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Une alternative à la souris d'ordinateur
Un chercheur de Stanford a créé une alternative à la souris qui permet à une personne utilisant un ordinateur de cliquer sur des liens, de surligner du texte et de faire défiler simplement en regardant l'écran et en appuyant sur une touche du clavier. En utilisant du matériel de suivi oculaire standard - un écran d'ordinateur spécialisé avec une caméra haute définition et des lumières infrarouges - Manu Kumar , un doctorant qui travaille avec un professeur d'informatique Terry Winograd , a développé une nouvelle interface utilisateur facile à utiliser.
Les yeux l'ont : Logo du projet Gaze-enhanced User Interface Design (GUIDe) à Stanford. L'objectif du projet est d'utiliser des informations sur l'endroit où une personne cherche afin de développer des applications qui facilitent l'interaction avec les ordinateurs.
La technologie de suivi oculaire a été développée pour les utilisateurs handicapés, explique Kumar, mais le travail que nous faisons ici essaie de l'amener à un point où elle devient plus utile pour les utilisateurs valides. Il dit que les utilisateurs non handicapés ont tendance à avoir une norme plus élevée pour les interfaces faciles à utiliser, et auparavant, la technologie de suivi oculaire utilisée par les personnes handicapées ne les attirait pas.
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Au cœur de la technologie de Kumar se trouve un logiciel appelé Point de vue qui fonctionne avec le matériel de suivi oculaire standard. Le logiciel utilise une approche qui exige qu'une personne regarde un lien Web, par exemple, et maintienne une touche de raccourci sur le clavier (généralement trouvée sur le pavé numérique à droite) pendant qu'elle regarde. La zone de l'écran qui est regardé devient agrandie. Ensuite, la personne repère sa mise au point dans la région agrandie et relâche la touche de raccourci, en cliquant efficacement sur le lien.
L'approche de Kumar pourrait orienter les interfaces utilisateur de suivi oculaire dans la bonne direction. Au lieu de concevoir un type commun d'interface basée sur le regard qui est entièrement contrôlé par les yeux - par exemple, un système dans lequel un utilisateur regarde un lien donné, puis cligne des yeux pour cliquer dessus - il a impliqué la main, ce qui rend l'interaction plus naturelle. Il a la bonne idée de laisser l'œil augmenter la main, explique Robert Jacob, professeur d'informatique à l'Université Tufts, à Medford, MA.
La technologie rudimentaire de suivi oculaire remonte au début des années 1900. À l'aide d'un film photographique, les chercheurs ont capturé la lumière réfléchie par les yeux des sujets et ont utilisé les informations pour étudier comment les gens lisent et regardent les images. Mais la technologie d'aujourd'hui implique une caméra haute résolution et une série de diodes électroluminescentes infrarouges. Ce matériel est intégré dans le cadre de moniteurs coûteux ; celui que Kumar utilise coûte 25 000 $. La caméra capte le mouvement de la pupille et la réflexion de la lumière infrarouge sur la cornée, qui sert de point de référence car elle ne bouge pas.
Cependant, même le meilleur eye tracker n'est pas parfait. L'œil n'est pas vraiment très stable, dit Kumar. Même lorsqu'une personne est fixée sur un point, la pupille tremble. Il a donc écrit un algorithme qui permet à l'ordinateur de lisser les tremblements oculaires en temps réel. Le reste de la recherche, explique Kumar, consiste à étudier comment les gens regardent un écran et à trouver un moyen de créer une interface qui ne surcharge pas le canal visuel. En d'autres termes, il voulait que son utilisation soit naturelle pour l'utilisateur.
L'une des caractéristiques importantes de l'interface, explique Kumar, est qu'elle fonctionne sans qu'une personne ait besoin de contrôler un curseur. Contrairement au système basé sur la souris qui est omniprésent aujourd'hui, EyePoint ne fournit aucun retour sur l'endroit où une personne regarde. Des études antérieures ont montré qu'il est distrayant pour une personne lorsqu'elle est consciente de son regard parce qu'elle essaie consciemment de contrôler son emplacement. Dans les études d'utilisabilité que Kumar a menées, il a constaté que les performances des gens diminuaient lorsqu'il implémentait un point bleu qui suivait leurs yeux.
Dans ses études sur 20 personnes, il a découvert que les participants qui avaient besoin de taper et de pointer pouvaient pointer plus rapidement en utilisant l'approche basée sur le regard qu'avec une souris, bien que le taux d'erreur – 20 % – soit assez élevé. Mais dans l'ensemble, environ 90 % des participants ont déclaré qu'ils préféraient utiliser EyePoint à la souris.
C'est le taux d'erreur de 20 pour cent qui pourrait causer des problèmes, dit Ted Selker , professeur au Laboratoire de technologie des médias et des arts du MIT. [C'est] une somme énorme, dit-il, car une personne peut remarquer une baisse significative de la précision à seulement 5 %. Selker ajoute que la faible précision pourrait rendre l'édition de texte difficile.
Kumar admet que le système n'est pas parfait, mais il soutient que bon nombre des erreurs sont venues de personnes qui, par manque de pratique, ont cliqué sur des liens qu'ils pensaient avoir regardés mais qui n'étaient que dans leur vision périphérique. En effet, dit-il, les trackpads, les trackpoints et les trackballs ne fonctionnent pas aussi bien qu'une souris non plus, mais restent des périphériques d'entrée viables. Kumar dit qu'il a travaillé sur des algorithmes prometteurs pour rendre EyePoint plus précis en tenant compte des erreurs liées à la vision périphérique. Pourtant, il admet que EyePoint peut mal fonctionner pour certaines personnes, telles que celles qui portent des lunettes épaisses, des lentilles de contact spéciales ou des yeux paresseux.
Malgré cela, Kumar est confiant dans la technologie et son développement en tant qu'outil pour la population en général. À cette fin, il a testé un certain nombre de schémas d'interface différents, tous dans le cadre d'un projet appelé Conception d'interface utilisateur améliorée par le regard (Guider). Une autre application, appelée EyeExposé, est conçue pour la fonctionnalité OS X d'Apple appelée Exposé, dans laquelle une personne peut appuyer sur la touche F11 pour miniaturiser toutes les fenêtres ouvertes, puis faire glisser le curseur de la souris vers la fenêtre qu'elle souhaite faire avancer. Avec EyeExposé, l'utilisateur peut appuyer sur la touche F11, puis faire avancer une fenêtre d'intérêt en appuyant sur une touche du clavier. De plus, Kumar a modifié la touche de verrouillage du défilement sur un clavier dans une application appelée EyeScroll : au fur et à mesure qu'une personne lit, l'écran révèle lentement plus de texte. De plus, Kumar teste une version modifiée des touches page précédente et page suivante. Lorsqu'une personne lit jusqu'au bas d'une page, le logiciel fait automatiquement défiler une page vers le bas ; afin d'aider une lectrice à garder sa place, la partie de l'écran la plus récemment regardée est mise en évidence.
La chose importante à propos de la recherche de Stanford, dit Shumin Zhai , chercheur au centre de recherche IBM Almaden à San Jose, en Californie et pionnier dans le domaine de l'oculométrie, est que Kumar a travaillé à rendre l'oculométrie pratique pour les tâches quotidiennes. Cependant, Zhai dit qu'il peut encore y avoir un obstacle pour la personne moyenne car elle doit passer par un processus d'étalonnage dans lequel le logiciel mesure la vitesse à laquelle ses yeux bougent.
Certains signes indiquent que la technologie de suivi oculaire pourrait bientôt se retrouver sur le marché de la consommation. Les ordinateurs de bureau et portables d'Apple sont désormais équipés d'une caméra intégrée pour la visioconférence. Si une caméra à plus haute résolution, des LED infrarouges et un logiciel étaient ajoutés, les machines d'Apple pourraient prendre en charge les applications du projet GUIDe, explique Kumar. Si le suivi oculaire s'avère attrayant pour le consommateur et que les coûts du matériel tombent dans une fourchette raisonnable, les interfaces de suivi oculaire pourraient constituer une alternative séduisante et divertissante à la souris ou au pavé tactile pour ordinateur portable. C'est presque magique quand ça marche, dit Jacob de Tufts. La sensation que vous obtenez est que l'ordinateur lit dans votre esprit, et c'est vraiment très puissant.