Plasticité pour les Interfaces de Réalité Mixte

This PhD thesis focuses on plasticity for Mixed Reality (MR) User interfaces, which includesVirtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) and Augmented Virtuality (AV) applications.Plasticity refers to the capacity of an interactive system to withstand variations of both the systemphysical characteristics and the environment while preserving its usability. Usability continuity ofa plastic interface is ensured whatever the context of use. Therefore, we propose a set of softwaremodels, integrated in a software solution named 3DPlasticToolkit, that allow any developer tocreate plastic MR user interfaces. First, we propose three models for modeling adaptation sources:a model for the description of display devices and interaction devices, a model for the descriptionof the users and their preferences, a model for the description of data structure and semantic.These adaptation sources are taken into account by an adaptation process that deploys applicationcomponents adapted to the context of use thanks to a scoring system. The deployment of theseapplication components lets the system adapt the interaction techniques of the application of itscontent presentation. We also propose a redistribution process that allows the end-user to changethe distribution of his/her application components across multiple dimensions: display, user andplatform. Thus, it allows the end-user to switch dynamically of platform or to combine multipleplatforms. The implementation of these models in 3DPlasticToolkit provides developers with aready to use solution for the development of plastic MR user interfaces. Indeed, the solution alreadyintegrates dierent display devices and interaction devices and also includes multiple interactiontechniques, visual eects and data visualization metaphors.
Cette thèse s'intéresse à la plasticité des interfaces de Réalité Mixte (RM), c'est-à-dire les applicationsde Réalité Virtuelle (RV), Réalité Augmentée (RA) et de Virtualité Augmentée (AV). Laplasticité d'un système interactif est sa capacité à s'adapter aux contraintes matérielles et environnementalesdans le respect de son utilisabilité. La continuité de l'utilisabilité d'une interfaceplastique est assurée quel que soit le contexte d'usage. Nous proposons ainsi des modèles et unesolution logicielle nommée 3DPlasticToolkit an de permettre aux développeurs de créer des interfacesde réalité mixtes plastiques. Tout d'abord, nous proposons trois modèles pour modéliserles sources d'adaptation : un modèle pour représenter les dispositifs d'interaction et les dispositifsd'achage, un modèle pour représenter les utilisateurs et leurs préférences et un modèle pourreprésenter la structure et la sémantique des données. Ces sources d'adaptation vont être prisesen compte par un processus d'adaptation qui va déployer dans une application les composantsapplicatifs adaptés au contexte d'usage grâce à des mécanismes de notation. Le déploiement de cescomposants va permettre d'adapter à la fois les techniques d'interaction de l'application et égalementla présentation de son contenu. Nous proposons également un processus de redistributionqui va permettre à l'utilisateur nal de changer la distribution des composants de son systèmesur diérentes dimensions : achage, utilisateur et plateforme. Ce processus va ainsi permettre àl'utilisateur de changer de plateforme dynamiquement ou encore de combiner plusieurs plateformes.L'implémentation de ces modèles dans 3DPlasticToolkit permet de fournir aux développeurs unesolution prête à l'usage qui peut gérer les périphériques actuels de réalité mixte et qui inclut uncertain nombre de techniques d'interaction, d'eets visuels et de métaphores de visualisation dedonnées.