Thèse Année : 2024

Study and Design of Interactive Immersive Visualization Experiences for Non Experts

Etude et conception d’expériences interactives de visualisation immersive pour des non experts

Résumé

Today, the production of knowledge and data is increasing in many fields in order to analyze, comprehend, and explain phenomena that are sometimes complex. Communicating this knowledge to non-expert audiences can sometimes be complicated, and conventional modes of transmission based on text, graphics or audio-visual reports can reach their limits. Immersive technologies such as virtual reality offer new opportunities in visualization by immersing users in interactive environments. Virtual reality can benefit from this interactive immersion to involve users in the process of understanding phenomena more easily than conventional modes of knowledge transmission could. However, introducing relevant educational virtual reality experiences to a novice audience involves several challenges. My thesis therefore focuses on addressing these challenges. Firstly, we investigate how novice users learn how to use virtual reality applications. We evaluated immersive tutorials and interviewed a group of experts in order to identify the main challenges to VR onboarding with and without instructors. Based on our results we built a conceptual framework and provide guidelines. Secondly, we explore a new type of empathetic data visualization in which the user is immersed in the heart of the data. We built upon anthropographics and semantic zoom to design a visualization that allows a smooth transition between an abstract visualization and a concrete and individual visualization. Finally, we study the immersive authoring of interactive experiences to favor the democratization of the creation of interactive content by non-expert users. Based on our prototype implementation, we analyzed two use cases and conducted a user study in order to identify the main challenges to this authoring method. Overall, this thesis aims to contribute to the emergence of new types of visualization through the study and design of immersive interactive visualization experiences for non-experts.
De nos jours, la production de connaissances et données prolifère dans de nombreux domaines afin d’analyser, comprendre et expliquer des phénomènes parfois complexes. Communiquer ces connaissances à des publics non-experts peut parfois s’avérer compliqué et les modes de transmissions classiques reposant sur des textes, représentations graphiques ou reportages audio-visuels peuvent atteindre leurs limites. Les technologies immersives telles que la réalité virtuelle offrent de nouvelles opportunités de visualisation en permettant d’immerger les utilisateurs dans des environnements interactifs. Ainsi, la réalité virtuelle peut tirer parti de cette immersion interactive afin d’impliquer les utilisateurs dans le processus de compréhension des phénomènes au-delà des modes de transmissions de connaissances classiques. Cependant, introduire à un public novice des expériences de réalité virtuelles éducatives pertinentes présente plusieurs défis. Ma thèse se porte ainsi sur l’étude de ces défis. Premièrement, nous nous intéressons à la façon dont des utilisateurs novices s’initient à l’utilisation d’applications de réalité virtuelle. Nous avons évalué des tutoriels immersifs et interrogé un groupe d’experts afin d’identifier les principaux défis de la prise en main de la réalité virtuelle avec et sans instructeurs. A partir de nos résultats nous avons pu réaliser un cadre conceptuel et fournir un ensemble de guidelines. Ensuite, nous explorons un nouveau type de visualisation empathique de données dans laquelle l’utilisateur est immergé au cœur de la donnée. En nous inspirant des anthropographiques et du zoom sémantique, nous avons conçu une visualisation permettant une transition fluide entre une visualisation abstraite et une visualisation concrète et individuelle. Finalement, nous étudions l’édition immersive d’expériences interactives afin de favoriser la démocratisation de création de contenus interactifs par des utilisateurs non-experts. Grâce à l’implémentation d’un prototype, l’étude de deux cas d’usage et le recueil de retours utilisateurs, nous avons identifié plusieurs défis à surmonter. L’ensemble de ces travaux a pour objectif de contribuer à favoriser l’émergence de nouveaux types de visualisations à travers l’étude et la conception d’expériences interactives de visualisation immersive pour des non experts.
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Dates et versions

tel-04886767 , version 1 (14-01-2025)

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Identifiants

  • HAL Id : tel-04886767 , version 1

Citer

Edwige Chauvergne. Study and Design of Interactive Immersive Visualization Experiences for Non Experts. Technology for Human Learning. Université de Bordeaux, 2024. English. ⟨NNT : 2024BORD0296⟩. ⟨tel-04886767⟩
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