Soutenance de thèse : Coline FONS

La déficience visuelle entraîne des difficultés pour se déplacer, manipuler des objets ou participer à des activités sportives et de loisirs. Pour y remédier, des dispositifs de substitution sensorielle (DSS) transforment des informations visuelles en une autre modalité. Converties en sons, on parle de sonification. D’abord conçus pour remplacer la vue, ces systèmes se dirigent de plus en plus vers l’assistance sur une seule tâche. Ici, nous nous intéressons à une tâche générique : l’atteinte de ciblesLa littérature met en évidence trois limites : (1) peu de comparaisons empiriques systématiques pour identifier les sonifications les plus adaptées, (2) des systèmes trop complexes qui créent une surcharge cognitive, et (3) l’absence de standardisation de l’évaluation qui complique la comparaison entre études.Nous posons la question suivante : comment concevoir et évaluer des métaphores sonores pour guider une personne vers une cible sans la vue ? Trois sous-questions en découlent : (1) quelles métaphores sonores sont les plus efficaces et intuitives pour coder les trois dimensions spatiales sans créer de surcharge cognitive ? (2) Les métaphores optimales en 3D peuvent-elles être transposées en 2D sur une tâche de tir ? (3) Comment évaluer ces systèmes pour permettre la comparaison entre études ?Trois séries expérimentales ont été menées : toutes reposaient sur l’apparition de cibles dans un environnement virtuel, et un système de capture de mouvement détectait la position de l’utilisateur pour calculer les écarts à la cible.La première série portait sur une tâche d’atteinte en 3D avec deux phases (marche vers la cible puis atteinte avec la main). Différentes sonifications ont été comparées par paires. Le temps d’atteinte et des scores d’ergonomie ont permis d’identifier les plus intuitives et efficaces. La deuxième série proposait une tâche d’atteinte en 3D simplifiée, limitée à la phase d’atteinte avec la main (la plus difficile et donc la plus pertinente pour comparer les sonifications). Nous avons fait varier la difficulté (taille et distance des cibles) pour appliquer la loi de Fitts, qui prédit que plus une cible est petite et éloignée, plus le temps d’atteinte augmente. Enfin, la troisième série transposait en 2D les meilleures sonifications issues de la 3D, appliquées à une tâche de tir.Les deux tâches d’atteinte 3D ont donné les mêmes résultats : il est mieux de dissocier les trois dimensions spatiales, (1) en utilisant des métaphores sonores distinctes plutôt qu’un seul paramètre sonore pour coder l’écart 3D, et (2) en présentant les dimensions séquentiellement plutôt que simultanément. Ce mode de sonification séquentiel s’est avéré plus rapide et aussi ergonomique que le guidage vocal. Ces résultats ont été confirmés dans la deuxième série, y compris avec la métrique issue de la loi de Fitts, montrant son intérêt pour évaluer les systèmes de guidage. Enfin, dans la tâche de tir, toutes les sonifications ont été plus performantes que le système utilisé en biathlon. L’avantage du séquentiel est moins marqué, et les profils plus variés.Nos travaux répondent aux limites identifiées dans la littérature : (1) des comparaisons systématiques permettant de valider l’efficacité des sonifications, (2) la réduction de la charge cognitive grâce à des métaphores sonores testées intuitives, (3) la proposition d’une métrique, issue de la loi de Fitts, pour comparer les résultats entre études.Au-delà des perspectives qu’ouvrent les résultats sur la tâche de tir pour l’accessibilité de ce sport aux personnes déficientes visuelles, les résultats sur l’atteinte 3D laissent entrevoir des possibilités pour le quotidien. En effet, avec les progrès des technologies de capture et de localisation, ces approches pourraient être intégrées à des applications mobiles, aidant par exemple à mettre la main sur un produit dans un rayon, trouver un bouton d’interphone ou identifier une entrée de bâtiment lorsque le GPS reste imprécis.

 

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