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Article de méthode

Évaluation des aspects d’utilisabilité d’une solution de réalité mixte pour l’analyse immersive dans les scénarios de l’industrie 4.0

2.2K vues

DOI :

10.3791/61349

6 octobre 2020

Dans cet article

Résumé

Ce protocole définit le cadre technique d’une application de réalité mixte développée qui est utilisée pour l’analyse immersive. Sur cette base, des mesures sont présentées, qui ont été utilisées dans une étude pour mieux comprendre les aspects d’utilisabilité de la solution technique développée.

Résumé

En médecine ou dans l’industrie, l’analyse d’ensembles de données de grande dimension est de plus en plus nécessaire. Cependant, les solutions techniques disponibles sont souvent complexes à utiliser. Par conséquent, de nouvelles approches telles que l’analyse immersive sont les bienvenues. L’analyse immersive promet de faire l’expérience d’ensembles de données de grande dimension de manière pratique pour divers groupes d’utilisateurs et ensembles de données. Techniquement, les dispositifs de réalité virtuelle sont utilisés pour permettre des analyses immersives. Dans l’industrie 4.0, par exemple, des scénarios tels que l’identification de valeurs aberrantes ou d’anomalies dans des ensembles de données de grande dimension sont des objectifs poursuivis de l’analyse immersive. Dans ce contexte, deux questions importantes doivent être abordées pour toute solution technique développée sur l’analyse immersive : premièrement, les solutions techniques sont-elles utiles ou non ? Deuxièmement, l’expérience corporelle de la solution technique est-elle positive ou négative? La première question vise la faisabilité générale d’une solution technique, tandis que la seconde vise le confort de port. Les études et protocoles existants, qui abordent systématiquement ces questions, sont encore rares. Dans ce travail, un protocole d’étude est présenté, qui étudie principalement la facilité d’utilisation de l’analyse immersive dans les scénarios de l’industrie 4.0. Plus précisément, le protocole repose sur quatre piliers. Tout d’abord, il catégorise les utilisateurs en fonction des expériences précédentes. Deuxièmement, des tâches sont présentées, qui peuvent être utilisées pour évaluer la faisabilité de la solution technique. Troisièmement, des mesures sont présentées, qui quantifient l’effet d’apprentissage d’un utilisateur. Quatrièmement, un questionnaire évalue le niveau de stress lors de l’exécution des tâches. Sur la base de ces piliers, un cadre technique a été mis en œuvre qui utilise des lunettes intelligentes de réalité mixte pour appliquer le protocole de l’étude. Les résultats de l’étude menée montrent l’applicabilité du protocole d’une part et la faisabilité de l’analyse immersive dans les scénarios de l’industrie 4.0 d’autre part. Le protocole présenté comprend une discussion sur les limites découvertes.

Introduction

Les solutions de réalité virtuelle (solutions VR) sont de plus en plus importantes dans différents domaines. Souvent, avec les solutions de RV (y compris la réalité virtuelle, la réalité mixte et la réalité augmentée), l’accomplissement de nombreuses tâches et procédures quotidiennes doit être facilité. Par exemple, dans le domaine automobile, la procédure de configuration d’une voiture peut être prise en charge par l’utilisation de la réalité virtuelle1 (VR). Les chercheurs et les praticiens ont étudié et développé une multitude d’approches et de solutions dans ce contexte. Cependant, les études qui étudient les aspects de la convivialité sont....

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Protocole

Tous les matériaux et méthodes ont été approuvés par le Comité d’éthique de l’Université d’Ulm et ont été réalisés conformément aux directives approuvées. Tous les participants ont donné leur consentement éclairé écrit.

1. Établir un environnement d’étude approprié

REMARQUE: L’étude a été menée dans un environnement contrôlé pour faire face à la complexité du matériel. Les lunettes intelligentes de réalité mixte utilisées (voir le tableau des matériaux) et l’ordinateur portable pour l’application 2D ont été expliqués aux participants à l’étude.

  1. Vérifier la solution technique avant chaqu....

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Résultats

Mise en place de mesures pour l’expérience
Pour la tâche de détection des valeurs aberrantes, les mesures de performance suivantes ont été définies : temps, trajectoire et angle. Voir la figure 6 pour les mesures.

Le temps a été enregistré jusqu’à ce qu’un point marqué en rouge (c.-à-d. la valeur aberrante) soit trouvé. Cette mesure du rendement indique combien de temps un participant a eu besoin pour trouver le point marqué en rouge. Le temps .......

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Discussion

En ce qui concerne l’application développée de lunettes intelligentes de réalité mixte (voir Tableau des matériaux), deux aspects ont été particulièrement bénéfiques. L’utilisation de sons spatiaux pour la tâche de détection de l’aberrant a été perçue positivement d’une part (voir les résultats du QR3). D’autre part, l’utilisation des commandes vocales a également été perçue positivement (voir la figure 10).

En ce qui concerne les participants à l.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Les auteurs n’ont rien à reconnaître.

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
edaMovemovisens
HoloLensMicrosoft
Matlab R2017aMathWorks
RPY2GNU General Public License v2 ou version ultérieure (GPLv2+) (GPLv2+)https://pypi.org/project/rpy2/
SPSS 25.0IBM

Références

  1. Korinth, M., Sommer-Dittrich, T., Reichert, M., Pryss, R. Design and Evaluation of a Virtual Reality-Based Car Configuration Concept. Science and Information Conference. , Springer, Cham. 169-189 (2019).
  2. Whalen, T. E., Noël, S., Stewart, J. Measuring the human side of virtual reality. IEEE International Sy....

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Réimpressions et autorisations

Étiquettes

Lunettes intelligentes de réalité mixteProtocole d'évaluation de l'utilisabilitéTâche de détection des valeurs aberrantesCapacité de reconnaissance de clustersAptitude au son spatialTest de rotation mentaleInventaire d'anxiété état-traitMesure de la conductance cutanée