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Numérique : l'après kinect

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Enquête Les dispositifs sans contact développés par des start-up, Disney ou Microsoft étendent les performances et l'usage de l'interaction gestuelle avec les équipements électroniques.

Numérique : l'après kinect
Digits

Pour commander votre ordinateur, brassez l'air avec vos bras... C'est devenu presque banal depuis le lancement de la Kinect de Microsoft, solution emblématique de l'interface homme-machine gestuelle. De nouvelles technologies vont permettre d'affiner l'interaction par gestes et étendre ses applications. Si le capteur de Microsoft, constitué d'émetteurs infrarouges et de caméras 3 D, a été initialement lancé pour la console de jeux Xbox, et plus récemment pour PC, l'engouement qu'il a suscité a fait naître des méthodes d'interaction innovantes. Mais elles devront encore faire leurs preuves à l'usage. « Dans la conception d'une interface gestuelle, il faut tenir compte de la technologie, de son potentiel et du facteur humain : ce qu'une personne, dans une situation d'interaction donnée, peut ou a envie ou non de faire », souligne Laurent Grisoni, qui dirige l'équipe de recherche Mint (université de Lille - CNRS), spécialisée dans l'interaction gestuelle. Au bureau d'études ou à l'usine, dans sa cuisine ou au salon, voire dans une salle d'opération, l'utilisateur n'aura ni les mêmes besoins ni les mêmes comportements. Les concepteurs d'interfaces gestuelles ont ainsi un vaste champ d'exploration devant eux. D'autant que les gestes, contrairement à l'usage que l'on fait d'une souris ou d'un joystick, ne sont en rien canalisés ou normalisés...

LEAP : DESSINER AU CENTIÈME DE MILLIMÈTRE AVEC UN DOIGT

Ce petit boîtier connecté à l'ordinateur par une prise USB détecte les mouvements des mains et des doigts avec une précision impressionnante (un centième de millimètre). Il rend l'interaction gestuelle très naturelle et permet de dessiner à l'écran du bout des doigts ou d'un crayon, de manipuler des objets 3 D, de jouer... Développé par la société californienne Leap Motion, le boîtier Leap contient trois caméras et des LED infrarouges. Celles-ci émettent une lumière dans un espace cubique de 60 centimètres de côté où les mouvements de chaque doigt sont reconnus indépendamment. En quelques minutes, on devient un virtuose de l'interaction avec les objets ou les interfaces de commande sur l'écran. L'efficacité du système repose sur des algorithmes mathématiques de traitement de l'information, mis au point par David Holz, l'un des fondateurs de l'entreprise. Leap devrait être commercialisé en 2013, au prix de 70 dollars. Son intégration dans des micro-ordinateurs, tablettes ou smartphones est en négociation avec des constructeurs. Par ailleurs, Leap Motion met en place un appstore spécialisé et distribue des kits de développement à des développeurs qualifiés.

GESTIC : UN CHAMP ÉLECTRIQUE DÉTECTE LES MOUVEMENTS

Le fournisseur de puces électroniques Microchip a présenté, fin 2012, son GestIC, un circuit imprimé comportant des électrodes et équipé d'un microcontrôleur. Le système détecte et identifie les gestes de la main au-dessus de l'interface de commande, à une distance maximale de 15 centimètres. Le principe : le circuit imprimé crée un faible champ électrique qui, lorsqu'il est perturbé par le mouvement de la main, est analysé par le microcontrôleur. Une bibliothèque de gestes préprogrammés permet de pointer, cliquer, zoomer... D'autres gestes sont également programmables. L'avantage de GestIC, qui se connecte à un port USB, est sa très faible consommation : il peut rester actif en permanence et semble bien adapté aux équipements mobiles. Mais il a encore des limites. Il ne distingue que des gestes simples. En plus des applications informatiques, Microchip envisage d'intégrer son interface dans un tableau de bord automobile, dans des équipements électroménagers, des appareils médicaux... La production vient de démarrer.

SOUNDWAVE : LES HAUT-PARLEURS ET LE MICROPHONE REPÈRENT LES GESTES

Soundwave, conçu dans les laboratoires de Microsoft, profite des ressources disponibles dans l'ordinateur : il génère des ondes acoustiques avec les haut-parleurs et analyse via le microphone les ondes réfléchies par les mains. Plus précisément, c'est en exploitant l'effet Doppler (le décalage de fréquence de l'onde créé par les objets en mouvement) que le système est capable d'identifier des gestes. Soundwave utilise des ondes inaudibles (18-22 kHz), et les chercheurs ont vérifié qu'il fonctionnait dans les environnements bruyants, même quand on diffuse de la musique sur l'ordinateur... Le système peut mesurer la vitesse de l'objet en mouvement, sa direction et la distance à laquelle il se situe. Toutefois, Soundwave semble pour l'instant limité à quelques gestes simples de clics et de défilement de pages. Mais ses concepteurs étudient des algorithmes plus sophistiqués de reconnaissance de gestes.

QUATRE AUTRES PISTES D'INTERFACES HOMME-MACHINE GESTUELLES

DIGITS : UNE CAMÉRA AU POIGNET Avec Digits, les chercheurs de Microsoft ont noué le système de détection de gestes au poignet de l'utilisateur. Il comprend une source laser infrarouge, une caméra, une unité de mesure inertielle et un système sophistiqué de modélisation des gestes. Il permet de continuer à interagir en changeant de pièce ou avec un téléphone dans sa poche.

TOUCHÉ : TACTILE ET GESTUEL EN MÊME TEMPS La technologie Touché de Disney Research détecte le toucher et interprète les gestes des mains et du corps qui interagissent avec une surface. Une seule électrode suffit, par exemple, pour qu'un objet reconnaisse une main qui le saisit en le pinçant. Les signaux sont analysés sur toute une gamme de fréquences (et non sur une seule, comme dans les écrans tactiles).

HUMANTENNA : LE CORPS SERT D'ANTENNE Le corps de l'utilisateur capte le bruit électromagnétique ambiant (lignes électriques, équipements électroniques). Une unité d'acquisition de données, portée dans un sac à dos, détecte les perturbations du signal causées par les mouvements. Elle les transmet par Wi-Fi à un ordinateur qui les traite et identifie les gestes. C'est Microsoft qui développe ce système, baptisé Humantenna.

DEUX KINECT : SUR LE BUREAU La start-up américaine 3Gear Systems exploite les possibilités de la Kinect pour la bureautique. Il a conçu des logiciels qui, en présence de deux Kinect, pistent les mouvements des mains et des doigts à courte distance. La position des capteurs permet à l'utilisateur de travailler avec les avant-bras posés sur le bureau, pour plus de confort. Après calibrage, la détection atteint une précision de 1 mm.

 

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