristics, user capabilities, and the manipulated data model, thus allowing subpixel interaction. This is limited by the useful resolution, the smallest displacement a user can produce using a pointing device, for which we propose an experimental protocol.Second, we study the design space of a widely used technique, edge-scrolling, that extends dragging actions past a viewport edge by scrolling. We reverse engineer 33 existing implementations, and highlight usability problems through a survey and experiments. We also propose push-edge and slide-edge scrolling, two position control techniques that provide performance comparable to rate control without the shortcomings. Third, we describe three ways of using a standard laptop as a musical instrument, allowing simultaneous multiparametric control of sound synthesis in real time, together with design considerations and examples of successful uses

Nous nous intéressons à l'interaction dans le contexte d'environnements physiques augmentés, plus précisément avec les objets physiques qui les composent. Bien que l'augmentation de ces objets offre de nouvelles possibilités d'interaction, notamment celle d'interagir à distance, le monde physique possède des caractéristiques propres rendant difficile l'adaptation de techniques d'interaction existantes en environnements virtuels. Il convient alors d'identifier ces caractéristiques afin de concevoir des techniques d'interaction à la fois efficaces et plaisantes dédiées à ces environnements physiques augmentés. Dans nos travaux, nous décomposons cette interaction à distance avec des objets physiques augmentés en deux étapes complémentaires : la sélection et le contrôle. Nous apportons deux contributions à chacun de ces champs de recherche. Ces contributions sont à la fois conceptuelles, avec la création d'espaces de conception, et pratiques, avec la conception, la réalisation logicielle et l'évaluation expérimentale de techniques d'interaction :- Pour l'étape de sélection, nous explorons la désambiguïsation potentielle après un geste de pointage à distance définissant un volume de sélection comme avec une télécommande infrarouge par exemple. En effet, bien que ce type de pointage sollicite moins de précision de la part de l'utilisateur, il peut néanmoins impliquer la sélection de plusieurs objets dans le volume de sélection et donc nécessiter une phase de désambiguïsation. Nous définissons et utilisons un espace de conception afin de concevoir et évaluer expérimentalement deux techniques de désambiguïsation visant à maintenir l'attention visuelle de l'utilisateur sur les objets physiques.- Pour l'étape de contrôle, nous explorons le guidage de gestes 3D lors d'une interaction gestuelle afin de spécifier des commandes à distance. Ce guidage est nécessaire afin d'indiquer à l'utilisateur les commandes disponibles ainsi que les gestes associés. Nous définissons un espace de conception capturant les caractéristiques comportementales d'un large ensemble de guides ainsi qu'un outil en ligne facilitant son utilisation. Nous explorons ensuite plusieurs options de conception afin d'étudier expérimentalement leurs impacts sur la qualité du guidage de gestes 3D
We explore interaction with augmented physical objects within physical environments. Augmented physical objects allow new ways of interaction, including distant interaction. However, the physical world has specificities making difficult the adaptation of interaction techniques already existing in virtual environments. These specificities need to be identified in order to design efficient and enjoyable interaction techniques dedicated to augmented physical environments. In our work, we split up distant interaction into two complementary stages: the selection and the control of augmented physical objects. For each of these stages, our contribution is two-fold. These contributions are both theoretical, with the establishment of design spaces, and practical, with the design, the implementation and the experimental evaluation of interaction techniques:- For the selection stage, we study the disambiguation potentially needed after a distal pointing gesture using a volume selection such as an infrared remote controller. Indeed, although the volume selection can facilitate the aiming action, several objects can fall into the selected volume. Thus, users should disambiguate this coarse pointing selection. We define and use a design space in order to design and experimentally evaluate two disambiguation techniques that maintain the user's focus on the physical objects.- For the control stage, we study the guidance of 3D hand gestures in order to trigger commands at a distance. Such guidance is essential in order to reveal available commands and the associated gestures. We define a design space capturing specificities of a wide range of guiding systems. We also provide an online tool, easing the use of such a large design space. We then explore the impact of several design options on the quality of 3D gestures guidance

Désigner un objet à l'attention d'un interlocuteur est l'un des processus fondamentaux de la communication langagière. Ce processus est généralement réalisé à travers l'usage combiné de productions vocales et manuelles. Le but de ce travail est de comprendre et de caractériser les interactions entre la parole et le geste manuel dans des tâches de deixis spatiale, afin de déterminerde quelle façon l'information communicative est portée par chacun de ces deux systèmes,et de tester les principaux modèles de traitement du geste et de la parole.La première partie de l'étude concerne la production du pointage vocal et manuel. L'originalité de ce travail consiste à rechercher des paramètres d'encodage de la distance dans les propriétés acoustiques, articulatoires et cinématiques du pointage multimodal, et à montrer que ces différentes caractéristiques sont corrélées les unes aux autres, et sous-tendues par un même comportement moteur de base : désigner un objet distant implique de produire des gestes plus larges, qu'ils soient vocaux ou manuels. Ce patron moteur peut alors être rapporté à l'encodage phonologique de la distance dans les langues du monde. Le paradigme expérimental utilisé dans cette étude contraste des pointages bimodaux vs unimodaux vocaux vs unimodaux manuels, et la comparaison de ces différentes conditions révèle par ailleurs une coopération bi directionnelle entre les modalités vocales et manuelles, qui se répartissent la charge informative lorsqu'elles sont utilisées ensemble.La deuxième partie de l'étude explore le développement du pointage multimodal. Les propriétés du pointage multimodal sont analysées chez des enfants de 6 à 12 ans, dans une tâche expérimentale comparable à celle des adultes. Cette deuxième expérience atteste d'un développement progressif du couplage geste/parole pour la deixis spatiale. Elle révèle que la distance est encodée préférentiellement dans les gestes manuels des enfants, par rapport à leurs gestes vocaux(surtout chez les jeunes enfants). Elle montre également que l'usage coopératif des gestes manuels et de la parole est déjà à l'oeuvre chez les enfants, avec cependant plus d'influence du geste sur la parole que le patron inverse.Le troisième volet de ce travail considère les interactions sensorimotrices dans la perception de la deixis spatiale. Une étude expérimentale basée sur un principe d'amorçage intermodal montre que le geste manuel joue un rôle dans le mécanisme de perception/production des unités sémantiques du langage. Ces données sont mises en parallèle avec les études sur la naturesensorimotrice des représentations dans le traitement des unités sonores du langage.L'ensemble de ces résultats plaide pour une représentation fortement intégrée des gestes manuels et de la parole dans le cerveau langagier humain, et ce même à un stade relativement précoce du développement. Ils montrent également que l'encodage de la distance est un indice robuste,présent dans tous les aspects du pointage multimodal.

Désigner un objet à l’attention d’un interlocuteur est l’un des processus fondamentaux de la communication langagière. Ce processus est généralement réalisé à travers l’usage combiné de productions vocales et manuelles. Le but de ce travail est de comprendre et de caractériser les interactions entre la parole et le geste manuel dans des tâches de deixis spatiale, afin de déterminerde quelle façon l’information communicative est portée par chacun de ces deux systèmes,et de tester les principaux modèles de traitement du geste et de la parole.La première partie de l’étude concerne la production du pointage vocal et manuel. L’originalité de ce travail consiste à rechercher des paramètres d’encodage de la distance dans les propriétés acoustiques, articulatoires et cinématiques du pointage multimodal, et à montrer que ces différentes caractéristiques sont corrélées les unes aux autres, et sous-tendues par un même comportement moteur de base : désigner un objet distant implique de produire des gestes plus larges, qu’ils soient vocaux ou manuels. Ce patron moteur peut alors être rapporté à l’encodage phonologique de la distance dans les langues du monde. Le paradigme expérimental utilisé dans cette étude contraste des pointages bimodaux vs unimodaux vocaux vs unimodaux manuels, et la comparaison de ces différentes conditions révèle par ailleurs une coopération bi directionnelle entre les modalités vocales et manuelles, qui se répartissent la charge informative lorsqu’elles sont utilisées ensemble.La deuxième partie de l’étude explore le développement du pointage multimodal. Les propriétés du pointage multimodal sont analysées chez des enfants de 6 à 12 ans, dans une tâche expérimentale comparable à celle des adultes. Cette deuxième expérience atteste d’un développement progressif du couplage geste/parole pour la deixis spatiale. Elle révèle que la distance est encodée préférentiellement dans les gestes manuels des enfants, par rapport à leurs gestes vocaux(surtout chez les jeunes enfants). Elle montre également que l’usage coopératif des gestes manuels et de la parole est déjà à l’oeuvre chez les enfants, avec cependant plus d’influence du geste sur la parole que le patron inverse.Le troisième volet de ce travail considère les interactions sensorimotrices dans la perception de la deixis spatiale. Une étude expérimentale basée sur un principe d’amorçage intermodal montre que le geste manuel joue un rôle dans le mécanisme de perception/production des unités sémantiques du langage. Ces données sont mises en parallèle avec les études sur la naturesensorimotrice des représentations dans le traitement des unités sonores du langage.L’ensemble de ces résultats plaide pour une représentation fortement intégrée des gestes manuels et de la parole dans le cerveau langagier humain, et ce même à un stade relativement précoce du développement. Ils montrent également que l’encodage de la distance est un indice robuste,présent dans tous les aspects du pointage multimodal
Designating an object for the benefit of another person is one of the most basic processes inlinguistic communication. It is most of the time performed through the combined use of vocaland manual productions. The goal of this work is to understand and characterize the interactionsbetween speech and manual gesture during pointing tasks, in order to determine howmuch linguistic information is carried by each of these two systems, and eventually to test themain models of speech and gesture production.The first part of the study is about the production of vocal and manual pointing. The originalaspect of this work is to look for distance encoding parameters in the lexical, acoustic,articulatory and kinematic properties of multimodal pointing, and to show that these differentcharacteristics can be related with each other, and underlain by a similar basic motor behaviour: designating a distant object induces larger gestures, be they vocal or manual. This motorpattern can be related with the phonological pattern that is used for distance encoding in theworld’s languages. The experimental design that is used in this study contrasts bimodal vs. vocalmonomodal vs. monomodal manual pointings, and a comparison between these conditionsreveals that the vocal and manual modalities act in bidirectional cooperation for deixis, sharingthe informational load when used together.The second part of the study explores the development of multimodal pointing. The propertiesof multimodal pointing are assessed in 6-12 year-old children, in an experimental task similarto that of the adults. This second experiment attests a progressive evolution of speech/gestureinteractions in the development of spatial deixis. It reveals that distance is preferentially encodedin manual gestures in children, rather than in vocal gestures (and especially so in youngerchildren). It also shows that the cooperative use of speech and manual gesture in deixis is alreadyat play in children, though with more influence of gesture on speech than the reversedpattern.The third part of the study looks at sensorimotor interactions in the perception of spatial deixis.This experimental study, based on an intermodal priming paradigm, reveals that manual gestureplays a role in the production/perception mechanism associated with the semantic processingof language. These results can be related with those of studies on the sensorimotor nature ofrepresentations in the processing of linguistic sound units.Altogether, these studies provide strong evidence for an integrated representation of speech andmanual gestures in the human linguistic brain, even at a relatively early age in its development.They also show that distance encoding is a robust feature, which is also present in all aspectsof multimodal pointing

Plusieurs études (Pagano et al. , 1995; 1996; Garrett et al. , 1998) suggèrent que le contrôle kinesthésique de la direction de nos membres est basé sur l'exploitation des propriétés géométriques de la distribution des masses, i. E. Le vecteur propre (e3) du tenseur d'inertie (Iij). Ce travail a pour objectif d'examiner si cette variable collective, résumant la direction des masses d'un membre pluri-articulé, est exploitée dans le contrôle kinesthésique des gestes de pointage. Les expérimentations indiquent que les performances finales de pointage de la main varient avec l'orientation prédite de e3. Cependant, l'existence d'une variabilité interindividuelle révèle deux types de comportements: l'un renvoyant à une exploitation de e3, l'autre à une compensation de l'altération de la distribution des masses du membre. L'existence de différents comportements, dont un relevant d'une exploitation du vecteur propre, est aussi observée lors de l'analyse cinématique du mouvement. Néanmoins, ces constats sont effectués uniquement pour un moment gravitaire du bras maximal. Par ailleurs, un modèle d'optimisation est développé afin de simuler une trajectoire pour laquelle les résistances aux accélérations de rotations sont minimisées. Les résultats indiquent l'existence de stratégies lorsque les mouvements sont soumis à des charges importantes, dont une relevant de l'exploitation du chemin de moindre résistance aux inerties. Cette étude révèle que le vecteur propre est exploité en fonction des contraintes de la tâche et des individus, afin de percevoir et contrôler soit la position finale, soit la trajectoire de pointage, ou dans l'optique de minimiser les résistances aux inerties
Several studies (Pagano et al. , 1995; 1996; Garrett et al. , 1998) suggest that the kinaesthetic control of our members' direction is based on the exploitation of the geometrical properties of the masses distribution, i. E. The eigenvector (e3) of the inertia tensor (Iij). This work aims to examine whether this collective variable, summarizing the masses direction of a multi-jointed limb, is exploited in the kinaesthetic control of the pointing movement. The experimentations indicate that the end pointing performances of the hand vary with the predicted orientation of e3. However, the existence of an inter-individual variability reveals two types of behaviours: one corresponding to an exploitation of e3, the other to a compensation of the alteration of the mass distribution. The existence of various behaviours, including an exploitation of the e3 eigenvector, is also observed in the kinematics features of the movement. Nevertheless, these reports are observed only for a maximum arm's momentum gravity. In addition, a model of optimization is developed in order to simulate a trajectory for which resistances to accelerations of rotations are minimized. The results indicate the existence of different strategies when the movements are subjected to significant loads, of which of one of them conforms to the model of exploitation of minimum inertia resistance trajectory. This study reveals that the eigenvector is exploited according to the constraints of the task and the perceptual profile of individuals, in order to perceive and control either the end position, or the trajectory of pointing, or in the purpose to minimize resistances to inertias

L'amélioration des outils informatiques devient davantage tributaire de l'enrichissement et du développement de nouvelles interfaces homme-machines que de l'augmentation de la puissance des machines. Les périphériques et techniques d'interaction font partie intégrante des interfaces homme-machines et sont au coeur de nos travaux. Nos recherches s'inscrivent dans cet axe de développement de l'interaction homme-machine en considérant à la fois les aspects matériels, logiciels et les capacités humaines liés aux interfaces homme-machines. Dans ce cadre, nos travaux ont mis en évidence l'importance des fonctions de transfert pour les périphériques de pointage indirects et montrent qu'il existe une marge d'optimisation de ces fonctions. La prise en compte des caractéristiques physiques des périphériques, des capacités des utilisateurs et d'une reconsidération de la gestion des périphériques dans les systèmes actuels permettent en effet d'améliorer les tâches existantes et d'effectuer des tâches auparavant impossibles à réaliser avec des techniques d'interaction standards. Nous nous sommes également intéressés aux périphériques d'interaction directs pour lesquels nous avons montré que la prise en compte de l'occultation permet d'améliorer l'interaction sur écrans tactiles, tout comme une meilleure compréhension des capacités de séparation et d'intégration des degrés de liberté améliore les tâches de manipulation 3D sur écrans multipoints. Le développement de nouvelles interfaces homme-machine est également au coeur de nos travaux. La compréhension des limites des périphériques isotoniques et élastiques existants nous a conduit à développer le périphérique hybride isotonique-élastique RubberEdge. Nos travaux portent également sur l'utilisation du retour tactile avec frottement programmable pour développer de nouvelles techniques d'interaction, l'amélioration des changements de mode sur écrans tactiles avec le développement du périphérique Conté et l'exploitation de l'interaction sur et au dessus d'une surface tactile avec le système Mockup Builder. Le dernier volet de nos travaux concerne l'estimation de la difficulté perçue d'exécution de gestes et l'analyse de la dynamique de gestes pour distinguer les tâches de sélection de celles de saisie d'objets dans le cadre d'interfaces sans contact.

La dynamique du geste reste peu exploitée dans le domaine de l'interaction homme-machine alors qu'elle permet de définir des critères simples d'analyse de l'intention des utilisateurs. Sa principale utilisation porte sur les fonctions de transfert des périphériques isotoniques. Ces fonctions permettent d'établir une relation entre le geste de l'utilisateur effectué dans l'espace moteur avec le périphérique de pointage (i.e. souris) et le mouvement du pointeur dans l'espace visuel. Les fonctions de transfert utilisées par les systèmes d'exploitation modernes restent cependant fortement méconnues même si des études ont montré qu'elles ont un impact sur les performances des utilisateurs. Pour caractériser ces fonctions, nous avons développé un périphérique électronique qui simule une souris réelle et qui permet d'obtenir les fonctions de transfert de tout système. Nous avons ainsi pu obtenir les fonctions des systèmes Windows, Linux et Mac et nous avons observé des différences notables entre ces fonctions. Nous avons ensuite cherché à optimiser ces fonctions en réduisant au maximum le nombre de leurs degrés de liberté. En faisant varier de manière exhaustive ces paramètres, nous avons ainsi pu observé des différences significatives qui montrent qu'il existe une famille de fonctions pour lesquelles les performances sont optimales. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'utilisation de la dynamique du geste dans un autre contexte, celui de la génération d'événements discrets, pertinent dans le cadre des interfaces sans contact de type Kinect. Nous avons ainsi montré qu'il est possible de distinguer la sélection du déplacement dans une tâche d'interaction 3D. La technique développée est ensuite améliorée dans le cas des cibles de petites tailles et son application dans un contexte d'interaction 2D est évaluée.

La dynamique du geste reste peu exploitée dans le domaine de l’interaction hommemachinealors qu’elle permet de définir des critères simples d’analyse de l’intention desutilisateurs. Sa principale utilisation porte sur les fonctions de transfert des périphériquesisotoniques. Ces fonctions permettent d’établir une relation entre le geste de l’utilisateureffectué dans l’espace moteur avec le périphérique de pointage (i.e. souris) et le mouvementdu pointeur dans l’espace visuel. Les fonctions de transfert utilisées par les systèmesd’exploitation modernes restent cependant fortement méconnues même si des études ontmontré qu’elles ont un impact sur les performances des utilisateurs. Pour caractériser cesfonctions, nous avons développé un périphérique électronique qui simule une souris réelleet qui permet d’obtenir les fonctions de transfert de tout système. Nous avons ainsi puobtenir les fonctions des systèmes Windows, Linux et Mac et nous avons observé des différencesnotables entre ces fonctions. Nous avons ensuite cherché à optimiser ces fonctionsen réduisant au maximum le nombre de leurs degrés de liberté. En faisant varier de manièreexhaustive ces paramètres, nous avons ainsi pu observé des différences significativesqui montrent qu’il existe une famille de fonctions pour lesquelles les performances sontoptimales. Enfin, nous nous sommes intéressés à l’utilisation de la dynamique du gestedans un autre contexte, celui de la génération d’événements discrets, pertinent dans lecadre des interfaces sans contact de type Kinect. Nous avons ainsi montré qu’il est possiblede distinguer la sélection du déplacement dans une tâche d’interaction 3D. La techniquedéveloppée est ensuite améliorée dans le cas des cibles de petites tailles et son applicationdans un contexte d’interaction 2D est évaluée
The dynamic of the gesture is not used a lot in the domain of human-computer interaction,while it can help to define some simple heuristics to analyze the intents of users.Its first use is related to transfer functions for isotonic devices. Those functions establisha relationship between the gesture of the user, executed in motor space with the pointingdevice (i.e. a mouse), and the movement of the pointer in the visual space. The transferfunctions used by modern operating systems are still not well known, even if somestudies have shown they have an impact on user’s performance. To characterize thosefunctions, we have developed an electronic device which simulates a real mouse, and thatcan retrieve the transfer functions of any system. We have then exposed the functions ofthe Windows, Linux and Mac systems, and we observed some visible differences betweenthose functions. We have then tried to optimize those functions by reducing their numberof degrees of freedom. By varying those parameters in an exhaustive way, we have thenobserved some significant differences that show there is a family of functions for whichperformances are optimal. Finally, we were interested in the use of the dynamic of thegesture in another context : the generation of discrete events, useful when dealing withcontact-less interfaces, like the Kinect. We have shown that it is possible to distinguishbetween picking and drag’n’drop in a 3D interaction task. The technique is then improvedin the case of small size targets, and its application in a 2D interaction context isevaluated

Les mouvements de pointage exécutés simultanément à un mouvement de la tête requièrent une coordination temporelle entre ces deux effecteurs. Ce présent travail propose d’étudier cette coordination lors de pointages discrets et réciproques nécessitant divers niveaux de précision (ID). L’étude portait sur la cinématique des deux segments (c.-à-d., main et tête) et la coordination entre ceux-ci. Les résultats montrent une adaptation des mouvements de la tête en fonction des contraintes de précision (ID) lors des pointages réciproques contrairement à la condition discrète où aucun effet n’était présent. Comme les mouvements de la main suivaient la loi de Fitts lors des deux types de pointages, le patron de coordination utilisé est adapté aux contraintes de précision et à la nature de la tâche à produire. Ces résultats suggèrent que les observations obtenues lors de pointages discrets ne devraient pas être transférées de facto aux mouvements réciproques.
Visually corrected movements involving head and hand movements require a temporal coordination between both effectors. The present work observes this coordination during discrete and reciprocal pointings with various accuracy requirements (ID). The kinematics of the two segments and the coordination between them was examined. Results show a modification of head movements in function of the accuracy requirements (ID) during reciprocal pointings which was not the case during discrete pointings. Since hand movements followed Fitts’ law during both types of pointings, the coordination pattern adapted to both the accuracy constraints and the nature of the executed movement. These results suggest observations made during discrete pointings should not be transferred de facto to reciprocal movements.

Etude en IRMf sur la réactivité visuo-manuelle intentionnelle et l'expertise sensorimotrice : la correction de trajectoire manuelle en cours de mouvement conduit à sur activer le réseau cérébral impliqué dans pointage direct (aires visuelles occipitales, associatives pariétales, frontales motrices, prémotrices et oculo-motrices, thalamus, ganglions de la base et cervelet). Les aires sensorielles et motrices primaires sont plus fortement sollicités chez les sujets contrôles, alors que les Escrimeurs activent plus fortement les aires d'intégration sensorimotrice de haut niveau (aires pariétales, prémotrices, sous-corticales et cérébelleuses). Le contrôle visuo-manuel semble donc reposer sur des boucles neuronales imbriquées, sous-tendant des modules opérationnels plus ou moins recrutés selon les contraintes d'exécution du mouvement. Il apparaît que l'expertise sensorimotrice liée à la pratique sportive peut conduire à des modifications des cartes fonctionnelles cérébrales.