Affichages à retour haptique avec Friction ...
Document type :
Thèse
Title :
Affichages à retour haptique avec Friction Programmable : Interactions et Perception de Textures
English title :
Haptic Feedback Displays with Programmable Friction: Interaction and Texture Perception
Author(s) :
Kalantari, Farzan [Auteur]
Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 [CRIStAL]
Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 [CRIStAL]
Thesis director(s) :
Laurent Grisoni
Frédéric Giraud (co-directeur)
Frédéric Giraud (co-directeur)
Defence date :
2018-07-05
Jury president :
Marcelo Wanderley [Rapporteur]
Maud Marchal [Rapporteure]
Edward Lank
Laurence Duchien
Michaël Wiertlewski
Maud Marchal [Rapporteure]
Edward Lank
Laurence Duchien
Michaël Wiertlewski
Jury member(s) :
Marcelo Wanderley [Rapporteur]
Maud Marchal [Rapporteure]
Edward Lank
Laurence Duchien
Michaël Wiertlewski
Maud Marchal [Rapporteure]
Edward Lank
Laurence Duchien
Michaël Wiertlewski
Accredited body :
Université de Lille
Doctoral school :
Science Pour l’Ingénieur Lille Nord-de-France
Keyword(s) :
Écran haptique
Vibration ultrasonique
Modulation de friction
Effet squeeze film
Perception de texture
Sensibilité de doigt
Optimisation des performances d’interaction
Interface musicale haptique
Expérience utilisateur
Vibration ultrasonique
Modulation de friction
Effet squeeze film
Perception de texture
Sensibilité de doigt
Optimisation des performances d’interaction
Interface musicale haptique
Expérience utilisateur
English keyword(s) :
Haptic display
Ultrasonic vibration
Friction modulation
Squeeze film effect
Texture perception
Finger sensitivity
Interaction performance optimization
Haptic musical interface
User experience
Ultrasonic vibration
Friction modulation
Squeeze film effect
Texture perception
Finger sensitivity
Interaction performance optimization
Haptic musical interface
User experience
HAL domain(s) :
Informatique [cs]/Interface homme-machine [cs.HC]
French abstract :
Les interactions tactiles avec les écrans tactiles tels que les smartphones, les tablettes et les ordinateurs ultra-portables sont devenues de plus en plus omniprésentes dans notre vie quotidienne. Ces dispositifs tactiles ...
Show more >Les interactions tactiles avec les écrans tactiles tels que les smartphones, les tablettes et les ordinateurs ultra-portables sont devenues de plus en plus omniprésentes dans notre vie quotidienne. Ces dispositifs tactiles commerciaux fournissent rarement un retour haptique convaincant aux doigts humains malgré l’utilisation du toucher comme entrée principale; le retour haptique est généralement limité à la vibration. Comme il a été étudié en 1985 par Buxton et al. [1], les écrans tactiles plats ont besoin d’un retour haptique afin de faciliter les tâches d’interaction communes des utilisateurs finaux, d’améliorer l’efficacité des interfaces et d’augmenter le réalisme des environnements visuels. Par conséquent, différentes technologies ont été explorées pour générer un retour haptique dynamique afin d’améliorer la saisie sur les appareils à écran tactile.Dans cette thèse, nous nous intéressons plus particulièrement à une catégorie de retour haptique qui exploite les vibrations ultrasoniques pour créer un film d’air (air-gap) entre le doigt d’un utilisateur et l’écran pour réduire la friction lorsqu’il est activé, ce phénomène est appelé effet squeeze film. En effet, la perception tactile de l’utilisateur joue un rôle crucial dans l’interaction avec les dispositifs haptiques. Dans cette thèse, nous explorons d’abord la limitation de la perception tactile des doigts de l’utilisateur sur les écrans tactiles haptiques ultrasoniques pour des explorations tactiles à un doigt et à plusieurs doigts au moyen d’expériences psychophysiques. Nous proposons ensuite un nouveau concept, appelé taxel, concernant la perception par l’utilisateur des éléments tactiles sur les écrans tactiles haptiques à ultrasons. En outre, nous décrivons comment optimiser les performances d’interaction de l’utilisateur dans des tâches d’interaction communes en utilisant les vibrations ultrasoniques. Enfin, nous étudions comment le signal tactile peut être combiné avec des signaux auditifs pour améliorer la perception de l’utilisateur dans les interactions musicales sur les écrans haptiques ultrasoniques.Show less >
Show more >Les interactions tactiles avec les écrans tactiles tels que les smartphones, les tablettes et les ordinateurs ultra-portables sont devenues de plus en plus omniprésentes dans notre vie quotidienne. Ces dispositifs tactiles commerciaux fournissent rarement un retour haptique convaincant aux doigts humains malgré l’utilisation du toucher comme entrée principale; le retour haptique est généralement limité à la vibration. Comme il a été étudié en 1985 par Buxton et al. [1], les écrans tactiles plats ont besoin d’un retour haptique afin de faciliter les tâches d’interaction communes des utilisateurs finaux, d’améliorer l’efficacité des interfaces et d’augmenter le réalisme des environnements visuels. Par conséquent, différentes technologies ont été explorées pour générer un retour haptique dynamique afin d’améliorer la saisie sur les appareils à écran tactile.Dans cette thèse, nous nous intéressons plus particulièrement à une catégorie de retour haptique qui exploite les vibrations ultrasoniques pour créer un film d’air (air-gap) entre le doigt d’un utilisateur et l’écran pour réduire la friction lorsqu’il est activé, ce phénomène est appelé effet squeeze film. En effet, la perception tactile de l’utilisateur joue un rôle crucial dans l’interaction avec les dispositifs haptiques. Dans cette thèse, nous explorons d’abord la limitation de la perception tactile des doigts de l’utilisateur sur les écrans tactiles haptiques ultrasoniques pour des explorations tactiles à un doigt et à plusieurs doigts au moyen d’expériences psychophysiques. Nous proposons ensuite un nouveau concept, appelé taxel, concernant la perception par l’utilisateur des éléments tactiles sur les écrans tactiles haptiques à ultrasons. En outre, nous décrivons comment optimiser les performances d’interaction de l’utilisateur dans des tâches d’interaction communes en utilisant les vibrations ultrasoniques. Enfin, nous étudions comment le signal tactile peut être combiné avec des signaux auditifs pour améliorer la perception de l’utilisateur dans les interactions musicales sur les écrans haptiques ultrasoniques.Show less >
English abstract : [en]
Touch interactions with tactile displays such as smart-phones, tablets, and ultra portable computers have become more and more ubiquitous in our daily life. These commercial touchscreen devices rarely provide a compelling ...
Show more >Touch interactions with tactile displays such as smart-phones, tablets, and ultra portable computers have become more and more ubiquitous in our daily life. These commercial touchscreen devices rarely provide a compelling haptic feedback to human fingers despite the use of touch as primary input; haptic feedback is typically limited to vibration. As investigated in 1985 by Buxton et al. [1], flat touchscreens may need hapticfeedback in order to ease end users’ common interaction tasks, to enhance the efficiency of interfaces, and to increase the realism of visual environments. Therefore, different technologies have been explored to generate dynamic haptic feedback to enhance input on touchscreen devices. In this dissertation, we are are particularly interestedin a category of haptic feedback which leverages ultrasonic vibrations to create an air-gap between a user’s finger and the display to reduce friction when activated, a phenomenon called the squeeze film effect. Indeed, user’s tactile perception plays a crucial role for interacting with haptic displays. In this thesis, we first explore user’ fingers limitation of tactile perception on ultrasonic haptic displays for both one-finger and multi-finger touch explorations by means of psychophysical experiments. We then propose a novel concept, called taxel concerning user’s perception of tactile elements on ultrasonic haptic touchscreens. Furthermore, we describe how to optimize user’s interaction performances in common interaction tasks by leveraging ultrasonic lubrication. Finally, we study how tactile signal can be combined with auditory signals to enhance user’s perception in musical interactions on ultrasonic haptic displays.Show less >
Show more >Touch interactions with tactile displays such as smart-phones, tablets, and ultra portable computers have become more and more ubiquitous in our daily life. These commercial touchscreen devices rarely provide a compelling haptic feedback to human fingers despite the use of touch as primary input; haptic feedback is typically limited to vibration. As investigated in 1985 by Buxton et al. [1], flat touchscreens may need hapticfeedback in order to ease end users’ common interaction tasks, to enhance the efficiency of interfaces, and to increase the realism of visual environments. Therefore, different technologies have been explored to generate dynamic haptic feedback to enhance input on touchscreen devices. In this dissertation, we are are particularly interestedin a category of haptic feedback which leverages ultrasonic vibrations to create an air-gap between a user’s finger and the display to reduce friction when activated, a phenomenon called the squeeze film effect. Indeed, user’s tactile perception plays a crucial role for interacting with haptic displays. In this thesis, we first explore user’ fingers limitation of tactile perception on ultrasonic haptic displays for both one-finger and multi-finger touch explorations by means of psychophysical experiments. We then propose a novel concept, called taxel concerning user’s perception of tactile elements on ultrasonic haptic touchscreens. Furthermore, we describe how to optimize user’s interaction performances in common interaction tasks by leveraging ultrasonic lubrication. Finally, we study how tactile signal can be combined with auditory signals to enhance user’s perception in musical interactions on ultrasonic haptic displays.Show less >
Language :
Français
Collections :
Source :
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