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Emergences

Lettre d'information n° 27

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Naviguer sur le web en 3D

Les contenus en trois dimensions se multiplient sur le web. Mais comment améliorer la perception de ces objets et l'interaction avec eux dans les pages web? C'est la question que soulève W3D, un projet de recherche qui associe des scientifiques d'Inria et des PME de la région rennaise avec l'aide de la Région Bretagne et du pôle de compétitivité Images et Réseaux.

Les contenus en trois dimensions se multiplient sur le web. Mais comment améliorer la perception de ces objets et l'interaction avec eux dans les pages web? C'est la question que soulève W3D, un projet de recherche qui associe des scientifiques d'Inria et des PME de la région rennaise avec l'aide des collectivités territoriales et d'Oseo dans le cadre d'un appel à projets "PME" du pôle de compétitivité Images et Réseaux.

Jeu en ligne, maquette numérique ou présentation en relief d'une nouvelle ligne de produits :  le web devient chaque jour plus friand de contenus en 3D. Des obstacles cependant demeurent. Comment améliorer la perception de la troisième dimension ? Comment augmenter l'interaction avec la 3D au moyen d'une simple souris ? Deux questions que se posent l'agence internet  MBA Multimedia et le studio graphique Polymorph. Ces PME de la région rennaise collaborent avec des chercheurs d'Inria depuis deux ans dans le cadre du projet W3D. Labellisé dans le cadre d'un appel "PME" du pôle Images et Réseaux, le projet bénéficie du soutien financier des collectivités territoriales et d'Oseo (1).

Ce partenariat résulte d'une rencontre entre deux entreprises et nos résultats de recherche, explique Anatole Lécuyer, directeur de recherche responsable d'Hybrid, une équipe scientifique (2) spécialisée dans l'interaction 3D et la réalité virtuelle. Ils avaient entendu parler de nos travaux sur les interfaces utilisateur 3D et le retour haptique. Ils voulaient nous rencontrer pour étudier le potentiel de ces nouvelles interactivités, notamment avec le web en trois dimensions. Cette collaboration s'est faite très naturellement. Nous avons été rejoints par Loustic, un laboratoire qui étudie les usages. Tout cela contribue à construire un partenariat très complémentaire.”

Sans lunettes stéréoscopiques

 “Les problématiques soulevées par les industriels sont tout à fait pertinentes par rapport à celles que nous envisageons nous-mêmes. Pour naviguer sur des pages web en 2D, aujourd'hui, les techniques sont très efficaces. Les choses se compliquent quand on y ajoute une troisième dimension. Pas évident d'interagir avec ces éléments en 3D au moyen d'une simple souris.”  A fortiori quand l'internaute n'utilise pas de lunettes stéréoscopiques.

Premier défi donc : "améliorer la perception de cette 3D. Pour ce faire, notre une première technique consiste à simuler un effet de parallaxe piloté par le déplacement du curseur. Nous reproduisons la parallaxe naturelle qui existe quand on se déplace, quand bouge la scène.” Résultat saisissant : l'objet semble effectivement sortir de l'image. “Pour donner une meilleure perception de la profondeur et du relief, nous jouons aussi sur le curseur lui-même. En l'occurrence, c'est une main 3D, ce qui évoque la notion du toucher. Sa taille augmente ou diminue en fonction de sa position dans la ‘profondeur’ dense l'image.” Grande au premier plan. Plus petite à mesure qu'elle s'éloigne à l'horizon. Outre cet effet de zoom, “la main-curseur va aussi s'orienter pour mieux épouser les formes de l'objet, donnant l'impression d'en caresser le volume.

Rendre l'interactivité plus tangible


Pour rendre l'interactivité “plus naturelle, plus efficace, plus tangible,” l'ambition est ensuite  “d'ajouter une dimension tactile, au sens où avec une simple souris, quand on se déplace, on ressent physiquement l'interaction.”  Comment ? “En transposant visuellement sur le curseur la notion de retour d'effort” qui pourrait exister avec un bras haptique ou un joystick à retour d’effort. “Nous allons par exemple ralentir ou accélérer le déplacement du curseur en fonction du relief ou de la courbure du terrain, explique Fernando Argelaguet. La main est freinée quand elle monte une pente et reprend de la vitesse quand elle redescend.” Et cela suffit pour donner une impression de résistance ou de relief.

À ce jour, le projet a donné lieu à trois publications scientifiques (3) portant sur trois résultats de recherche différents, souligne au passage Anatole Lécuyer. Il nous a permis de financer deux chercheurs à plein temps chacun pendant 12 mois (4). Il est intéressant aussi de noter que nos effets de curseur et de parallaxe sont tout à fait en cohérence avec l'utilisation des d'images et de lunettes stéréoscopiques. À l'avenir, si on veut aussi proposer du web en 3D avec des lunettes, mieux vaudra utiliser nos techniques. Ce sera plus cohérent.

Comme le fait remarquer la chercheuse Maud Marchal, “nos techniques se marient avec les nouveaux standards du web comme le HTML5.  Elles pourront prendre la forme de simples plugins de Unity, un moteur très répandu qui permet d'afficher des objets 3D dans une page web.” D'ailleurs “ce sont des petits morceaux de code que l'on peut facilement récupérer intégrer dans des applications existantes, ajoute Anatole Lécuyer. Ce n'est pas encore
diffusé commercialement. Mais c'est déjà pratiquement prêt à l'emploi.


Après la phase de recherche, les scientifiques abordent désormais l'étape du transfert. “C'est maintenant aux entreprises partenaires —ou à d'autres— de voir si elles souhaitent adopter ces technologies dans leurs produits et services. À elles, d'imaginer comment en faire bénéficier leurs clients. Nous sommes intéressés de voir comment nos travaux s'appliqueront dans un véritable contexte web.


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 Notes :

(1) Budget total : 617 000 €.
(2) Hybrid est une équipe Inria/Insa Rennes/Université Rennes 1, commune à l'Irisa (UMR CNRS 6074).
(3)
- Design and evaluation of 3D cursors and motion parallax for the exploration of desktop virtual environments, par Jauregui, D.A.G. Argelaguet, F.; Lécuyer, A.; IEEE Symposium on 3D User Interfaces, 2012.
- A Novel Approach for Pseudo-Haptic Textures Based on Curvature Information, par Argelaguet, F; Gomez Jauregui, D.A.; Marchal, M.; Lécuyer, A.;  Eurohaptics, 2012.
- ACM Symposium on Applied Perception. Soumis.
(4) Participants au projet à Inria : Anatole Lécuyer, Maud Marchal (Insa Rennes), ainsi que les post-doctorants Fernando Argelaguet Sanz et David Gomez Jauregui.