3.3  Protocole de test

Sujets

Neuf sujets volontaires (8 hommes et 1 femme, âgés de 21 ans à 40 ans) ont participé au test. Tous les sujets sont familiers avec l’utilisation d’une souris; deux d’entre eux avait déjà utilisé une souris à retour de force.

Matériel

Nous utilisons la souris à retour de force Wingman Force Feedback Mouse (Figure cap :mouse) conçue par Immersion Corporation (Immersion Corporation, 2005) et commercialisée par Logitech.

La manipulation d’un périphérique de pointage à retour de force, comme notre souris, est basée sur la perception kinesthésique du bras, de la main et des doigts. La perception cutanée n’est que peu stimulée dans cette interaction. En d’autres mots, ici, il ne s’agit pas de ressentir une texture.

L’ ordinateur utilisé est un PC 1GHz. Les données ont été collectées par le serveur (Apache 2 tournant sur un PC à 733 Mhz) sous forme de feuilles de calcul. Les sujets sont accompagnés par un expérimentateur durant toute la durée du test.

Procédure

Pendant l’expérience, chaque sujet doit aller cliquer sur un petit rond en haut à droite de l’écran : l’origine. Une fois le clic effectué sur l’origine, une cible hexagonale apparaît à l’écran. Il lui faut aller cliquer le plus vite possible sur cette cible. Le sujet peut préparer son geste aussi longtemps qu’il le souhaite, tant que le curseur de la souris ne quitte pas l’origine. Quand il a cliqué sur la cible, celle-ci disparaît et il doit retourner à l’origine afin de générer une nouvelle cible.

L’ensemble de l’expérience est divisée en 4 phases, correspondants à 4 conditions de retour haptique :

  • condition MT : aucun retour de force.
  • condition MTF : un champs de force se déclenche quand le curseur de la souris passe au dessus de la cible. À ce moment, la souris est attirée au centre de la cible.
  • condition MTDF : l’ensemble de l’écran est une mosaïque hexagonale. Lorsqu’il est survolé par le curseur, chaque hexagone déclenche un champs de force attirant le périphérique en son centre.
  • condition MTDFH : même chose que la condition MTDF, mais l’intensité du retour de force dépend de la vitesse de la souris selon la loi \[ Intensit\acute{e}=\frac{Intensit\acute{e}_{max}}{vitesse+1}\] L’intensité sera ainsi plus faible lorsque la vitesse de la souris est élevée (voir figure 3.4).

Figure 3.4 : Dans la condition MTDFH, l’intensité du retour de force dépend de la vitesse du pointeur. Dans le cas idéal d’une trajectoire minimisant le jerk (voir par :Loi-de-jerk), on aurait le résultat ci-dessus.


Avant chaque phase chronométrée, une phase d’entraînement permet au sujet de s’habituer à manipuler le périphérique dans les différentes conditions.

Il y a 10 cibles différentes. Chacune est présentée 4 fois au sujet par phase. Ainsi, chaque sujet aura 160 mouvements origine-cible à réaliser pour un ensemble de 1440 mouvements pour l’ensemble des sujets.

Les paramètres de l’expérience sont résumés dans la table 3.1.

DISTANCES À LA CIBLE 21, 72, 92, 138, 205, 233, 415, 586, 831, 938 pixels
TAILLE DE LA CIBLE 40 pixels
CONDITIONS EXPERIMENTALES
  • MT : sans retour de force,
  • MTF : retour de force sur la cible,
  • MTDF : retour de force sur le damier,
  • MTDFH : retour de force adaptatif sur le damier

Table 3.1 : paramètres de l’expérience.

Ces conditions forment un ensemble homogène de tâches de pointage. Dans ce protocole de test, nous utilisons la formulation de l’indice de difficulté de la tâche proposée par MacKenzie (MacKenzie, 1992) :

\begin{equation} ID=\log_{2}(A/W+1)\label{eq:mackenzieID}\end{equation}

A est la distance à la cible, et W la taille de la cible (en l’occurrence sa largeur). En utilisant l’équation \eqref{eq:mackenzieID}, nous obtenons des indices de difficultés compris entre :

\[ ID_{min}=\log_{2}\left(\frac{21}{40}+1\right)=0.61bits\]

et

\[ ID=\log_{2}\left(\frac{938}{40}+1\right)=4.61bits\]

Au final, l’interface de l’expérimentation est présentée sur la figure 3.5. (nous noterons que le choix de l’interface provient de nos recherches sur la représentation instantanée de la musique, voir la section Music’Haptic).

Figure 3.5 : Origine et cibles du protocole