Étude comparative de cinq dispositifs d'interaction pour les grands écrans tactiles verticaux : tactile direct, pavé tactile, tablette, souris, boules de commande

Cette recherche à été réalisée au sein de L-3 MAPPS, une entreprise montréalaise qui conçoit, développe et commercialise des systèmes de simulation et d'entraînement pour les domaines maritime, spatial et énergétique. Certains de ces systèmes font usage d'écrans tactiles de grandes dimensions devant lesquels les opérateurs doivent se déplacer pour les utiliser. L'objectif de cette recherche était d'évaluer la performance et la satisfaction relatives à l'utilisation de six dispositifs d'interaction à l'écran. À noter : il y a cinq types de dispositifs, mais l'un d'eux comprenant deux modèles, six dispositifs ont finalement été évalués. C'est pourquoi dans le reste du document, il est question de six dispositifs. L'hypothèse formulée est que l'utilisation d'un dispositif d'interaction déporté (c'est-à-dire placé à distance du Grand Écran Vertical Tactile (GETV)) comparativement à une commande tactile directe améliore significativement la performance à la tâche de pilotage d'un curseur sur un écran tactile de grandes dimensions disposé verticalement. Pour tester cette hypothèse, on a comparé la performance et la satisfaction humaine relatives à l'utilisation de six dispositifs de pointage suivant la méthodologie proposée par ISO 9241-9 (International Standards Organization [ISO], 2000). La partie 9 de cette norme (Exigences relatives aux dispositifs d'entrée autres que les claviers) définit un essai d'utilisabilité de façon à permettre d'évaluer la précision atteinte pour le test de frappe par unité de temps (débit), le taux de cibles atteintes par rapport au total de cibles (taux d'erreur), et la satisfaction liée à l'utilisation d'un dispositif de pointage. Les six dispositifs retenus pour l'étude sont : un GETV de diagonale 46 pouces, une tablette tactile de diagonale 12 pouces, un pavé tactile (plus communément appelé trackpad), une souris, et deux modèles de boule de commande : un modèle militarisé, et un modèle commercial. Chaque dispositif a été testé suivant six conditions expérimentales différentes : deux types de tâches (multidirectionnelle et unidirectionnelle) et trois niveaux de difficultés (par variation de la taille des cibles). La tâche multidirectionnelle consistait à frapper 24 cibles apparaissant successivement sur un cercle. La tâche unidirectionnelle consistait à frapper 24 cibles apparaissant successivement de part et d'autre de l'écran.

Abstract

This study is based off a research carried out at L-3 MAPPS, Montréal. L-3 MAPPS is a company that designs, develop and sells simulation and training systems for the the naval, spatial and energy industries. Some of those systems use large touch screens requiring the user to move during use. The initial goal of this work was to evaluate alternative interaction methods for the pointing devices currently employed by the company. The starting hypothesis states that the use of a remote pointing device (as in placed at some distance from the Large Vertical Touch Screen (LVTS)), when compared with a touch command significantly improves the performances for a pointing task on a large vertical screen. To test this hypothesis, a comparative experimental study following the methodology prescribed by ISO 9241-9 standard (International Standards Organization [ISO], 2000) was conducted. Section 9 of this standard (Requirements for non-keyboard input devices) defines a usability test allowing the evaluation of a pointing device in terms of speed, error rate, and user satisfaction (measured as throughput, error rate, and satisfaction rate, respectively). The six pointing devices selected for this study are : a LVTS, a touch screen tablet, a touchpad, a mouse, and two trackball models. The six experimental conditions were defined by two task types (multi and unidirectional) and three difficulty levels (defined by target size). For the multidirectional task the subjects hit 24 successive targets distributed on a circle. For the unidirectional task the subjects hit 24 successive targets on the left and right of the screen. Twenty subjects participated in this study. All subjects tested each device in each of the six conditions, resulting in 36 series for each subject. The results of this study show that, comparatively to the other devices, the LVTS comes 3rd in throughput (with 2,31 bits/s against 4,66 for the tablet, fastest device), 5th in error rate (with 17,62% against 8,73 for the mouse, most reliable device), and 6th in satisfaction rate. We conclude that seeking better interaction methods for the LVTS is not only legitimate, but desirable. Furthermore, amongst the other touch pointing devices evaluated, we notice a significant speed advantage for the tablet (high throughput with 4,66 bits/s against 2,31 for the LVTS, second fastest touch device), and a significant reliability advantage for the touchpad (low error rate with 10,51% against 17,62 for the LVTS, second most reliable touch device). Finally, the mouse remains the overall best performing device, whether in throughput or error rate.