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Theses

Bimanual haptic interaction with virtual environments

Résumé : En Réalité Virtuelle (RV), le sens haptique accroît l’immersion d’un utilisateur dans un Environnement Virtuel (EV) avec lequel il interagit en temps réel. Dans cette thèse, nous proposons des approches pour améliorer l’interaction haptique à deux mains avec des EV. Nous abordons d’abord des problèmes avec l’interaction bimanuelle dans des EV avec des interfaces à effecteur unique. Nous proposons une technique d’interaction nommée la double bulle pour l’exploration d’EV avec une combinaison de contrôle en position et en vitesse. Nous présentons aussi une technique de manipulation nommée prise magnétique qui facilite la saisie d’objets virtuels avec des proxys rigides simples. Des modes de contrôle communs sont utilisés pour améliorer la saisie et l’exploration simultanées. Une évaluation utilisateur a été réalisée pour mesurer l’efficacité de ces techniques. Nous nous intéressons ensuite au calcul de surfaces de contact. Nous proposons une technique nommée god-finger pour rendre des surfaces similaires à celles générées par des doigts à partir d’un unique point de contact. Elle est basée sur un simple parcours de la géométrie locale de l’objet en contact, et est donc moins coûteuse que des méthodes de simulation de corps souples. La méthode est adaptée pour l’interaction avec des proxys rigides simples ou plus complexes, ainsi qu’avec des objets rigides ou déformables, y compris avec des surfaces rugueuses. Une méthode de rendu visuel donne un retour à l’utilisateur sur la forme de la surface de contact. Enfin, nous abordons la résolution de contacts durant la manipulation dextre d’objets virtuels avec des doigts souples. Le calcul des mécaniques de contact est amélioré en agrégeant les multiples contraintes de contact concernées. Une méthode de distribution de pression non uniforme sur la surface de contact adapte la réponse lors d’un contact contre des arêtes pointues. Nous utilisons le modèle de frottement de Coulomb- Contensou pour simuler efficacement le frottement en torsion. L’approche est évaluée avec un modèle de main déformable pour de l’interaction en temps réel. Les travaux présentés dans ce manuscrit ouvrent de nouvelles perspectives dans le contexte de l’haptique bimanuelle et de la RV, en permettant une interaction plus naturelle avec des EV plus complexes.
Document type :
Theses
Complete list of metadatas

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01127439
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Saturday, March 7, 2015 - 2:34:46 AM
Last modification on : Thursday, December 19, 2019 - 1:36:33 AM
Document(s) archivé(s) le : Monday, June 8, 2015 - 2:40:51 PM

File

2014ISAR0015.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01127439, version 1

Citation

Anthony Talvas. Bimanual haptic interaction with virtual environments. Computer science. INSA de Rennes, 2014. English. ⟨NNT : 2014ISAR0015⟩. ⟨tel-01127439⟩

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