VirHKey

Le projet VirHKey est l’application la plus aboutie issue du projet TYPHOON. L’objectif du VirHKey est de fournir un clavier gestuel muni d’un alphabet aussi simple et efficace qu’Unistroke mais s’appuyant sur un retour visuel pour aider l’utilisateur dans sa phase d’apprentissage. L’idée est de considérer les pentagones de la pentagrille comme des touches et de considérer les caractères comme les données des pentagones. Le caractère le plus utilisé, l’espace, est associé au pentagone central. L’agencement des autres caractères a été réalisé en se basant sur les voyelles qui sont placées sur les pentagones du premier niveau. Derrière ces voyelles, les caractères suivants sont ordonnés alphabétiquement et ce dans l'ordre trigonométrique jusqu'à épuisement des caractères. La figure ci-dessous montre l'agencement obtenu:

L’écriture se fait par navigation dans cet espace de caractères en utilisant les outils développés pour le projet TYPHOON. En phase novice, l’usage de la géométrie hyperbolique permet un affichage de type « œil de poisson » nécessitant peu d’espace pour le retour visuel. En phase expert, le retour visuel devient inutile. L’écriture ie. la navigation peut se faire de manière polyvalente avec différents périphériques dès lors que l’on peut générer 6 entrées (5 directions et une validation).

La version gestuelle basée sur l'usage d'un stylet introduit un alphabet simple et rapide de type Unistroke. L’alphabet du VirHKey est composé de chiquenaudes comme dans T-Cube. Une chiquenaude est caractérisée par un point de départ et une direction. Dans le cas du VirHKey, le point de départ n’a pas d’importance mais la direction désigne l’un des cinq premiers pentagones. La chiquenaude en cours est affichée sur le clavier pour montrer le chemin. La précision demandée est de 2pi/5 en radians. Une chiquenaude est dite complète lorsqu’elle atteint une longueur fixée par configuration. Le zoom correspondant est alors déclenché, un retour sonore bref peut alors être activé.

À partir de l’état initial du VirHKey, l’espace au centre, l’utilisateur peut seulement accéder aux cinq voyelles. Pour atteindre un autre caractère, d’autres chiquenaudes sont nécessaires. La figure ci-dessus montre la séquence

de deux chiquenaudes pour atteindre le caractère ‘q’ ainsi que le retour visuel fourni à l’utilisateur. Lorsque le stylo est levé, la validation est déclenchée. Le caractère affiché dans le polygone central, le caractère courant, est alors envoyé au système et le clavier est replacé dans sa situation initiale, l’espace au centre, afin de préparer le VirHKey pour une prochaine saisie.

Selon que l’on navigue directement ou pas vers le caractères désiré, plusieurs gestes permettent d’obtenir un même caractère. La figure ci-dessous illustre l’alphabet standard, le plus simple. L’utilisateur peut s’appuyer sur le retour visuel pour interagir mais s’il connaît le geste associé à un caractère, il peut le faire directement sans aucune aide additionnelle. Nous espérons que grâce au retour visuel, un utilisateur apprendra rapidement l’alphabet du VirHKey et que ce retour visuel deviendra alors rapidement inutile.

Avec cet alphabet, le KSPC (KeyStrokes Per Character) moyen du VirHKey ressort à 2.73 avec la validation et ce, à partir des fréquences des lettres en langue Anglaise. En arrangeant les caractères à partir de leur fréquence, le KSPC pourrait descendre jusqu’à 2.46. Malgré une amélioration de 10%, nous avons conservé l’agencement alphabétique pour son caractère predictible utile dans les phases d’apprentissage à l’image de XNav. Une expérimentation montre un apprentissage rapide et une vitesse de saisie moyenne qui s’échelonne de 6.5 mpm (mpm = mots par minute, un mot = 5 caractères) à 21.78 mpm après 20 sessions de 20 minutes. Le taux d’erreur moyen ressort de 2.94% à 5.18%. L’évaluation qualitative montre une bonne satisfaction des utilisateurs.

Dans l’interaction à six-touches, une touche remplace chaque zoom possible. L'utilisateur a donc à sa disposition cinq touches (A, E, I, O et U) et une touche supplémentaire pour la validation (V). Deux modes existent, le mode absolu et le mode relatif. En mode absolu, le zoom associé à une touche ne change jamais. En mode relatif, le rôle d’une touche dépend de l’état du VirHKey. Pour la première touche pressée, la sélection est faite avec les cinq touches A, E, I, O et U comme dans le mode absolu. Ensuite, la topologie du pavage offre seulement trois directions naturelles de navigation. L'utilisateur a donc à sa disposition trois touches 1, 2 et 3. La quatrième direction représente un retour en arrière et est notée X. Enfin, la dernière direction notée ? n’est pas nécessaire dans le cas d’une navigation hiérarchique normale. Ainsi lors d’une navigation normale, l’utilisateur utilise l’une des cinq touches A, E, I, O et U puis utilise seulement les touches 1, 2 et 3 pour atteindre la touche désirée avant d’utiliser la validation V.

La figure ci-dessus montre la saisie du caractère ‘P’ (O 1 V) en mode relatif. Bien entendu, pour limiter le clavier à six touches, (A, E, I, O et U) et (1, 2, 3, X et ?) doivent partager les mêmes touches. Les deux modes présentent le même KSPC égal à 2.83 en utilisant les fréquences de la langue Française. Une expérimentation montre des résultats très semblables à la version gestuelle : l’apprentissage est rapide et la vitesse de saisie moyenne s’échelonne de 4.38 mpm à 21.31 mpm après 20 sessions de 20 minutes. Le taux d’erreur moyen ressort assez constant autour des 1.4%. L’évaluation qualitative indique une bonne satisfaction des utilisateurs, similaire à la version gestuelle.

Le travail continu actuellement avec une version japonaise du VirHKey, le JVirHKey.

• • M. MARGENSTERN, B. MARTIN, H. UMEO, S. YAMANO, K. NISHIOKA. A Proposal for a Japanese Keyboard on Cellular Phones. Lecture Notes in Computer Science, 8th International Conference on Cellular Automata for Research and Industry (ACRI 2008), Yokohama, Japan, September 23-26, 299-306, 2008.

• • B. MARTIN, P. ISOKOSKI. Text Entry Performance of VirHKey in Keyboard Use. IASTED International Conference on Human-Computer Interaction (IASTED-HCI 2008), Innsbruck, Austria, March 17-19, ACTA Press, 87-92, 2008.

• • VirHKey: a VIRtual Hyperbolic KEYboard with gesture interaction and visual feedback for mobile devices, Dynamics and Text Entry workshop, Glasgow University, organised by Department of Computing Science, Dynamics & Interaction group, Friday 16th June, 2006.

• • B. MARTIN. VirHKey: a VIRtual Hyperbolic KEYboard with gesture interaction and visual feedback for mobile devices. 7th International Conference on Human Computer Interaction with Mobile Devices and Services (MobileHCI 2005), 19-22 September 2005, University of Salzburg, Austria, 99-106, 2005.

• • B. MARTIN. VirHKey: un clavier gestuel hyperbolique avec retour visuel. 17th French-speaking conference of human computer interaction (IHM 2005), Toulouse, France, 27-30 Septembre, 19-26, 2005.