Un écran tactile avec texture

Les écrans tactiles sont omniprésents aujourd'hui. Mais une plainte courante est que la surface lisse n'est tout simplement pas aussi agréable à utiliser qu'un clavier physique. Alors que certains appareils à écran tactile utilisent des vibrations mécaniques pour améliorer l'expérience des utilisateurs des claviers virtuels, l'approche n'est pas largement utilisée, principalement parce que les vibrations mécaniques sont difficiles à bien mettre en œuvre, et elles font souvent vibrer l'ensemble de l'appareil dans votre main, au lieu de juste un endroit particulier sur l'écran.

Sensation subtile : Dans cette démonstration TeslaTouch, un doigt est immobile tandis que l'autre ressent une sensation de friction lorsqu'il se déplace.

Désormais, des ingénieurs de trois groupes différents proposent un type de retour tactile qui, selon eux, sera plus populaire que le bourdonnement mécanique. Appelée électrovibration, la technique utilise des charges électriques pour simuler la sensation de vibration et de frottement localisés, fournissant des textures d'écran tactile impossibles à simuler à l'aide d'actionneurs mécaniques.

L'un de ces groupes, composé de chercheurs de Disney Research à Pittsburgh, de l'Université Carnegie Mellon et de l'Université de Paris Sud, a présenté un article plus tôt ce mois-ci au Symposium sur les logiciels et technologies d'interface utilisateur (UIST) à New York . Dans l'article, ils ont décrit leur approche de l'électrovibration, appelée TeslaTouch, dans laquelle ils ont modifié un écran tactile commercial de 3M qui utilise la détection capacitive - l'approche utilisée dans la plupart des téléphones mobiles et dans l'iPad.

L'écran tactile est constitué d'électrodes transparentes sur une plaque de verre recouverte d'une couche isolante. En appliquant une tension périodique aux électrodes via des connexions utilisées pour détecter la position d'un doigt sur l'écran, les chercheurs ont pu induire efficacement une charge dans un doigt traîné le long de la surface. En modifiant l'amplitude et la fréquence de la tension appliquée, la surface peut donner l'impression qu'elle est bosselée, rugueuse, collante ou vibrante. La différence majeure est le circuit de contrôle spécialement conçu qui produit les sensations.

C'est un défi, dit Ivan Poupyrev de Disney Research, pour faire vibrer un écran d'une manière qui a du sens pour un utilisateur. Lorsqu'un appareil entier vibre, cela peut être plus ennuyeux qu'utile. Il existe également des obstacles techniques et des coûts supplémentaires pour faire bouger mécaniquement un écran tactile. Le but était alors de créer une sensation tactile sans utiliser aucun mouvement mécanique. Cela semble fou, dit Poupyrev, mais c'est ce que nous avons fait avec TeslaTouch.

L'électrovibration a été proposée pour la première fois pour les écrans tactiles dans les années 1950, mais l'approche n'a pas été largement utilisée car les écrans n'ont connu un succès commercial que récemment. Maintenant, avec de nombreux chercheurs cherchant des moyens d'améliorer les écrans désormais populaires, d'autres groupes ont également redécouvert l'électrovibration. Nokia a récemment annoncé un prototype de smartphone qui utilise l'approche. Et une société finlandaise appelée Senseg a également mis en œuvre l'électrovibration dans les écrans tactiles, ayant conclu des accords avec trois sociétés pour intégrer la technologie dans des produits qui pourraient être disponibles en 2011.

Les trois groupes ont déposé des brevets pour l'électrovibration ; chacun présente une approche différente. Actuellement, la démonstration de Disney ne fournit la sensation de texture que lorsqu'un doigt bouge, bien que le groupe travaille sur un moyen de donner une rétroaction à un doigt immobile. La technologie de Senseg, cependant, fournit déjà une rétroaction localisée à un doigt immobile, dit Ville Makinen , fondateur de l'entreprise.

Une autre limitation du prototype Disney est qu'il ne procure qu'une seule sensation à la fois. Cependant, il est possible de diviser l'écran de différentes manières pour générer différentes sensations dans différentes parties de l'écran, mais la conception d'un tel écran dépendra très probablement de l'application spécifique.

Nokia explore des moyens d'utiliser le retour tactile pour augmenter la communication avec une autre personne, déclare Tapani Ryhänen, directeur du laboratoire Nokia à Cambridge, au Royaume-Uni. Il y a une possibilité d'utiliser cela comme un type de communication, dit-il, donc si je fais quelque chose sur mon écran, alors vous pouvez le sentir sur votre écran.

Alors que l'électrovibration peut fournir une sensation différente pour les écrans tactiles, le type d'interaction est quelque peu limité, explique Bic Schediwy, directeur de recherche dans une société d'écrans tactiles appelée Synaptics. Étant donné que certains systèmes ne fonctionnent que lorsqu'un doigt bouge, ces systèmes ne peuvent pas simuler un clic sur un bouton, l'une des plus grandes plaintes avec les écrans tactiles. De plus, dit-il, lors de démonstrations de systèmes d'électrovibration, il semble que les gens réagissent différemment au courant induit, peut-être en raison de l'épaisseur de la peau.

Lors du symposium de l'UIST, les chercheurs de Disney ont présenté une gamme de démonstrations pour illustrer TeslaTouch, notamment une fenêtre recouverte de glace simulée qui modifie la friction lorsque la glace virtuelle est retirée et une piste de course qui procure une sensation différente lorsqu'un doigt traverse des terrains variés. Sur place pour tester le système était Patrick Baudisch , professeur d'informatique à la Institut Hasso Plattner à Potsdam, en Allemagne. Alors que les démos étaient simples, dit-il, elles étaient très convaincantes. TeslaTouch ne fournit peut-être pas la base pour se débarrasser des claviers ou autres, dit Baudisch, mais cela enrichit vraiment l'interaction sur les appareils tactiles.

Poupyrev de Disney n'est pas sûr de ce que son entreprise prévoit de faire avec la technologie, mais les applications les plus évidentes consistent à affiner l'électrovibration afin qu'elle puisse être utilisée pour dessiner et peindre plus facilement sur une surface tactile lisse. Poupyrev pense également que l'électrovibration, puisqu'elle est si facile à mettre en œuvre, pourrait trouver sa place dans des applications plus inhabituelles, telles que les grandes surfaces comme le papier peint et les matériaux conformables comme le tissu.

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