Il nous suffit de penser à la rétroaction vibratoire, l’effet de frappe du clavier lorsqu’on écrit sur un téléphone intelligent, aux contrôleurs de jeux vidéo qui vibrent pour transmettre la sensation d’un dérapage dans un jeu de course, la montre qui vibre pour indiquer qu’il est temps de se dégourdir les jambes ou encore, la brosse à dents électrique qui module ses vibrations pour signifier que les deux minutes de brossage sont terminées.

Ces applications familières servent pour la plupart à attirer notre attention ou transmettre des informations. Les nouvelles technologies haptiques, qui se développent dans la réalité virtuelle (RV) et la réalité augmentée (RA), visent à créer des expériences de plus en plus réalistes et immersives. En outre, la technologie haptique a un large potentiel de développement dans les domaines de l’éducation, de la santé, du biomédical et de l’ingénierie tant pour l’amélioration des simulateurs, la téléopération (opérations pratiquées à distance tant industrielles que chirurgicales), les vêtements haptiques ou le développement de meilleures prothèses. Ce type de technologies haptiques s’appuie sur une base solide de recherches qui a démarré avec la réalité virtuelle dans les années 1990 [1].

L’haptique est en pleine effervescence et occupe une place grandissante dans l’intérêt général. Ainsi en témoigne l’arrivée remarquée des vêtements haptiques au Consumer Electronics Show de Las Vegas en 2023 où la veste haptique Skinetic a obtenu un Innovation Award Product [2]. L’industrie du divertissement participe avec intérêt à cette tendance en intégrant le toucher et le sensoriel dans les environnements immersifs.

Recoupant plusieurs domaines, l’haptique affiche différents visages aux contours flous. Le présent dossier dresse un portrait d’ensemble de l’haptique en définissant ses principaux concepts et explore l’utilisation de ces technologies. Peu importe le secteur d’activité, l’haptique a de quoi intéresser.

--

1. Lévesque, V. (2018). MGL 835 - Interaction humain-machine [Présentation PowerPoint]. Saisi de https://www.michaelmcguffin.com/ets/diapos/ETS-levesque-haptique-2018hiver.pdf

2. CES. (2023). Dans CES 2023* Innovation Awards.* Saisi le 23 avril 2023 17h37 UTC de https://www.ces.tech/innovation-awards/honorees/2023/honorees/s/skinetic.aspx

Avant de parler de technologie, il faut savoir que l’haptique (nom féminin) est la « science du toucher englobant les perceptions cutanées [externes] et kinesthésiques [internes] du corps dans son environnement. […] Le terme haptique vient du grec haptein signifiant « toucher ». Il a été créé par analogie avec acoustique et optique. Il est également employé comme adjectif (interface haptique, rendu haptique) » [3]. Autrement dit, l'haptique est au toucher ce que l'optique est à la vue ou l’acoustique est à l’ouïe. Le sens haptique permet à la fois de percevoir son environnement et d'agir sur celui-ci.

L’haptique est un concept employé dans plusieurs domaines dont les interactions humain-machine, la musique, l’art, la médecine ou encore, l’éducation. Elle peut se manifester sous différentes formes parmi lesquelles on notera les applications utilitaires ou fonctionnelles (par exemple, les interfaces à retour de force), expérientielles (comme les sièges haptiques) ou thérapeutiques (pour des coussins vibrants qui aident les enfants autistes à s’autoréguler et stimulent aussi en grande partie le sens proprioceptif) [4].

Qu’est-ce que l’info haptie ?

L’info haptie ou informatique haptique (haptic computing en anglais) désigne une spécialité en informatique qui combine le rendu haptique, la conception et la réalisation de dispositifs à retour haptiques utilisés comme interfaces entre l’humain et le monde virtuel [5]. Par analogie, l’info haptie qui est « l’informatique du rendu haptique » s’apparente à l’infographie, « l’informatique du rendu visuel » [6].

--

3. Haptique. (2023). Dans Grand dictionnaire terminologique. Saisi de https://vitrinelinguistique.oqlf.gouv.qc.ca/fiche-gdt/fiche/26501986/haptique

4. Nous avons choisi d’inclure cet exemple comme faisant partie des dispositifs haptiques bien que les descriptions de ce type d’objet fassent surtout mention de proprioception (sensations dans les muscles, tendons, articulations). En outre, presque tous ces objets comportent une surface agréable au toucher (tactile) et qu’ils doivent être serrés dans les bras ou pressés par le corps de l’utilisateur pour activer la vibration, donc, une composante de mouvement volontaires (kinesthésique) qui peut être continue ou variable. De plus, le coussin peut être appliqué sur différentes parties du corps : au niveau du torse dans les bras, dans le dos, sous les pieds ou encore en s’asseyant dessus. L’utilisation peut donc être dynamique et pas que passive comme pour apaiser une partie du corps endolorie.

5. Infohaptie. (2023). *Dans Grand dictionnaire terminologique. *Saisi de https://vitrinelinguistique.oqlf.gouv.qc.ca/fiche-gdt/fiche/26501959/infohaptie

6. Laboratoire Systèmes Complexes. (2004).* Laboratoire Systèmes Complexes *FRE 2494 - Rapport d’activité. Saisi de http://lsc.univ-evry.fr/public/doc/Rapact_2004.pdf

Note : Il semble que le terme aurait été inventé par le LCS (Laboratoire Systèmes Complexes), fondé en 2000 lors de la partition du CEMIF (Centre d’Étude de Mécanique d’Ile-de-France) en deux entités

« Le toucher est l’ensemble des sensations produites par une déformation mécanique de la peau » [7]. C’est ce qui permet d’explorer les objets, d’en apprécier la texture et la rigidité [8]. On distingue généralement deux formes de toucher : le toucher somesthésique [9] (le toucher passif) et le toucher actif. Le toucher passif correspond à une stimulation sensorielle de la peau, une perception cutanée qui se produit sur une partie du corps immobile. C’est à dire « être touché » par quelque chose.

Le toucher actif, celui qui s’applique dans l’haptique, « se manifeste pour examiner les objets » [7]. Il nous renseigne sur les « propriétés spatiales et physiques des objets […], en particulier sur leur forme » [10]. Le toucher actif implique donc des mouvements volontaires de la part de l’utilisateur. Alors que le toucher nous renseigne sur ce qui se passe à l’extérieur du corps, les sensations expérimentées à l’intérieur du corps sont appelées les sensations proprioceptives et kinesthésiques.

La proprioception

La proprioception correspond à ce qui est ressenti par les muscles, tendons et articulations. Elle permet de savoir où sa main se trouve dans l’espace par rapport à son corps et sentir les effets de la gravité [11].

La kinesthésie

La kinesthésie se rapporte à la relation de l’esprit et du corps en mouvement, aux sensations « intuitives et immédiates » d’une « intentionnalité corporelle » [11]. Autrement dit, « la kinesthésie est la perception consciente des mouvements des différentes parties de son propre corps dans l’espace » [12].

L’haptique mélange le tactile et la kinesthésie

Lorsqu’il est question de l’haptique, la perception cutanée du toucher actif, dite tactile, s’ajoute à la perception du mouvement (la kinesthésie) mais aussi avec la perception des différentes positions des parties du corps (la proprioception). Ces concepts sont difficilement dissociables [13-14]. Or, l’association du toucher et du mouvement, qu’on appelle la perception tactilo-kinesthésique, est la perception haptique [15]. Pour faire court, en ajoutant le tactile à la kinesthésie, on obtient l’haptique.

--

7. Streri, A. (2023, 22 février). Perception tactile. Dans* Encyclopædia Universalis. *Saisi de http://www.universalis-edu.com.sbiproxy.uqac.ca/encyclopedie/perception-tactile/

8. Toucher. (2012). Dans CNRTL, lexicographie. Saisie de https://www.cnrtl.fr/definition/toucher

9. Note : La somesthésie correspond aux sensations ressenties à la stimulation de notre enveloppe cutanée et des tissus profonds (conjonctif, viscéral, capsules et ligaments articulaires). Les terminaisons nerveuses dans ces tissus sont sensibles à des stimulants spécifiques tels que mécaniques, thermiques et douloureux. Voir : https://www.universalis.fr/encyclopedie/somesthesie/

10. Segond, H. (2008). Le toucher en développement: perception tactile et continuité transnatale.* Cognition, santé et vie quotidienne*, 1, 75-108.

11. Shusterman, R. (2007). Conscience du corps. Pour une soma-esthétique. Paris-Tel Aviv : Éditions de l’éclat.

12.Giroux, M. (2021). *Aux limites de la kinesthésie: intégration multisensorielle de signaux visuels, proprioceptifs et sonores *(Doctoral dissertation, Chambéry).

13.Verine, B. (2019, avril). Dire la proprioception et la kinesthésie. Communication au 3ème colloque Sciences cognitives et spectacle vivant, Montpellier : 24 et 25 octobre. Saisi de http://fondationdutoucher.org/dire-la-proprioception-et-la-kinesthesie.

14. Giroux, M. (2021).* Aux limites de la kinesthésie: intégration multisensorielle de signaux visuels, proprioceptifs et sonores* (Doctoral dissertation, Chambéry).

15. Gentaz, E. (2017). Explorer pour percevoir l’espace avec la main : le sens haptique. Dans Thinus-Blanc, C., & Bullier, J. (dir.), Agir dans l'espac, (pp. 33–56). Paris : Éditions de la Maison des sciences de l'homme. https://books.openedition.org/editionsmsh/7143?lang=fr

Des recherches se penchent sur le développement d’illusions tactiles sans dispositif physique. Ces dispositifs sont appelés retour pseudo-haptique. Ce principe de retour pseudo-haptique repose sur l’utilisation de la propriété de notre cerveau à prioriser la vision afin de tromper sa perception [17-18-19]. Le cerveau anticipe certains phénomènes qui n’existent pas réellement.

À quoi sert la technologie haptique ?

Dans le domaine des technologies, l’haptique permet une interaction entre le monde physique et le monde virtuel en intégrant des sensations tactiles et kinesthésiques (comprenant le mouvement et le retour de force). Par sa propriété de stimulation sensorielle, elle peut être utile pour l’enseignement, la formation (souvent dans le cadre de simulation), et dans le milieu du divertissement, permettant de concevoir et de manipuler des objets dans un environnement virtuel [20-21].

Pour le grand public, les interfaces vibro tactiles sont les plus connues. Par exemple, les contrôleurs de jeux vidéo vibrants, les téléphones portables et tablettes, les montres connectées, les sièges vibrants pour le jeu vidéo ou le cinéma et plus récemment, les vêtements haptiques, notamment, dans les jeux vidéo. Cela va même jusqu’à l’installation d’un système de navigation dans les chaussures pour aider les personnes malvoyantes [22].

En réalité virtuelle, l'haptique simule le sens du toucher grâce à des mécanismes à retour tactile et à retour de force. Elle permet de ressentir le contact physique lors de la manipulation d'objets virtuels en 3D. Les technologies et approches haptiques sont en réalité très variées et constituent un domaine en pleine expansion.

Puisque l’haptique fait partie intégrante du monde des jeux vidéo, autant par son intégration dans les contrôleurs (manettes) que dans les dispositifs de RV. L’utilisation des technologies haptiques dans les jeux vidéo remonterait à 1976 par l’utilisation de vibrations dans la borne d’arcade du jeu Fonz développé par Sega [23]. D’abord introduits en kit avec le Rumble Pak de Nintendo en 1996 [24], les modules de vibrations se sont ensuite standardisés comme sur la DualSense de PlayStation 5. Aujourd’hui, les contrôleurs de jeu dotés de la vibration dite HD côtoie les variations de forces et de tensions des gâchettes adaptatives. Ces fonctionnalités contribuent à rendre l’expérience sensorielle plus riche en simulant un éventail de sensations, par exemple, le recul d’une arme [25] et, par conséquent, contribuent à offrir une expérience plus immersive et engageante. On assiste au développement de nouveaux produits comme des vestes, des gilets, des gants, voire même des combinaisons intégrales haptiques afin de créer des expériences de jeux plus immersives et réalistes.

--

16. Richard, G. (2019).* Étude de l’impact du retour haptique sur le sentiment d’incarnation *(Rapport de stage, Arts et Métiers ParisTech Angers). Saisie de https://hal.inria.fr/INRIA/hal-02382924v1

17. Delbecq, D. (2014, 14 mars). L’illusion tactile, une révolution en marche.* CNRS Le journal*. Saisi de https://lejournal.cnrs.fr/articles/lillusion-tactile-une-revolution-en-marche#:~:text=Le%20principe%20%3F,le%20toucher%2C%20explique%20Anatole%20L%C3%A9cuyer.

18. Lécuyer, A. (2009). Simulating haptic feedback using vision: A survey of research and applications of pseudo-haptic feedback.* Presence: Teleoperators and Virtual Environments*, 18(1), 39-53. https://www.researchgate.net/publication/220090013_Simulating_Haptic_Feedback_Using_Vision_A_Survey_of_Research_and_Applications_of_Pseudo-Haptic_Feedback

19. Lécuyer, A. (2001). Contribution à l'étude des retours haptique et pseudo-haptique et de leur impact sur les simulations d'opérations de montage/démontage en aéronautique (Doctoral dissertation, Paris 11). Saisie de https://www.theses.fr/2001PA112366

Voir également :

Lécuyer, A. (2001). Contribution à l’étude des retours haptique et pseudo-haptique et de leur impact sur les simulations d’opérations de montage/démontage en aéronautique. (Présentation PowerPoint, soutenance de thèse de doctorat, Université Paris XI, 5 décembre 2001). Saisi de http://people.rennes.inria.fr/Anatole.Lecuyer/soutenance.pdf

20. Dispositif haptique. (s.d.). Dans Wikipédia, l’encyclopédie libre. Saisi le 6 mars 2023 15h45 UTC de https://fr.wikipedia.org/wiki/Dispositif_haptique

21. Guimberteau, F. (2016, 20 janvier). Technologie haptique ou toucher le futur du doigt [Billet de blogue]. Saisi le 8 mars 2023

22. Honda. (2021). Communiqué de presse. Saisi le 24 avril 2023 de https://global.honda/newsroom/news/2021/c210611beng.html

23. Fonz (jeu vidéo). (s.d.). Dans Wikipédia,* l’encyclopédie libre*. Saisi le 6 mars 2023 15h45 UTC de https://fr.wikipedia.org/wiki/Fonz_(jeu_vid%C3%A9o)

24. Rumble Pak (Nintendo 64). (s.d.). Dans Wikipédia, l’encyclopédie libre. Saisi le 6 mars 2023 14h45 UTC de https://fr.wikipedia.org/wiki/Rumble_Pak_(Nintendo_64)

25. PlayStation. (s.d.). Manette de jeu sans fil DualSense. Saisi le 6 mars 2023 de https://www.playstation.com/fr-ca/accessories/dualsense-wireless-controller/

Globalement, la technologie haptique produit un retour haptique en suscitant des sensations par l’application de force, de vibrations, de frictions ou de mouvements. La rétroaction haptique transmet des informations tactiles et/ou kinesthésiques. Certaines technologies sont plus axées sur le tactile, comme dans le cas des vibrations sur les téléphones mobiles, et d’autres sont plus kinesthésiques, comme les boutons de contrôleurs de jeux vidéo qui changent de résistance [26]. Les interfaces haptiques utilisent différents principes pour déclencher un stimulus sensoriel.

Voici quelques-uns des principes les plus fréquemment utilisés afin de mieux comprendre comment les interfaces haptiques génèrent des sensations et comment leur fonctionnement s’opère.

--

26. Demain, S., Metcalf, C. D., Merrett, G. V., Zheng, D., & Cunningham, S. (2013). A narrative review on haptic devices: relating the physiology and psychophysical properties of the hand to devices for rehabilitation in central nervous system disorders. Disability and Rehabilitation: Assistive Technology, 8(3), 181-189. DOI: 10.3109/17483107.2012.697532

Des moteurs, appelés actionneurs, génèrent des vibrations et peuvent même générer d’autres effets tels que le poids [17]. Pour ce faire, « les actionneurs convertissent les signaux électriques et magnétiques en réponses tactiles » [27]. Les interfaces vibro tactiles sont utilisées dans les appareils numériques grand public : téléphones portables, tablettes numériques, montres connectées – dont la Apple Watch avec ses icônes tactiles et l’indication du temps par retour tactile – contrôleurs de jeux vidéo et appareils de réalité virtuelle comme les manettes Oculus Touch [28].

Il y a également les transducteurs tactiles qui sont des sortes de haut-parleurs de résonance qui transmettent les vibrations des basses fréquences à travers les supports sur lesquels ils sont installés. Ils font littéralement vibrer la matière, d’où leur appellation imagée de bass shaker ou buttkicker [29]. Ils servent à rehausser les effets ressentis du son. Ils sont souvent utilisés dans les sièges pour amplifier l’écoute musicale, en auto ou à la maison, et pour accentuer l’immersivité des effets audios dans les jeux vidéo. Par exemple, l’haptique vibrotactile est utilisée dans les vestes Subpac, les sièges de cinéma D-Box et les gants de réalité virtuelle.

Ils sont aussi utilisés dans des installations artistiques et sont utiles pour favoriser l’accessibilité [30]. À ce titre, notons par exemple le travail de VibraFusionLab qui rend accessible la musique pour malentendants avec les projets Sound Off Festival [31], Senses Cabaret [32], Speaking Vibrations. Il existe aussi l’installation multisensorielle Haptic Field de Chris Salter qui utilise des Vibropixels développés spécialement pour ce projet par Ian Hattw [35]. Une expérience permettant aux gens de voir sans l’usage de la vision, par un dispositif miniature incorporé dans un vêtement.

Il existe plusieurs façons de générer les vibrations dans les dispositifs haptiques. Voici les mécanismes les plus couramment utilisés :

- Eccentric Rotating Mass (ERM) ou actionneurs à masse rotative excentrique

Cela consiste en un moteur qui fait tourner une masse excentrique [1].

- Linear Resonant Actuator (LRA) ou actionneurs à résonance linéaire

Un actionneur électromagnétique déplace une masse attachée à un ressort qui génère un champ magnétique et fait vibrer l’actionneur [24]. Les mécanismes ERM et LRA ont l’avantage d’être petits, peu coûteux et produisent de puissantes vibrations [1].

Les trois mécanismes suivants présentent un intérêt pour leur fiabilité, la possibilité de contrôler plusieurs paramètres des vibrations (fréquence, forme d’onde, enveloppe, durée, amplitude, nombre de répétitions) et ainsi, proposent des sensations riches et naturelles.

- Actionneur piézoélectrique [1]

Ce type d’actionneur utilise des matériaux piézoélectriques [36] qui ont la propriété de créer une vibration lorsqu’ils sont comprimés ou pliés [24]. En termes techniques, ces matériaux ont la propriété « de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et, réciproquement, de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique ».

- Voice Coil Actuator ou actuateur à bobine mobile

Un mécanisme électromagnétique, semblable à un haut-parleur, se compose d’une bobine de fil placée dans un champ magnétique mettant en mouvement un élément (aimant, masse, plaquette) pour produire la vibration. Il existe des types silencieux comme le tacteur C-2 de EAI [39] dont les vibrations sont destinées à stimuler les récepteurs de la peau [40]. Il y a d’autres types qui permettent d’entendre et ressentir les basses fréquences [41] comme les transducteurs tactiles. Ils transmettent les vibrations dans les surfaces sur lesquelles ils sont installés. Les vibrations peuvent être ressenties dans tout le corps.

- Moteur inertiel

Dans ce dispositif simple, le mécanisme électromagnétique déplace une masse dans un boîtier [1].

Ces dispositifs mécaniques génèrent une force par des effets kinesthésiques (de mouvement et de rétroaction) pour simuler le poids ou la pression. Ils sont aussi appelées interfaces haptiques à retour d'effort [42-43]. Les interfaces haptiques à retour d'effort sont largement utilisées pour la téléopération, les robots chirurgicaux, les simulateurs et en réalité virtuelle pour manipuler les objets virtuels. Par exemple, dans les plus connus, il y a la gamme de dispositifs haptiques à retour de force Phantom [44] et la série Omega [45]. Ces dispositifs mécaniques génèrent une force par des effets kinesthésiques (de mouvement et de rétroaction) pour simuler le poids ou la pression. Ils sont aussi appelées interfaces haptiques à retour d'effort [42-43] Les interfaces haptiques à retour d'effort sont largement utilisées pour la téléopération, les robots chirurgicaux, les simulateurs et en réalité virtuelle pour manipuler les objets virtuels. Par exemple, dans les plus connus, il y a la gamme de dispositifs haptiques à retour de force Phantom [44] et la série Omega [45].

--

27. Boréas Technologies. (2022). Comment fonctionne la rétroaction haptique ? Saisi le 22 février 2023 de https://www.boreas.ca/blogs/piezo-haptics/how-does-haptic-feedback-work?logged_in_customer_id=&lang=fr

28. Oculus Touch. (s.d.). Dans Wikipédia,* l’encyclopédie libre*. Saisi le 1 mai 2023 15h19 UTC de https://fr.wikipedia.org/wiki/Oculus_Touch

29. ButtKicker. (2023). Buttkicker Haptics. Saisi le 22 février 2023 de https://thebuttkicker.com/

30. Grenier, L. et Thulin, S. (2019). Vibrer pour le plaisir : des objets technologiques favorisant l’accessibilité culturelle. Présentation Keynote présentée dans le cadre du Colloque CREGÉS, Université Laval, Québec. Saisi de https://www.creges.ca/wp-content/uploads/2019/06/Grenier_Thulin_Vibrer-pour-le-plaisir_mai2019.pdf

31. https://www.vflvibrafusionlab.com/soundoff-festival.html

32. https://www.vflvibrafusionlab.com/senses-cabaret.html

33. Vibra Fusion Lab - Speaking Vibrations

34. Dunk, R. (2017, juin). Université Concordia. Actualités. Saisi le 24 avril 2023 de https://www.concordia.ca/ucactualites/central/nouvelles/2017/06/27/christopher-salter-champ-haptic-comme-vivre-sur-la-lune.html

35.Hattw, I. (2016, décembre). The Vibropixels. Saisi le 24 avril de http://ianhattwick.com/the-vibropixels/

Pour consulter une vidéo du projet : https://vimeo.com/193992366

36. Note : « Depuis les années 60, les matériaux les plus communs pour les actionneurs sont les céramiques PZT (Plomb, Zirconium, Titane). Les céramiques piézo sont polarisées, et recouvertes d’électrodes pour pouvoir générer le champ électrique d’excitation. Elles offrent des déformations de l’ordre de 300 ppm pour un champ de 600kV/m. […] Les céramiques multicouches (MLA) ont été développées dans les années 90 pour réduire la tension à appliquer hors résonance ». https://www.cedrat-technologies.com/fr/technologies/actionneurs/actionneurs-piezo-et-electroniques.html

37. Piézoélectricité. (s.d.). Dans Wikipédia,* l’encyclopédie libre*. Saisi le 6 mars 2023 18h05 UTC de https://fr.wikipedia.org/wiki/Pi%C3%A9zo%C3%A9lectricit%C3%A9

38. Note : L’appellation voice coil vient du fait qu’à l’origine, ces actuateurs ont été développés pour les haut-parleurs et servait à faire vibre les cônes de papier. Par la suite, ils ont été utilisés sur les têtes de lecture des disques durs.

39. https://www.eaiinfo.com/product/c2/

40.Stiehl, W. D., et Breazeal, C. (2005). Affective touch for robotic companions.* Dans Affective Computing and Intelligent Interaction: First International Conference, ACII 2005, Beijing, China*, October 22-24, 2005. Proceedings 1 (pp. 747-754). Berlin Heidelberg : Springer. Saisi de https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/11573548.pdf#page=765

41. Visell Y., Law, A., et Cooperstock, J. R. (2009). Touch Is Everywhere: Floor Surfaces as Ambient Haptic Interfaces. IEEE Transactions on Haptics, 2(3), 148-159. DOI: 10.1109/TOH.2009.31. https://ieeexplore.ieee.org/document/5166445

42. Weill-Duflos, A. (2017). Interfaces et capteurs pour une chaine de micro-téléopération (Thèse de doctorat, Université Pierre et Marie Curie-Paris VI).

43. Retour d’effort : à ne pas confondre avec retour de force qui est « la deuxième phase d'une rétroaction, qui est le retour d'un effet sur le dispositif qui lui a donné naissance »*.

Retour de force. (s.d.). Dans Wikipédia, l’encyclopédie libre*. Saisi le 14 mars 2023 12h23 UTC de https://fr.wikipedia.org/wiki/Retour_de_force

44. https://www.3dsystems.com/haptics

45. Idem

Principalement utilisée pour des écrans tactiles (surface display), cette technologie génère des sensations de textures en modulant la friction apparente de la surface [46-47]. Bien que les exemples concrets renvoient souvent à des surfaces dans lesquelles sont enchâssées des tiges mobiles [48], les recherches sont orientées vers la création de surfaces qui peuvent recréer des textures. Les exemples les plus courants se rapportent aux écrans tactiles, au retour haptique du clavier virtuel, au touchpad, aux afficheurs et preneurs de notes braille comme ceux de Humanware [49] ou le Orbit Reader [20] produit par Orbit Research et la fondation canadienne INCA [50]. Des chercheurs se sont également penchés sur l’animation tactile de surfaces programmables qui pourrait être intégrée à des chaises, des appareils portables ou vêtements [51].

--

46. Daunizeau, T., Gueorguiev, D., Haliyo, S., et Hayward, V. (2021). Phononic Crystals Applied to Localised Surface Haptics. IEEE Transactions on Haptics, 14(3):668-674. Saisi de https://www.cim.mcgill.ca/~haptic/pub/TD-ET-AL-TOH-21.pdf

47. Bochereau, S., Sinclair, S., Hayward, V. (2018). Perceptual Constancy in the Reproduction of Virtual Tactile Textures With Surface Displays. ACM Transactions on Applied Perception, 15(2):10. Saisi de https://www.cim.mcgill.ca/~haptic/pub/SB-ET-AL-TAP-18.pdf

48. M. Biet, F. Giraud and B. Lemaire-Semail. (2007, décembre). Squeeze film effect for the design of an ultrasonic tactile plate, Dans IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 54(12), pp. 2678-2688. DOI: 10.1109/TUFFC.2007.596.

49. https://store.humanware.com/hca/braille-devices

50. http://www.orbitresearch.com/product/orbit-reader-20/

51. https://youtu.be/u8ilmhHGsns

Cette technologie se base sur l’émission d’ultrasons générant une force (une pression de rayonnement acoustique) qui est ressentie à travers les mains ou les doigts. La sensation tactile est ressentie sans contact avec l’interface [52]. Par exemple, Ultraleap [53] développe une technologie haptique basée sur une série de mini haut-parleurs qui émettent des ultrasons pour créer des effets haptiques [54]. Dans un même ordre d’idées, AIREAL [55] utilise la génération de tourbillons d’air, dirigés par une buse orientable afin de fournir une rétroaction haptique [56].

--

52. Hajas, D., Ablart, D., Schneider, O., et Obrist, M. (2020). I can feel it moving: science communicators talking about the potential of mid-air haptics. Frontiers in Computer Science, 2, 534974. https://doi.org/10.3389/fcomp.2020.534974

53. https://www.ultraleap.com/haptics/

54. Ultraleap. (s.d.). Haptics. Saisi le 16 février 2023 de https://www.ultraleap.com/haptics/

55. https://youtu.be/xaFBjUJj00M

56. Sodhi, R., Poupyrev, I., Glisson, M., & Israr, A. (2013). AIREAL: interactive tactile experiences in free air. ACM Transactions on Graphics (TOG), 32(4), 1-10. Saisi de http://www.ivanpoupyrev.com/writing/aireal-interactive-tactile-experiences-in-free-air

Le fonctionnement des interfaces microfluidiques consiste à pousser de l’air ou un liquide dans des canaux ou de petites poches, afin de créer une pression ou une température qui sera perçue par la peau [24]. Il peut également faire déplacer ou osciller une bille dans un canal microfluidique par un flux de liquide. Habituellement composées d’élastomère souple, ces interfaces sont posées directement sur la peau (on-skin haptic interface) [57]. Leur utilisation est encore relativement marginale mais leur petite taille et leur souplesse constituent des atouts enviables pour le développement d’interfaces haptiques portables (wearable) et sophistiquées. Il existe, par exemple, le Microfluidic Skin de Haptx qui est principalement destiné aux gants haptiques [58]. Autre exemple : le projet de recherche HapBead proposant une interface en élastomère placée directement sur la peau et qui utilise le déplacement d’une microbille pour générer des sensations [59].

--

57. Han, T., Bansal, S., Shi, X., Chen, Y., Quan, B., Tian, F., Hongan, W. et Subramanian, S. (2020, avril). HapBead: on-skin microfluidic haptic Interface using tunable bead.* Dans Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems* (pp. 1-10). https://doi.org/10.1145/3313831.3376190

58. https://haptx.com/

59. https://dl.acm.org/doi/10.1145/3313831.3376190

Dans le domaine artistique et du divertissement, il y a notamment :

-La Société des arts technologiques qui développe un plancher haptique. https://sat.qc.ca/fr/plancher-haptique

-l’ONF avec son projet Oonduuulaaaa qui utilise « le langage des vibrations haptiques comme outil pouvant contribuer au développement des récits, au même titre que l’image ou le son ».

-Les cinémas Cineplex qui, dans certains établissements, intègrent des sièges de la compagnie québécoise D-Box afin d’offrir une expérience cinématographique immersive et sensorielle. Ces sièges utilisent une technologie haptique qui combine mouvements et vibrations qui sont perçus dans tout le corps. https://www.cineplex.com/fr/experiences/dbox

-D-Box œuvre dans le domaine du divertissement et de la formation/simulation en proposant « une technologie haptique immersive de haute précision qui fournit une rétroaction à l’ensemble du corps et qui stimule l’imagination par le mouvement ». https://www.d-box.com/fr/

-L’entreprise canadienne (à Montréal + États-Unis) Audio Hospitality a développé une chaise haptique qui rehausse l’expérience sonore (jeu vidéo, écoute et cinéma). https://www.audiohospitality.com/

-Subpac est une entreprise canadienne qui développe des vestes intégrant un système audio tactile qui permettent de sentir la dimension physique du son, plus particulièrement, les basses. https://subpac.com/what-is-the-subpac/

Dans le domaine des technologies et de l’ingénierie :

-Boréas Technologies développe des contrôleurs et des actionneurs haptiques. Ils proposent des kits de développement pour ceux qui veulent développer des objets à partir de cette technologie. Leurs contrôleurs se retrouvent notamment dans les tablettes, téléphones intelligents, stylets et trackpads. https://www.boreas.ca/

-Situé sur le Plateau Mont-Royal à Montréal, Haply (startup) conçoit des contrôleurs à retour de force principalement pour le domaine médical. https://www.haply.co/

-Tactile Robotics est une société canadienne de développement technologique et de conseil qui utilise des technologies haptiques, robotiques et d'instrumentation pour développer des instruments sensoriels pour la médecine, la dentisterie, la thérapie de réadaptation, l'ingénierie et d'autres industries. – Winnipeg https://tactilerobotics.ca/

Domaine de la recherche :

-Le réseau CanHaptics est un collectif de chercheurs, de praticiens de l'industrie et d'intervenants communautaires au Canada. http://canhaptics.ca/

-Tactile Labs est une organisation à but non lucratif basée à Montréal. Fondée à partir du Laboratoire d'haptique de l'Université McGill, Tactile Labs a pour mission de perfectionner les interfaces haptiques expérimentales développées par les laboratoires de recherche et de les mettre à la disposition de la communauté de recherche. https://tactilelabs.com/

-HapticLaboratory de l’université McGill travaille sur l'ingénierie et la conception d'interfaces haptiques, sur des systèmes des composants logiciels et matériel. Sur leur site, on peut consulter les articles qu’ils ont publiés et les projets réalisés. https://www.cim.mcgill.ca/~haptic/devices.html

-Shared Reality Lab de l’université McGill est un laboratoire qui travaille avec les technologies audio, vidéo et haptiques, la réalité mixte et l'informatique mobile. Il s’y construit des systèmes qui tirent parti des capacités de ces technologies pour faciliter et enrichir, à la fois, l'interaction humain-ordinateur et l'interaction humain-humain assistée par ordinateur. https://srl.mcgill.ca/

Références :

• https://knowablemagazine.org/article/technology/2018/reaching-out-touch-virtual-reality

• https://www.smithsonianmag.com/innovation/heres-what-future-haptic-technology-looks-or-rather-feels-180971097/#:~:text=Haptic%20devices%20can%20be%20grouped,the%20robot%20is%20pushing%20against.

• https://www.machinedesign.com/mechanical-motion-systems/article/21836669/what-is-a-voice-coil-actuator

• https://www.iqsdirectory.com/articles/electric-coil/voice-coils.html#types-of-voice-coils

• https://www.computerhope.com/jargon/v/voiccoil.htm

• https://www.fdmt.ca/proprioception-3/coussin-vibrant-senseez-vache-douce-peluche-i-236901

• Dalsgaard, Tor-Salve & Bergström, Joanna & Obrist, Marianna & Hornbæk, Kasper. (2022). A User-Derived Mapping for Mid-Air Haptic Experiences. International Journal of Human-Computer Studies. 168. https://doi.org/10.1016/j.ijhcs.2022.102920

• Dangxiao, W., Yuan, G., Shiyi, L., Zhang, Y., Weiliang, X., & Jing, X. (2019). Haptic display for virtual reality: progress and challenges. Virtual Reality & Intelligent Hardware, 1(2), 136-162. DOI: 10.3724/SP.J.2096-5796.2019.0008

• Kim, Woojoo & Xiong, Shuping. (2022). Pseudo-haptics and self-haptics for freehand mid-air text entry in VR. Applied Ergonomics. 104. 103819. 10.1016/j.apergo.2022.103819. https://doi.org/10.1016/j.apergo.2022.103819

• Pérusseau-Lambert, A., Anastassova, M., Boukallel, M., Chetouani, M. & Grynszpan, O. (2018). Interfaces haptiques et tactiles pour l’autisme : une revue systématique. Enfance, 1, 65-90. https://doi.org/10.3917/enf2.181.0065