Interaction in Immersive Environments and Passive Force Feedback
Interaction en Environnements Immersifs et Retours d’Effort Passifs
Résumé
Force feedback provides users with haptic information, relative to the sense of touch. This work focuses on passive force feedback -which doesn’t add mechanical energy to the user- and distance of manipulation in immersive displays. We propose and evaluate passive force feed- back techniques whose objective is to cumulate two advantages : 1) make no use of motors or actuators, 2) adapt to changes in the virtual environment. The proposed techniques are based on an interaction between visual and tactile senses, in 2D and immersive environments. On a 2D desktop system, we show the suitability of pseudo-haptic feedback -proposed by Lecuyer et al- for simulating torque feedback. We then propose a passive system that returns non-grounded forces. The system is evaluated in two situations : the simulation of friction and in a two-user cooperative task. In an immersive environment, we propose a new system for simulating grounded forces. It is evaluated and installed on a Workbench virtual reality system. Finally we study the effect of distance of manipulation in a responsive workbench ; we define it as the distance between the hand of the user and the virtual object being manipulated.
Le retour d’effort permet de renvoyer à un utilisateur des informations relatives au sens du toucher. Ces travaux s’intéressent aux retours d’effort passifs, n’apportant pas d’énergie mécanique à l’utilisateur, ainsi qu’à la distance de manipulation en environnements immersifs. Nous proposons et évaluons des méthodes de retour d’effort passif dont l’objectif est de cumuler deux avantages : 1) ne pas utiliser de moteurs ou d’actionneurs, 2) pouvoir s’adapter aux changements dans l’environnement virtuel. Ces méthodes sont basées sur une interaction entre la vue et le toucher, en environnements 2D ou immersifs. Sur station, en 2D, nous montrons la possibilité de fournir un retour d’effort en couples de forces en utilisant le retour pseudo-haptique proposé par Lécuyer et al. Nous proposons ensuite un périphérique de retour haptique passif à base non fixe. Ce périphérique est évalué selon deux critères : la simulation de frottements, et son apport dans une situation de coopération entre deux utilisateurs. En environnement immersif, nous proposons un périphérique nouveau, appelé “auto-contraint”, à base fixe. Le périphérique est évalué, et installé sur un Plan de Travail Virtuel. Enfin, nousétudions l’effet de la distance de manipulation sur le plan de travail virtuel, définie comme la distance séparant la main de l’utilisateur et l’objet virtuel manipulé.
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