PROJECT [] - (18/ 04/ 2001)
http://tecfa.unige.ch/staf/staf-e/resin/mem/main.html

[General] - [Specification] - [Problems] - [Meetings] - [Results] - [Resources] - [Global]
 
GENERAL INFORMATION

Title: Comment améliorer la navigation dans un environnement virtuel (Vrml)

Abstract: La navigation dans les mondes virtuels (en particulier dans ceux construit en Vrml) est loin d'être toujours satisfaisante. Dans les interfaces en 2D des études ont été faites, débouchant sur des recommandations plus ou moin pécises. Mon but est d'analyser la portabilité de ces recommandations dans les univers en 3 dimensions et de proposer également d'autres pistes. En parallèle, je désire rassembler sous forme d'exemples, le maximum d'outils de navigation développés dans des scènes Vrml et trouvés sur le net.
Type: Mémoire du diplôme Staf
Institution: Université de Genève - TECFA
WORK GROUP:
  1. Bertrand  Resin  () Role:
    Homepage - Workpage - Email

Keywords: Navigation, VRML, 3d,
 
SPECIFICATION
[Main Goal] - [Objectives] - [Approach] - [Scenarios] - [Deliverables] - [Workpackages]
 
MAIN GOAL ( 00/ 00/ 0000 )
Title:
Description:
 
OBJECTIVES
     
    DELIVERABLES
       
      WORKPACKAGES
      WP ( / / ) Start: 00/ 00/ 0000 End: 00/ 00/ 0000 Man-days: Progress: 50%
      Title: Collection d'exemples de dispositifs de navigation en Vrml
      Description: L'idée est de rassembler le plus de dispositifs de navigation possibles en Vrml. Pour favoriser la comparaison, ces dispositifs ont toujours la même scène de base.
      WP-OBJECTIVES
      1. WP-OBJECTIVE ( 00/ 00/ 0000 )
        Title: Coordonnées polaires
        Description: L'exemple des coordonnées polaires affiche les valeurs X, Y et Z en permanence sur une fenêtre fixe par rapport à la caméra.
      2. WP-OBJECTIVE ( 00/ 00/ 0000 )
        Title: La boussole
        Description: Pour diminuer l'impression que peut avoir un utilisateur d'être perdu dans le mondes en trois dimensions, on peut imaginer que la présence d'une boussole est apréciable. Cet exemple est très fortement inspiré du travail réalisé par Dao et Sylvère dans le campus virtuel (version Vrml) de Tecfa.
      3. WP-OBJECTIVE ( 00/ 00/ 0000 )
        Title: Carte dynamique
        Description: Le plus facile pour cummuler les avantages des coordonnées polaires et de la boussole, est la construction d'une carte dynamique (un pointeur indique sur la carte à la fois la position et l'orientation du point de vue de la caméra). Comme le précédent exemple, il est fortement inspiré du campus virtuel.
      4. WP-OBJECTIVE ( 00/ 00/ 0000 )
        Title: TouchPad
        Description: Un petit exemple de TouchPad permettant de se déplacer d'une manière originale. Cet exemple est issu d'un exemple fourni avec CosmoPlayer.
      5. WP-OBJECTIVE ( 00/ 00/ 0000 )
        Title: La balle d'aide
        Description: La balle d'aide n'est pas vraiment un exemple d'aide à la navigation dans ce cas précis... Mais on pourrait imaginer lier un Viewpoint sur la balle. Si vous la regardez, elle se rapproche de vous. Un lien est présent sur la balle (il est d'ailleurs difficile de cliquer dessus à cause de l'animation). On dirait pas, mais c'est la binette de Vivian dessus ;-) et en réalité elle ne porte pas la moustache...
      6. WP-OBJECTIVE ( 00/ 00/ 0000 )
        Title: Véhicule
        Description: L'idée est de se déplacer dans la ville à l'aide d'un véhicule. Vous ne voyez que le cockpit du véhicule. Vous pouvez tourner le volant et jouer de l'acélérateur en déplaçant le carré sur la droite. La boule à gauche ne fait rien pour le moment (on pourrait imaginer un lien sur un viewpoint).
      7. WP-OBJECTIVE ( 00/ 00/ 0000 )
        Title: Fil d'Ariadne
        Description: L'idée est de marquer par un fil (dit d'Ariadne) le chemin parcouru par l'utilisateur pour lui permettre de savoir là où il a déjà passé. Cet exemple est repris du Campus.
      EXPECTED RESULTS
      1. EXPECTED RESULT ( 00/ 00/ 0000 )
        Title:
        Description:
      COMMENTS: ( 19/ 04/ 2001 ) J'ai repris une des scène exemple fournie avec CosmoWorld comme base pour tous les exemples qui suivent. Cette scène s'appelle "city". J'y ai rajouté des viewpoints permettant de se déplacer à l'aide de l'outils du navigateur VRML (il n'y a pas de panneaux cliquables pour les atteindres).
       
      PROBLEMS
      1. PROBLEM ( 00/ 00/ 0000 ) - open
        Title: Trouver des articles pertinents sur le sujet
      2. PROBLEM ( 00/ 00/ 0000 ) - open
        Title: Trouver des informations sur de la navigation réelle par exemple dans des aéroports ou des magasins
       
      MEETINGS
       
      RESULTS - Article
         
        RESOURCES
        Persons:Books:URLs:Papers:Other:
        CITATIONS
        [1] ( 19/ 04/ 2001 )
        Si on fait des mondes Vrml plus accessibles pour les personnes handicapées, ces mondes seront plus accessibles pour tous. Dans cette optique, les auteurs insistent sur le son que l'on peut rajouter en Vrml2. Cet article propose quelques recommandations pour rendre les mondes Vrml plus accessibles:
        • Ajouter des descriptions (WorldInfo node) à la fois pour la scène complète mais également pour les objets individuels
        • Utiliser les champs de description pour les Anchor node
        • Créer des Viewpoints car ils sont accessibles par les touches page up et down du clavier
        • Associer des Sound nodes avec des descriptions parlées des objets intéressants
        • Nommer les objets significatifs afin de permettre l'utilisation de l'utilitaire qu'ils proposent (qui permet d'ajouter automatiquement du son aux noeuds)
        • Créer de grandes zones de contrôle pour alterner les input devices

        [2] ( 18/ 04/ 2001 )
        Cet auteur conclut que "le design d'un espace d'information est vraiment une tâche interdisciplinaire qui requiert des connaissances à la fois physique et sociale de l'environnement". En ce qui concerne les mondes multiutilisateurs, l'auteur conclut que "les études sur les comportements environnementaux suggèrent que l'environnement influence le comportement et la perception de l'environnement". "Des mesures subjectives comme le confort, la sécurité et la signification symbolique de l'espace sont des concepts importants à considérer". En ce qui concerne la navigation, l'auteur suggère que "différents modes de navigation entraînent différents types d'interactions et peuvent altérer l'analyse de l'information." "Le style de navigation peut supporter la construction de modèles mentaux et il serait intéressant de se demander quelle vue serait la meilleure pour quelle type de tâche, comme rechercher des points spécifiques dans l'espace le plus rapidement possible".
        [3] ( 23/ 04/ 2001 )
        Le besoin d'un guide pour le design de navigation existe pour au moins 3 raisons:
        • La pluspart des environnements virtuels nécessite une navigation de l'utilisateur
        • La navigation dans un environnement virtuel est difficile
        • La désorientation dérange
        Les environnements virtuels doivent promouvoir un apprentissage rapide de l'information nécessaire à la navigation correcte. Les cartes cognitives sont souvent déformées, mais d'une manière prédictible. Un designer qui anticipe ces déformations peut les minimiser en structurant les environnements virtuels en accord avec les prédispositions mnémoniques des utilisateurs. Guidline:
        • C'est essentiel que l'environnement virtuel contienne plusieurs "landmarks"
        • Il faut inclure ces 5 types de landmarks (Paths, Edges, Districts, Nodes, Landmarks)
        • Rendre les landmarks distinctes avec les dispositifs suivants: hauteur significative, forme complexe, extérieurs lumineux, signes grands et visibles.
        • Utiliser des objets concrets comme landmarks
        • Les landmarks doivent être visible à toutes les échelles de navigation
        • Un landmark doit être facilement distinguable des objets à proximité ainsi que des autres landmarks
        • Les côtés d'un landmark doivent être différents les uns des autres
        • La distinctivité d'un landmark peut être améliorée en plaçant d'autres objets aux alentours
        • Les landmarks doivent porter un élément commun pour les distinguer, en tant que groupe, des objets de données
        • Placer les landmarks sur les chemins principaux et aux croisements
        • Faire en sorte que les chemins et les angles forment une grille
        • Aligner les axes des principales bornes limites avec les axes principaux de la grille du chemin/angles
        • Aligner chaque axe principal des bornes limites avec ceux des autres bornes limites

        [4] ( 00/ 00/ 0000 )
        Cet article présente une nouvelle technique pour contrôler la navigation d'un utilisateur dans un environnement virtuel. Cette approche introduit des champs de force artificiels qui s'activent quand l'avatar de l'utilisateur est guidé autour des obstacles plutôt que d'entrer en collision avec eux. Cette technique incorpore de la gravité à l'environnement. Les résultats démontrent que la technique du champ de force est efficace pour une navigation performante et confortable.
        [5] ( 00/ 00/ 0000 )
        Deux grandes questions dans cet article:
        • les menus "worldlets" sont-ils mieux que les menus textuels ou les images 2D pour trouver son chemin ?
        • quels aspects du processus de "wayfinding" sont amélioré par l'utilisation de "worldlets" ?

        [6] ( 00/ 00/ 0000 )
        Ce papier explore les techniques d'évaluation et d'amélioration de l'immersion dans "la réalité virtuelle de bureau" (Desktop Virtual Reality). Dans leurs expériences, les auteurs introduisent un nouveau système d'aide à la navigation appelé "Peripheral Lenses", ces lentilles ont pour but de simuler la vision périphérique. Dans leurs études informelles, ils suggèrent que ces lentilles décroissent le temps le temps de recherche d'information, indiquant que le sens de l'immersion s'accroit. Toutefois, des études formelles contredisent cela.
        [7] ( 00/ 00/ 0000 )
        "Le support technique à la navigation peut être divisé en deux grands sous-groupes:
        • les outils de manipulation de Viewpoint qui contribuent à la composante tactique de la navigation (Mouvement).
        • les aides à la navigation, comme une carte et un compas, ce qui contribue plus aux aspects stratégiques de la recherche du chemin (Planning)."

        [8] ( 00/ 00/ 0000 )
        "Quick Tips for Modeling Hich-Performance Geometry
        • Determine your poligon budget ant stick to it!
        • Beware of spline-based modelers; they can produce high polygon count models
        • Don't rely on file conversion to give you well-formed VRML 2.0
        • Try using Textures to stand in for more complex geometry
        • Merge static geometry sharing common appearance attributes for faster rendering
        • Use backface culling whenever appropriate (IndexedFaceSet.solid = TRUE)
        • Use LODs, ProximitySensors, and other VRML 2.0 constructs to manage scene complexity
        Other performance tuning tips: Remove Cylinder ends and Cone bottoms when they aren't visible Use the Background node instead of constructing your own background geometry Employ transparent objects sparingly Quick Tips for High-Performance Layout
        • Avoid grouping spatially dispersed objects together, to achieve more effective culling
        • When possible, position top level objects far apart, to let render culling do its job
        • Spatially subdivide monolithic, sprawling objects, if typically viewed a little at a time
        • Use instancing, not copying, to reproduce common geometry throughout the scene"

        [9] ( 00/ 00/ 0000 )
        Il y a une forte correlation entre l'utilisation d'un avatar et l'amélioration du contrôle ainsi que la précision du positionnement et l'engagement.
        [10] ( 00/ 00/ 0000 )
        Ce papier présente comment le problème de la navigation 3D est traité dans le contexte du projet CyberNet. Le principe est d'aider à la navigation de l'utilisateur en adatptant les outils de navigations au monde virtuel. Les outils développés pour ce projet ont des fonctions de navigation adaptatives dépendantes de la métaphore 3D utilisée pour visualiser l'information et de la tâche de l'utilisateur. Une navigation basique suppose d'être capable de modifier les paramètres du viewpoint (position, orientation et focal). Pour que les mouvements de l'utilisateur soient efficaces, il est important qu'il ait une connaissance spatiale de l'environnement et une compréhension claire de sa position. Les auteurs pensent que les schemes de navigation disponibles dans la plupart des navigateurs 3D sont trop génériques. La navigation peut être améliorée en adaptant les schemes de navigations au monde virtuel et à la tâche de l'utilisateur. D'où le concept de metaphor-aware navigation, qui suggère que la navigation est fortement liée à la métaphore visuelle utilisée et que la manière dont l'utilisateur bouge dans un monde virtuel est déterminée par la métaphore de base de ce même monde. Thorndyke et Goldin ont classifié les connaissances spatiales dans 3 catégories: - être capable d'identifier des positions en utilisant des indices visuels (landmark knowledge) - avoir la connaissance des relations spatiales entre les indices visuels (route knowledge) - avoir une compréhension spatiale globale de l'environnement (survey knowledge)
        [11] ( 00/ 00/ 0000 )
        Le contexte d'une application ou d'un artefact peut-être divisé en environnement psysique et en facteurs humains. Les facteurs humains comprennent l'état de l'utilisateur, quelle tâche il poursuit mais aussi l'environnement social. Comme le souligne Schmidt et al (98) "location awareness" n'est qu'une partie du "context awareness". Il y a 2 types de techniques pour gagner de la "location awareness" nommées positionnement relatif et absolu. Les systèmes de "location awareness" relatifs sont, en contraste avec les absolus, renseignent sur quels sont les autres objets qui sont à proximité.
         
        GLOBAL
        COMMENTS: ( 00/ 00/ 0000 )
        QUESTIONS