L'impact de la taille de la cible dans la sélection VR
En enquêtant sur comment des cibles plus grandes améliorent la vitesse dans les tâches de sélection en réalité virtuelle.
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Table des matières
Sélectionner des Cibles dans des environnements virtuels, c'est super important. On interagit souvent avec des objets sur des écrans, que ce soit des boutons sur un ordi ou des icônes sur un téléphone. L'objectif, c'est de choisir ces objets rapidement et avec Précision. Dans cet article, on va voir comment agrandir les cibles peut aider les gens à pointer et cliquer plus vite en réalité virtuelle (VR).
La loi de Fitts
Aperçu deLa Loi de Fitts, c'est un principe en interaction humain-ordinateur qui décrit combien de temps ça prend d'atteindre une cible en fonction de sa taille et de la distance. En gros, les cibles plus petites et plus éloignées prennent plus de temps à atteindre que les plus grandes et plus proches. Ce concept est super utile pour concevoir des interfaces, car ça aide à comprendre comment faciliter les Sélections pour les utilisateurs.
Quand une cible est petite, il faut être plus prudent et précis. Mais si tu agrandis cette cible, ça devient plus facile et rapide à sélectionner. Ce principe a été testé à fond dans des environnements 2D, qu'on voit tous les jours sur des ordinateurs ou des téléphones. Mais qu'est-ce qui se passe quand on passe à des espaces 3D, comme en VR ?
Sélection des Cibles en VR
En VR, les utilisateurs interagissent avec un monde tridimensionnel, souvent en utilisant des manettes pour pointeur et sélectionner des objets. Les méthodes traditionnelles de sélection des cibles peuvent ne pas fonctionner aussi bien dans ces environnements immersifs. On sait que d'agrandir une cible peut aider en 2D, mais on a moins d'infos sur comment ça fonctionne en 3D.
En 2007, des chercheurs ont créé des curseurs spéciaux qui s'agrandissaient quand ils se rapprochaient des cibles dans des environnements 3D denses, montrant qu'il y a une base pour explorer ça en VR. Récemment, des casques de réalité virtuelle plus avancés sont devenus populaires, permettant aux utilisateurs de vivre des expériences immersives. Les méthodes d'interaction dans ces setups VR sont différentes. Les utilisateurs pointent généralement vers les cibles en utilisant des rayons émis par leurs manettes.
Des études précédentes ont montré que d'agrandir les cibles peut améliorer les performances de sélection en VR, mais il faut encore plus de recherches. Alors, quels sont les effets d'agrandir la taille des cibles en utilisant la Loi de Fitts dans des environnements VR ?
Objectifs de la Recherche
L'objectif de notre étude était d'explorer comment l'agrandissement des tailles de cibles influence la vitesse, la précision et l'efficacité globale des sélections de cibles en VR. On voulait savoir si faire les cibles plus grandes aiderait les utilisateurs à les sélectionner plus vite et avec moins d'erreurs.
Pour ça, on a mené une étude avec des participants, leur demandant de choisir parmi des cibles de tailles et distances différentes. On a testé plusieurs facteurs d'agrandissement pour voir lequel donnerait les meilleures performances.
Mise en Place de l'Étude
On a invité dix-sept participants d'une université locale à participer à notre étude. Chaque participant a utilisé un casque VR Meta Quest 2 pour réaliser les tâches. On leur a dit de sélectionner des cibles aussi vite et précisément que possible.
Dans les expériences, les participants étaient face à un ensemble de cibles sphériques disposées en cercle, connues comme le design de l'anneau de Fitts. Chaque participant utilisait sa main dominante pour contrôler le processus de sélection. Les cibles étaient allumées en bleu pour indiquer où ils devaient cliquer.
Alors que les participants se dirigeaient vers les cibles avec leurs manettes, on changeait la taille des cibles à des points précis pendant leurs mouvements de sélection. On a testé trois niveaux d'agrandissement : faire la cible 1,5, 2 et 2,5 fois plus grande que la taille originale.
Conception de l'Expérience
L'étude comportait plusieurs facteurs. D'abord, on a utilisé trois tailles de cibles et deux distances de mouvement. Ça a donné un total de six niveaux de difficulté différents. On a comparé les résultats des essais quand les cibles étaient agrandies à une condition où la taille des cibles restait la même.
Pour obtenir des résultats précis, on avait prévu d'éliminer les premiers essais pour chaque condition pour permettre aux participants de se familiariser avec les tâches. Ça voulait dire qu'on a analysé les données de 4080 essais au total.
Pour chaque essai, on a soigneusement enregistré combien de temps ça a pris pour sélectionner une cible, la précision de la sélection, et d'autres données pertinentes. Ces infos allaient nous aider à comprendre comment les différentes conditions influençaient la performance des utilisateurs.
Résultats
Après l'étude, on a examiné les données recueillies pour voir comment les divers facteurs d'agrandissement affectaient la vitesse et la précision de sélection. On a analysé le temps de mouvement, le taux d'erreur, et le débit pour évaluer la performance globale.
Nos découvertes indiquaient clairement que quand les cibles étaient agrandies, les participants pouvaient les sélectionner plus rapidement. Spécifiquement, en agrandissant la largeur de la cible par 1,5 ou 2,5 fois, les utilisateurs avaient des temps de mouvement significativement plus courts comparé à la condition où il n'y avait pas d'agrandissement.
Cependant, on n'a pas vu d'améliorations notables en précision ou débit, ce qui mesure l'efficacité avec laquelle les utilisateurs sélectionnent les cibles. Bien que les données aient suggéré que des cibles plus grandes rendaient la sélection plus rapide, il semblait que la précision globale ne changeait pas significativement.
Discussion
Les résultats confirment qu'agrandir les cibles en VR améliore la vitesse de sélection. On s'attendait à voir une performance plus rapide, et les données soutenaient cette idée. Les utilisateurs pouvaient se diriger vers les cibles plus rapidement quand elles étaient plus grandes.
Cependant, on n'a pas trouvé de différences significatives entre les différents facteurs d'agrandissement qu'on a testés. Ça peut être parce que les facteurs qu'on a utilisés étaient relativement proches en taille, donc leurs effets n'étaient pas drastiquement différents les uns des autres.
Néanmoins, ça suggère qu'il y a encore des améliorations à apporter sur la façon dont on applique l'agrandissement des cibles en VR. Les développeurs et les designers devraient réfléchir à la taille à donner aux cibles. Les rendre trop grandes pourrait ne pas être pratique dans certaines situations, alors qu'augmenter légèrement leur taille peut conduire à de meilleures performances de sélection.
Limitations et Travaux Futurs
Bien que notre étude ait donné des idées précieuses, il y a des limites. On s'est seulement penché sur des agrandissements linéaires des cibles. Des recherches passées ont introduit d'autres méthodes d'expansion non linéaires qui pourraient avoir des avantages uniques. Les études futures devraient inclure ces différentes méthodes pour voir si elles donnent de meilleures performances dans les tâches VR.
De plus, les participants de notre étude ont peut-être anticipé quand les cibles allaient s'agrandir, ce qui a potentiellement influencé leur vitesse de sélection. Les expériences futures pourraient introduire de l'imprévisibilité dans l'agrandissement, permettant une exploration plus large de la façon dont les utilisateurs s'adaptent à différentes conditions de cibles.
On a aussi remarqué que certains des points de sélection étaient proches des points de cible d'origine quand ils avaient été agrandis. Ça suggère qu'agrandir les cibles pourrait aider les gens à toucher des positions proches mais pas à 100% précises si les cibles étaient plus grandes.
Conclusion
Notre étude montre comment agrandir les cibles en VR peut vraiment accélérer les tâches de sélection selon la Loi de Fitts. En augmentant la taille des cibles, on peut aider les utilisateurs à les sélectionner plus efficacement. Même si on n'a pas vu de différences substantielles en précision ou en efficacité globale, les résultats ouvrent la voie à plus de recherches dans ce domaine.
Les études futures devraient explorer plus en profondeur différentes stratégies d'expansion et l'imprévisibilité dans le comportement des cibles. Cette recherche peut aider à façonner comment les développeurs conçoivent des expériences interactives en VR, rendant finalement la technologie plus accessible et conviviale. En se concentrant sur l'agrandissement des cibles, on peut améliorer les tâches des utilisateurs en réalité virtuelle, assurant des interactions plus fluides et une meilleure utilisabilité.
Titre: Expanding Targets in Virtual Reality Environments: A Fitts' Law Study
Résumé: Target pointing selection is a fundamental task. According to Fitts' law, users need more time to select targets with smaller sizes. Expanding the target to a larger size is a practical approach that can facilitate pointing selection. It has been well-examined and -deployed in 2D user interfaces. However, limited research has investigated target expansion methods using an immersive virtual reality (VR) head-mounted display (HMD). In this work, we aimed to fill this gap by conducting a user study using ISO 9241-411 multi-directional pointing task to examine the effect of target expansion on target selection performance in VR HMD. Based on our results, we found that compared to not expanding the target, expanding the target width by 1.5 and 2.5 times during the movement can significantly reduce the selection time. We hope that the design and results derived from the study can help frame future work.
Auteurs: Rongkai Shi, Yushi Wei, Yue Li, Lingyun Yu, Hai-Ning Liang
Dernière mise à jour: 2023-08-23 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2308.12515
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.12515
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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