WO2008087314A2 - Systeme de selection d'elements affiches sur un ecran - Google Patents
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Abstract
Système de sélection d'éléments affichés sur un écran, lesdits éléments (E1,..., EN) étant disposés le long d'une hélice. Selon l'invention, ladite hélice (H) est représentée en trois dimensions sur ledit écran, et ledit système de sélection comporte un dispositif de pointage/sélection par curseur (10) de tout élément à sélectionner sur l'hélice et un dispositif de manipulation de l'hélice, apte à modifier au moins localement le pas de l'hélice. Application aux interfaces graphiques.
Description
SYSTEME DE SELECTION D'ELEMENTS AFFICHES SUR UN ECRAN
La présente invention concerne un système de sélection d'éléments affichés sur un écran.
L'invention trouve une application avantageuse dans le domaine général des interfaces graphiques. Elle s'applique plus spécialement au domaine des interactions des utilisateurs avec les interfaces graphiques, notamment lorsque des listes de données sont particulièrement importantes en nombre, comme les photos numériques, et posent des problèmes de miniaturisation au niveau de certains terminaux, téléphones mobiles ou PDA par exemple, du fait de leurs surfaces d'interaction très petites. Dans ce contexte, l'invention s'applique particulièrement aux
Environnements Virtuels Collaboratifs, qui exigent l'affichage d'une grande densité de donnés nécessaires à la collaboration de groupe, et, plus généralement aux Interfaces Homme/Machine (IHM) 3D.
La plupart des interfaces graphiques utilisées actuellement sont basées sur la manipulation d'une liste d'éléments au moyen de menus qui représentent une suite des éléments dans le plan d'un écran. L'interaction d'un utilisateur avec cette liste, à savoir par exemple la sélection d'un élément, ou le déploiement de sous-éléments, se fait alors grâce à un curseur 2D commandé par un périphérique de type « souris » ou « trackball ». Lorsque le nombre d'éléments d'un menu devient trop important pour qu'ils soient tous représentés sur l'écran, des artefacts tels que des « ascenseurs », des filtres, par date, taille, ordre alphabétique, etc., ou l'utilisation d'un système d'agrandissement, « zoom » ou « loupe », sur une représentation miniaturisée des éléments, permettent d'accéder néanmoins à l'ensemble de ces éléments.
Cependant, la représentation sous forme de menu 2D soulève plusieurs difficultés.
La surface d'interaction est souvent insuffisante par rapport au nombre de données à afficher de sorte que la représentation « à plat » des éléments ne permet pas de donner à l'utilisateur une vue d'ensemble de tous les éléments du menu. La surface de travail restant disponible sur l'écran peut être sensiblement réduite du fait de l'occultation des données de l'application en cours par les menus déployés, même si des techniques de transparence permettent de limiter cet inconvénient.
Enfin, les solutions utilisant des éléments interactifs (« widgets »), tels qu'ascenseurs, filtres, etc., ou la miniaturisation des données, nuisent beaucoup à la rapidité d'interaction car elles nécessitent de nombreux déplacements du périphérique de pointage : souris, etc.
Afin de permettre l'affichage d'une plus grande quantité de données, d'autres solutions utilisent une troisième dimension venant s'ajouter aux deux dimensions de l'écran. A titre d'exemple, on peut citer les menus 2D affichés en perspective ou encore le système décrit dans la demande de brevet américain n° 2005/0044509 qui consiste à disposer l'ensemble des éléments d'une liste sur une hélice représentée en perspective 2D sur un écran et à découvrir un nombre fixe donné, huit par exemple, d'éléments sur une spire de l'hélice dont la position est définie par le déplacement d'un plan de coupe 2D le long de l'axe de l'hélice.
Le système décrit dans cette demande américaine présente comme principal inconvénient l'accès à un nombre limité, ici huit, d'éléments de la liste manipulée, puisque l'interaction n'est possible qu'avec les éléments d'une seule spire, l'accès à d'autres éléments exigeant le déplacement du plan de coupe définissant la position de la spire opérationnelle. D'autre part, un changement de représentation de l'hélice pour une représentation en vue de côté est nécessaire afin de déplacer le plan de coupe et l'amener dans la position désirée. Il en résulte bien entendu un ralentissement très sensible de la vitesse d'interaction.
Aussi, un but de l'invention est de proposer un système de sélection d'éléments affichés sur un écran, lesdits éléments étant disposés le long d'une hélice, qui permettrait d'afficher la totalité des éléments d'une liste, ou
menu, sur une surface optimale et de sélectionner un élément sans changement du mode de représentation de l'hélice, donc avec une vitesse d'interaction également optimale.
Ce but est atteint, conformément à l'invention, du fait que ladite hélice est représentée en trois dimensions sur ledit écran, et que ledit système de sélection comporte un dispositif de pointage/sélection de tout élément à sélectionner sur l'hélice et un dispositif de manipulation de l'hélice, apte à modifier au moins localement le pas de l'hélice.
Ainsi, par une représentation en trois dimensions où tous les éléments à sélectionner apparaissent simultanément sur l'hélice, il est possible de pointer et de sélectionner directement, sans changement de représentation, au moyen d'un curseur par exemple, n'importe quel élément présent sur l'hélice, ceci contrairement au système de la demande américaine précitée où seuls les éléments d'une spire apparaissent et où il est nécessaire de modifier la représentation de l'hélice pour effectuer le pointage de l'élément à sélectionner.
Dans certaines circonstances, en particulier lorsque le nombre d'éléments est important, il peut être souhaitable de pouvoir modifier des caractéristiques de l'hélice de manière, par exemple, à permettre un pointage plus facile d'éléments dont l'accès est rendu difficile du fait de leur position sur l'hélice, notamment par masquage par d'autres éléments situés en avant-plan, ou du fait d'une forte densité d'éléments sur les spires de l'hélice.
C'est pourquoi l'invention prévoit que ledit système comporte un dispositif de manipulation de l'hélice, apte à modifier au moins localement le pas de l'hélice. On verra plus loin que cette disposition peut avoir de multiples applications, en particulier elle rend possible un effet de « zoom » ou de « loupe » sur les éléments à sélectionner lorsque ceux-ci sont très nombreux et donc trop proches les uns des autres pour pouvoir être facilement pointés par le curseur. Dans ce cas, le pas de l'hélice est modifié autour de l'élément pointé par le dispositif de pointage/sélection.
Une modification du pas de l'hélice est également mise en œuvre lorsque le système selon l'invention est apte à déployer sur l'hélice des sous- éléments d'un élément sélectionné par le dispositif de pointage/sélection. Ce
déploiement d'arborescence nécessite bien entendu une réduction du pas de l'hélice et peut s'accompagner d'un effet de « zoom » ou de « loupe » sur l'arborescence ainsi déployée.
Selon un mode de réalisation, ledit dispositif de manipulation est apte à faire pivoter l'hélice autour de son axe. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse pour amener en avant-plan un élément que l'on désire pointer et sélectionner alors qu'il se trouvait initialement en arrière-plan et donc difficilement accessible notamment au moyen d'un curseur du dispositif de pointage/sélection. II est également prévu par l'invention que le dispositif de manipulation est apte à modifier le rayon de l'hélice. En particulier, le dispositif de manipulation est apte à modifier la surface occupée par l'hélice sur l'écran. L'utilisateur peut à la fois réduire le rayon de l'hélice et sa longueur en en raccourcissant le pas. Il dispose de cette manière de moyens pour rendre l'hélice plus discrète à l'écran quand elle n'est pas utilisée et alors que sa présence se ferait au préjudice de l'application en cours, téléconférence collaborative par exemple.
Le dispositif de pointage/sélection consiste, de manière générale, en un périphérique informatique permettant d'animer un curseur indiquant l'endroit où l'utilisateur peut agir sur l'écran. De préférence, ledit dispositif de pointage/sélection est un dispositif isotonique. Ce peut être, par exemple, un pointeur 3D, du type de celui disponible commercialement sous la marque « OwI ».
Un périphérique de pointage 2D peut également être utilisé, comme une « souris » 2D, à condition de l'associer à un mode d'interaction permettant d'accéder à la 3ème dimension. Dans ce cas, la souris sert par exemple à déplacer le curseur dans le plan de l'écran tandis qu'une action sur un moyen complémentaire permet d'effectuer un déplacement du curseur en profondeur sur un élément situé en arrière-plan. Ce moyen complémentaire est par exemple un bouton ou la molette de la souris, une touche du clavier, etc. L'excursion en profondeur peut être facilitée en rendant les éléments partiellement transparents ou par projection automatique du curseur en profondeur.
La sélection d'un élément pointé se fait notamment au moyen d'un organe associé à la souris en cliquant sur un bouton, en tapant sur une touche du clavier, ou par commande vocale.
Une souris 2D peut également être utilisée comme dispositif de manipulation de l'hélice, associée par exemple à la molette de la souris pour faire tourner l'hélice ou à un élément interactif (« widget ») présent sur l'écran et sur lequel on peut venir cliquer au moyen du curseur afin d'en modifier le pas.
On peut aussi prévoir que ledit dispositif de manipulation est un dispositif isométrique de type « boule de commande » (« trackball 3D »). On citera la « Space Mouse », commercialisée par la société 3Dconnexion.
L'invention concerne également un procédé de sélection d'éléments affichés sur un écran, lesdits éléments étant disposés le long d'une hélice, remarquable en ce que ledit procédé comporte des étapes consistant à : - représenter ladite hélice en trois dimensions sur ledit écran,
- fournir un dispositif de pointage/sélection de tout élément à sélectionner sur l'hélice et un dispositif de manipulation de l'hélice, apte à modifier au moins localement le pas de l'hélice,
- sélectionner, au moyen dudit système de pointage/sélection, un élément à sélectionner sur l'hélice.
Enfin, l'invention concerne un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution du procédé selon l'invention lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
La figure 1 est une vue en perspective d'un système de sélection conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue en plan illustrant la sélection d'un élément de l'hélice.
La figure 3 est une vue en plan illustrant l'agrandissement d'une portion de l'hélice.
La figure 4 est une vue en plan illustrant un déploiement d'arborescence.
Sur la figure 1 sont illustrés un système et un procédé de sélection de N éléments E1, ... , E, EN affichés sur un écran. Ces éléments appartiennent à une liste d'objets ou de données, comme les items d'un menu, et peuvent être représentés indifféremment par des icônes symbolisant un texte, des images 2D, des objets ou des éléments hiérarchiques, etc.
Les N éléments considérés sont disposés le long d'une hélice H représentée sur l'écran selon une scène 3D. On désignera par X l'axe de cette hélice, c'est-à-dire la ligne autour de laquelle vient « tourner » l'hélice dans un repère 3D (X, Y, Z). Les points dessinant l'hélice H sont projetés sur le plan (Y, Z) orthogonal à l'axe X selon une équation de cercle qui est fonction de l'angle θ défini autour de l'axe X :
Y = r.sinθ
Z = r.cosθ
et X = p.θ/2π
p représente le pas de l'hélice, soit la distance parcourue par un point de l'hélice le long de l'axe X pour un tour de cercle complet, c'est-à-dire pour une spire. La variable r représente le rayon de l'hélice, c'est-à-dire le rayon du cercle dessiné sur le plan Y-Z par la projection de l'hélice.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 , l'ensemble des éléments E, de la liste sont disposés de façon linéaire sur l'hélice H, les éléments étant placés dans ce cas à égale distance sur l'hélice. Si on note L la longueur de l'hélice, c'est-à-dire la longueur du menu occupée à l'écran et n le nombre d'éléments par spire, le pas p est donné par la relation :
p = n.L/N
Ainsi, le pas p est calculé en fonction des variables L, N et du nombre n d'éléments par spires, ce dernier étant déterminé de manière à obtenir une
lisibilité suffisante des éléments compte tenu de la taille des icônes choisis pour le représenter. Cependant, le pas p doit rester supérieur à une valeur minimum, dit pas ergonomique, correspondant à la distance minimale entre deux spires permettant de distinguer et interagir sur deux éléments consécutifs de la liste, ou menu.
On peut constater sur la figure 1 que la disposition des éléments sur l'hélice H permet à l'utilisateur de voir l'ensemble des éléments à l'écran, ceci contrairement au système décrit dans la demande de brevet américain n° 2005/0044509. Comme représenté sur la figure 2, il est alors très facile de pointer tout élément à sélectionner à l'aide d'un curseur 10, commandé par un dispositif de pointage/sélection : pointeur 3D ou souris 2D associée à un moyen de déplacement en profondeur destiné à déplacer le curseur 10 sur les éléments situés en arrière-plan. Pour faciliter encore le positionnement du curseur 10 sur un élément de la liste, l'utilisateur peut faire pivoter l'hélice H autour de son axe X au moyen d'un dispositif de manipulation, molette d'une souris 2D ou rotation d'une boule de commande (« trackball 3D ») par exemple, afin d'amener au premier plan l'élément qu'il souhaite pointer. En outre, le dispositif de pointage/sélection dispose d'une fonction de sélection d'un élément pointé, par exemple un bouton de la souris ou tout autre périphérique. Lorsque le curseur 10 est positionné sur un élément de la liste, l'utilisateur a la possibilité de le sélectionner en activant cette fonction de sélection. L'utilisateur peut également activer un mode de sélection multiple permettant de sélectionner simultanément plusieurs éléments de la liste, ou menu, en utilisant par exemple la touche « Ctrl » du clavier.
En fonction du nombre N d'éléments de la liste, il est possible que le pas soit réduit à tel point qu'un recouvrement entre les éléments empêche toute interaction ergonomique, c'est-à-dire adaptée à la tache de sélection des éléments.
Lorsque que le pas de l'hélice s'avère trop faible, l'utilisateur a un moyen de l'augmenter localement, sur un faible nombre de spires autour de l'élément pointé, en mettant en œuvre l'effet de « zoom » ou de « loupe »
illustré sur la figure 3, de manière à faciliter l'interaction avec un des éléments de la liste en choisissant un pas au moins égal au pas ergonomique. Pour conserver une occupation constante de la surface de l'écran, c'est-à-dire maintonir la longueur L constante, l'augmentation locale du pas de l'hélice peut être compensée par une diminution correspondante uniformément répartie sur les autres spires de l'hélice, ainsi que le montre la figure 3.
Cette opération d'agrandissement du pas peut être effectuée au moyen du dispositif de manipulation, boule de commande ou souris 2D associée à un périphérique, molette, touche du clavier, etc. Le système, objet de l'invention, prévoit également un agrandissement automatique du pas de l'hélice à la valeur du pas ergonomique à partir du simple positionnement du curseur 10 sur l'élément pointé.
Une liste d'éléments, ou menu, peut être hiérarchique, au sens où un même un élément peut représenter une sous-liste, ou sous-menu. Dans ce cas, lorsque que l'utilisateur sélectionne un tel élément, les éléments de cette sous-liste, ou sous-éléments e,, sont déployés sur l'hélice au même titre que les éléments eux-mêmes, comme illustré sur la figure 4. Pour ce faire, un nombre de spires suffisant pour supporter les nouveaux éléments sont insérées dans l'hélice à l'endroit où se trouvait l'élément hiérarchique sélectionné, en utilisant la procédure de modification du pas décrite en référence à la figure 3. La taille des pas de la liste préexistante et de la nouvelle liste est alors recalculée pour que la surface d'écran occupée reste constante. Une taille de pas différente peut être utilisée pour différentier les niveaux hiérarchiques des listes et sous-listes. Le système conforme à l'invention permet en outre de modifier la surface occupée sur l'écran par le menu 3D hélicoïdal en modifiant la longueur L et le rayon r de l'hélice.
Cette modification peut être assurée au moyen du dispositif de pointage/sélection ou du dispositif de manipulation. Une solution pour mettre en œuvre la fonction de modification de surface d'affichage utilisant le dispositif de pointage/sélection, consiste à intégrer à la représentation de l'hélice un élément interactif (« widget ») 11
(figure 1) dédié à cette interaction. Il suffit alors de sélectionner cet élément interactif pour accéder à la fonction de modification.
Cette même fonction peut être réalisée au moyen du dispositif de manipulation, par exemple les flèches du clavier ou un axe de translation de la boule de commande (« trackball 3D »).
La modification de la largeur, ou rayon, entraîne un redimensionnement proportionnel de la représentation des éléments de la liste. Par exemple, diviser la largeur par deux entraîne une diminution de la taille des éléments par deux. La modification de la longueur entraîne une modification du pas de l'hélice proportionnellement à la modification de la longueur.
En résumé, l'invention présente un grand nombre d'avantages :
- accès rapide à l'ensemble des éléments par combinaison d'un pointage/sélection 3D avec des rotations de l'hélice et/ou la modification de son pas. - adaptation de la surface occupée par l'hélice sur l'écran par simple déformation de son pas, ce qui permet par exemple de minimiser la taille du menu lorsqu'il n'est pas utilisé.
- visibilité sur l'ensemble des éléments permettant une sélection multiple.
- adaptabilité aux différents types de dispositifs d'interaction, tels qu'écran tactile, PDA, etc.
Claims
1. Système de sélection d'éléments affichés sur un écran, lesdits éléments (E-I, ... , EN) étant disposés le long d'une hélice, caractérisé en ce que
- ladite hélice (H) est représentée en trois dimensions sur ledit écran, et en ce que
- ledit système de sélection comporte un dispositif de pointage/sélection de tout élément à sélectionner sur l'hélice et un dispositif de manipulation de l'hélice, apte à modifier au moins localement le pas (p) de l'hélice (H).
2. Système selon la revendication 1 , dans lequel ledit dispositif de manipulation est apte à faire pivoter l'hélice (H) autour de son axe (X).
3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le pas de l'hélice de l'hélice est modifié autour de l'élément pointé par le dispositif de pointage/sélection.
4. Système selon la revendication 3, dans lequel le pas de l'hélice est modifié automatiquement sur le seul pointage dudit élément.
5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le pas de l'hélice est amené à une valeur de pas minimal, dit pas ergonomique.
6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ledit système est apte à déployer sur l'hélice des sous-éléments (e,) d'un élément sélectionné (E-,) par le dispositif de pointage/sélection.
7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit dispositif de pointage/sélection est apte à sélectionner une pluralité d'éléments sur l'hélice.
8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif de manipulation est apte à modifier le rayon (R) de l'hélice (H).
9. Système selon la revendication 8, dans lequel le dispositif de manipulation est apte à modifier la surface occupée par l'hélice sur l'écran.
10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ledit dispositif de pointage/sélection est un dispositif isotonique.
11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel ledit dispositif de manipulation est un dispositif isométrique.
12. Procédé de sélection d'éléments affichés sur un écran, lesdits éléments (Ei EN) étant disposés le long d'une hélice, caractérisé en ce que ledit procédé comporte des étapes consistant à :
- représenter ladite hélice (H) en trois dimensions sur ledit écran,
- fournir un dispositif de pointage/sélection de tout élément à sélectionner sur l'hélice, et un dispositif de manipulation de l'hélice, apte à modifier au moins localement le pas (p) de l'hélice (H), - sélectionner, au moyen dudit système de pointage/sélection, un élément à sélectionner sur l'hélice.
13. Programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution du procédé selon la revendication 12 lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
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| EP1152374A2 (fr) | 2000-05-01 | 2001-11-07 | Sony Corporation | Affichage d'une image "ongle du pouce" en mouvement |
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