Paradigme de sélection multimodale de cibles mobiles nombreuses dans de grands dispositifs de visualisation : Application à la simulation moléculaire interactive
Collaboration entre les équipes éq. in|situ| au LRI et VENISE au LIMSI
Lien avec le projet ANR Modèle Numérique Exaviz (M. Baaden, CNRS/LBT)
Lien avec le projet EquipEx Digiscope (Michel Beaudouin-Lafon, INRIA/in|situ|)
Abstract
En simulation moléculaire interactive, l’utilisateur visualise le résultat d’une simulation en cours, et applique des contraintes de forces sur certains atomes, prises en compte dans la simulation, pour manipuler sa molécule dans un objectif de modélisation moléculaire. Une tâche critique est la sélection d'atomes avant l’application de ces contraintes. Les techniques classiques de sélection sont insuffisantes pour résoudre cette problématique, compte tenu de l’aspect fortement dynamique de la scène, et du nombre important d’atomes. Par ailleurs, étant donnée la complexité des objets simulés, et leur caractère tridimensionnel, il devient nécessaire d’utiliser un environnement de travail à large surface d’affichage ou un environnement virtuel immersif. L’objectif est de proposer et d’évaluer des techniques de sélection de cible fortement mobile, adaptés à cette tache de sélection, et à ces contextes de travail collaboratif spécifiques dans lesquels l’intégralité du corps est mobilisée.
Context
Dans le cadre de simulation moléculaire interactive, l’utilisateur peut en temps interactif visualiser le résultat d’une simulation en cours, et appliquer des contraintes de forces sur certains atomes, contraintes prises en compte dans la simulation, ce qui lui permet de manipuler sa molécule dans un objectif de modélisation moléculaire. Dans ce contexte, une tâche essentielle est la sélection d’un ou plusieurs atomes avant l’application des contraintes de force. Cependant, cette sélection est rendue très difficile car les atomes sont nombreux et en mouvement, souvent vibratoire et erratique. Cette problématique est particulièrement critique dans le domaine émergent du Rational Drug Design, dont l’objectif est de concevoir en partie de manière interactive des médicaments in silico, à partir de la connaissance et de l’expertise de l’utilisateur.
Objectives
Work program
Il sera demandé d’effectuer un état de l’art sur les techniques de sélection de cibles mobiles, et de techniques de sélection dans de grands dispositifs d’affichage. Le candidat devra proposer des solutions d’aide à la sélection d’atomes en mouvement, adapté à ces grands dispositifs, en abordant la problématique par la prise en compte d’éléments relatifs au contexte d’interaction comme le focus de l’utilisateur, qu’il soit spatial ou sémantique. En plus de l’évaluation de ces techniques multimodales de sélection proposées, il s’agira aussi de caractériser les lois empiriques régissant la performance de sélection quand l’intégralité du corps est mobilisée pour cette tâche (adaptation loi de Fitts, ou `Steering Law’) et avec des dispositifs 3D (souris 3D, bras 3D) non conventionnels. Enfin, ces techniques devront être explorées dans le cadre plus général de l’interaction collaborative à distance entre les plateformes de visualisation du projet Equipex Digiscope.