Une nouvelle approche pour la conception créative

343 Pages·2017·4.17 MB·French

by  Stéphane Huot

Une nouvelle approche pour la conception créative: De
l’interprétation du dessin à main levée au prototypage
d’interactions non-standard
Stéphane Huot
To cite this version:
Stéphane Huot. Une nouvelle approche pour la conception créative: De l’interprétation du dessin à
main levée au prototypage d’interactions non-standard. Interface homme-machine [cs.HC]. Université
de Nantes, 2005. Français. ￿NNT: ￿. ￿tel-00010210￿
HAL Id: tel-00010210
https://theses.hal.science/tel-00010210
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abroad, or from public or private research centers. publics ou privés.
UNIVERSIT(cid:201) DE NANTES
(cid:201)COLE DOCTORALE
SCIENCES ET TECHNOLOGIES
DE L’INFORMATION ET DES MAT(cid:201)RIAUX
AnnØe:2005 N0 B.U.:
ThŁse de Doctorat de l’UniversitØ de Nantes
SpØcialitØ:INFORMATIQUE
PrØsentØeetsoutenuepubliquementpar
StØphane HUOT
le12Juillet2005
(cid:224)l’(cid:201)coleNationaleSupØrieure
desTechniquesIndustriellesetdesMinesdeNantes
Une nouvelle approche pour la conception crØative :
De l’interprØtation du dessin (cid:224) main levØe
au prototypage d’interactions non-standard
Compositiondujury:
PrØsident : HenriBRIAND Professeur,(cid:201)colePolytechniquedel’UniversitØdeNANTES
Rapporteurs : PierreLECLERCQ Professeur,UniversitØdeLI¨GE
: PhilippePALANQUE Professeur,UniversitØPaulSABATIER,TOULOUSE3
Examinateurs : ClaudieFAURE ChargØederechercheCNRS,ENSTPARIS
: GØrardH(cid:201)GRON Professeur,(cid:201)coled’architecturedeNANTES
: CØdricDUMAS Ma(cid:238)treassistant,(cid:201)coledesMinesdeNANTES
InvitØ : Jean-DanielFEKETE ChargØderechercheINRIA,UniversitØPARISSud
DirecteurdethŁse : GØrardH(cid:201)GRON
Laboratoire : CERMA,CNRSUMR1563,UniversitØdeNANTES
Co-encadrant : CØdricDUMAS
Laboratoire : (cid:201)coledesMinesdeNANTES
No ED0366-

Remerciements
Commeleveutlatradition,jevaistenterdesatisfaireaudif(cid:2)cileexercicedelapage
desremerciements,peut-Œtrelat(cid:226)chelaplusarduedecesannØesdethŁse.Nonqu’exprimer
magratitudeenverslespersonnesenquij’aitrouvØunsoutiensoitcontremanature,bien
aucontraire.Ladif(cid:2)cultØtientplut(cid:244)tdanslefaitden’oublierpersonne.C’estpourquoi,je
remercieparavanceceuxdontlenomn’appara(cid:238)tpasdanscettepageetquim’ontaidØd’une
maniŁreoud’uneautre.Ilssereconna(cid:238)tront.Pourlesautres,nonmerci.Ilssereconna(cid:238)tront
aussi...
LapremiŁrepersonnequejetiens(cid:224)remercierestCØdricDUMAS,monchef,quiasumelaisserlalibertØ
nØcessaire (cid:224) l’accomplissement de mes travaux, tout en y gardant un (cid:156)il critique et avisØ. Nos continuelles
oppositions,contradictionsetconfrontationsontsßrementØtØlaclØdenotretravailcommun.Plusqu’unenca-
drantouuncollŁgue,jecroisavoirtrouvØenluiunamiquim’aaidØaussibiendansletravailquedanslavie
lorsquej’enavaisbesoin.Kakebuke(cid:224)toiet(cid:224)tafamille.
Si il est beaucoupdepersonnesquel’onquali(cid:2)e (cid:224) tortde sage ou desavant,ce n’est pas le cas avec GØrard
H(cid:201)GRON. Il sait, invente,transmet; il Øcoute,comprend,tempŁre. Il a toujoursmontrØde l’intØrŒtpourmes
travaux et rØpondu (cid:224) mes sollicitations lorsque le besoin s’en faisait sentir. J’espŁre que cette thŁse sera un
remerciementsuf(cid:2)santausoutienet(cid:224)lacon(cid:2)ancesanscesserenouvelØedontilafaitpreuveenmonØgard.
Je les remercie particuliŁrement tous les deux d’avoir fait de moi leur Padawan lorsque le conseil des Jedi
Ømettaitdesdoutesquant(cid:224)mesaptitudes.
Je remercie Pierre LECLERCQ et Philippe PALANQUE de m’avoir fait l’honneur d’Œtre les rapporteurs
de cette thŁse. J’Øprouve un profond respect pour leur travail et leur parcours, ainsi que pour leurs qualitØs
humaines.Le regardcritique,juste et avisØ qu’ils ontportØsurmes travauxne peut quem’encourager(cid:224) Œtre
encoreplusperspicaceetengagØdansmesrecherches.
Merci (cid:224) Henri BRIAND, Claudie FAURE et Jean-Daniel FEKETE d’avoir acceptØ de faire partie de monjury.
LeursremarquesetcommentairesontjetØuncourantd’airfraisquim’apermisdeclari(cid:2)ercertainspointsde
cemanuscrit.
Je remercietout particuliŁrementJean-Danielpournos frØquentesdiscussions surde nombreuxsujets, allant
dufuturdel’IHMauRock’nRoll,maisaussipoursonimplicationdansmestravaux.SamaniŁrebien(cid:224)luide
poussercontinuellement(cid:224)laremiseenquestionm’aØtØd’uneaideprØcieuse.
«FaireunethŁse»estuneØchappØesolitaireaumilieuxdecompagnonsdefortune(oud’infortune).Onne
serendpastoujourscompte(cid:224)quelpointilspeuventŒtreimportantsdansletravailetdanslavie,jusqu’aujour
oønoscheminssesØparent.
JeneremercieraispasPierreDRAGICEVIC,FrØdØricJOURDAN,DidierBOUCARD etMohammadGHONIEM.
Jemecontenteraisderegretterlesmomentsquel’onapassØsautourdesincomparablesMorteaux/Pommesde
terre de Fred. et Nathalie, les plans biŁre/guitare avec Piotr, les dØlires Polovolovo(cid:239) de Da(cid:239)dieure et la voix
calmeetdØtenduedeMoh.«MaytheSpiralbewithus,guys».
Merci(cid:224)Christian COLIN pourl’intØrŒtqu’ilaportØ(cid:224)montravail,ainsiqu’(cid:224)Pierre MAC(cid:201) etLouis-Paul
UNTERSTELLERpourcequ’ilssont,cequ’ilssaventetcequ’ilsdonnent.
Je remercie en vrac les membres (passØ et prØsent) du DØpartement Informatique de l’EMN, dirigØ par
PierreCOINTE.ToutparticuliŁrementNarendra«lamodestie»,Philippe«laraquette»,Martin«lasouris(cid:224)un
bouton»,Remi«lema(cid:238)tredujeu»,HervØ«ClassLoader»,Andres«laraclette»,Yann-Gaºl«DesignPattern»,
Mohammed«lecousin»,Abdallah«leprince»,Samir«lebon»,Gustavo«lesmile»,Christine«l’indispen-
sable», Sylvie «l’indispensableaussi». Merci aussi (cid:224) ceux qui s’y sont arrŒtØ un instant dans leur parcours
et dontla rencontrea ØtØ plus qu’unsimple «bonjour-aurevoir» : StØphane«Allez les verts» CONVERSY,
Geoffrey«Maisysontoølescanaris»SUBILEAU,FrØdØric«lespØlØo.»F(cid:220)RST,Jairo«YØlØtoue»ROCHA.
Merci aussi (cid:224) ceux du fond du couloir, Christian «la classe» JANIN, Laurent «pŁte un plomb» MENU-
KERFORN,Kaddour«pastoujoursdebonnehumeur»FELLAHettouslesmembresduSIC,ainsiqu’(cid:224)Anthony
«j’ail’imageetleson»DIAZ.
Merci aux membres du DØpartement Informatiquede l’IUT de Nantes pour leur accueil, leur soutien et
leurcon(cid:2)ancerenouvelØelorsdesderniersmoisdemathŁse.Merci(cid:224)Maurice,SØbastien,Jean,Dalila,Anne,
Noºlle,Christine,Pierre,Nassim,Henri,Thierry,etc.
MerciaussiauxpersonnelsdulaboratoireCERMAdel’(cid:201)coled’ArchitecturedeNANTES,toutparticuliŁrement
(cid:224)DanielSIRET(Oui,jesaisDaniel,letermed’architecturen’estpasadaptØauxsystŁmesinformatiques...).
Cela va de soi, je remercieØvidemment ma famille pourson irrempla(cid:231)ableet inconditionnelsoutien. Ils
ontØtØprØsentspourØcarterlesdoutes,soignerlesblessuresetpartagerlesjoies.CettethŁseestunpeulaleur,
aussi.MerciRaymonde,Jean-Jacques,VØronique,Antoine,David,Marie,Lucas.
Merciaussi(cid:224)Bertrandd’Œtretoujours(cid:224)c(cid:244)tØdemoi.
Un soir de dØcembre 1996... Quel chemin parcourudepuis ce temps l(cid:224) oø on a fait germer LES SUPER
H(cid:201)ROS!Merci(cid:224)Benjamin,Bruno,Eloi,Fabrice,Florian,Germain,JØr(cid:244)meetLionelpournotreSkak’nRoll
(ettoutcequel’onmetdedans)sanslequelj’auraiseudumal(cid:224)garderl’Øquilibre.Merciaussi(cid:224)toutelatribu
quinoussuitdanscetteaventurequi,jel’espŁre,n’estpasprŒtedes’arrŒter.
Loin,loin,loin,loin,loin...
Le plusfortde mes remerciementsest pourVanessa.Merci dem’avoir tenula mainjusqu’auxderniŁres
lignesdecemØmoire.Enplusdemesupporterdansdesconditions«normales»,cequin’estdØj(cid:224)pasunemince
affaireje le con(cid:231)ois,ellea dusubirmonhumeurdebarbuen(cid:2)ndethŁseet se mettreenretrait.Et pourtant,
quelleprØsenceindispensable.Mercid’Œtrel(cid:224)touslesjours.
En(cid:2)n, merci aux Beatles sans qui je n’aurais jamais tenu le coup tout au long des jours et des nuits de
rØdactiondecemØmoire...
«...I’vegotnokickagainstmodernjazz
Unlesstheytrytoplayittoodarnfast
Andlosethebeautyofthemelody
Untiltheysoundjustlikeasymphony
That’swhyIgoforthatrockandrollmusic
Anyoldwayyouchooseit...»
(cid:192)GeorgesBØchade,mongrand-pŁre.

Table des matiŁres
Introduction xiii
I SVALABARD, une table (cid:224) dessin virtuelle pour le dessin libre. Application (cid:224) la
modØlisation3D. 1
1 Conception,crØativitØ etmodØlisation3D 3
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Laconception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Laconception crØative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.2 LacrØativitØ danslaconception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.3 SystŁmesinformatiques desupport(cid:224)lacrØativitØ . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3 L’architecture, unexempledeconception crØative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3.1 Laconception architecturale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.3.2 Ledessind’architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.3.3 LaCAOetl’informatique enarchitecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2 CrØativitØ, modØlisation3DetIHM 31
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.2 CAOetsaisiedumodŁle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.2.1 Tourd’horizon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.2.2 L’inadØquation avecladØmarcheduconcepteur . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2.3 DesdØbuts derØponse? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.2.4 SynthŁse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.3 FaciliterlacrØation demodŁlesnumØriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
v
TABLEDESMATI¨RES
2.3.1 Approches contraintes etconnaissances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.3.2 Approches parl’interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3 Dutrait(cid:224)unsystŁmedemodØlisation3DcrØatif 55
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.2 HypothŁses pourunoutildemodØlisation 3D«crØatif» . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.2.1 Importance delamØtaphore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.2.2 PrØpondØrance dudessin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.2.3 LibertØd’action . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.3 L’Øtudedutrait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.3.1 Protocole expØrimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.3.2 Unetaxinomiedestraitsarchitecturaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.3.3 AnalysesetrØsultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.4 Lignesdirectrices pourunoutilde«crØation» 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.4.1 PØriphØriques d’entrØe etenvironnements graphiques avancØs . . . . . . . . 76
3.4.2 InterprØtation etØlØvation dedessinsenprojection quelconque . . . . . . . . 76
3.4.3 DØlimitation delapartied’intØrŒt dudessin . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.4.4 Structuration etnettoyage dudessin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4 Unetable(cid:224)dessinvirtuelle:SVALABARD 83
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2 Leparadigme des«Feuillesd’interaction» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.2.1 Lafeuillededessin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.2.2 LafeuilleaugmentØe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.2.3 Lafeuille3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4.3 Instruments desfeuilles d’interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.3.1 Travailsurlafeuillededessin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.3.2 TravailsurlafeuilleaugmentØe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.3.3 Manipulations surlafeuille3D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.3.4 Interaction globale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.3.5 Con(cid:2)gurabilitØ etadaptabilitØ dusystŁme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
vi
TABLEDESMATI¨RES
4.4 Analyseautomatique dudessin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.4.1 Organisation des(cid:2)ltresdedessin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4.4.2 CrØationdestraits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.4.3 Segmentation destraits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.4.4 DØtection ducontexte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.4.5 FusiondesextrØmitØsdesegments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.4.6 Fusiondesegments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.4.7 ComprØhension dudessinpouretparlenoyau . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.4.8 CalquesetinterprØtation dudessin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
5 Discussionsetperspectives 125
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.2 Finalisation dusystŁme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.2.1 DØtection despropriØtØs dudessin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.2.2 Connexion aunoyaudereconstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.3 Apportsetdiscussions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
5.3.1 Unenvironnement deconception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
5.3.2 UnedØmarchelibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
5.3.3 UnsystŁmecon(cid:2)gurable etadaptable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
5.4 Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
5.4.1 (cid:201)valuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
5.4.2 InterprØteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
5.4.3 Conception «mobile» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
5.4.4 Conception augmentØe etcollaborative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
5.4.5 Application (cid:224)d’autres domaines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
5.5 Conclusion :substituer l’Øcranaupapier? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
II MAGGLITE, unebo(cid:238)te (cid:224)outilpost-WIMPavancØe. 145
6 UneØvolutionnØcessaire 147
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
6.2 Supporter l’interaction avancØe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
vii