Le design d'objets 3D sur ordinateur se fait aussi par eye-tracking !

Modéliser des objets en trois dimensions sur un écran d'ordinateur par de simples regards ? C'est ce sur quoi travaille une équipe américaine, qui vise à simplifier la création d'objets pouvant ensuite être imprimés en trois dimensions.

L'oculométrie, plus connue sous son nom anglophone d'eye-tracking, permet aussi aux concepteurs et aux designers de développer des formes par la seule utilisation de leurs yeux. La technique de l'eye-tracking a été surtout développée de sorte qu'un utilisateur puisse contrôler un ordinateur ou même un robot. Tobii, par exemple, une entreprise spécialiste de l'oculométrie, prévoit même de produire un dispositif à l'intention du grand public. Ici, le but est de remplacer un travail manuel : le modèle présenté ici pourrait se substituer aux traditionnels claviers et souris dans la conception d'objets en 3D. Ce modèle permettrait non seulement le façonnage d'objets tridimensionnels pour des imprimantes 3D sans l'utilisation de lunettes spécifiques, mais aussi dans le cadre plus large du design d'objets, et pourrait être une solution apportée aux brainstormings créatifs.

L'évolution des neurones au service de l'imagerie tridimensionnelle

Formé par quatre chercheurs des Cornell University et University of Wyoming, aux Etats-Unis, il se réfère toujours à la captation des mouvements de l'oeil par des détecteurs infrarouges, mais afin de suivre les désirs de son utilisateur, ce modèle se sert d'algorithmes évolutifs construits à l'image de l'évolution des êtres vivants. Les chercheurs emploient un protocole dénommé CPPN-NEAT pour permettre l'encodage et l'évolution du design d'un objet. Le CPPN, Compositional Pattern-Producing Network, est un modèle mathématique similaire au réseau neuronal des êtres vivants, utilisant plusieurs types de fonctions mathématiques, et qui permet d'encoder la forme d'un objet de la même manière que la nature encode l'ADN des êtres vivants, et qui évolue selon le NEAT, NeuroEvolution of Augmenting Topologies, un algorithme qui génère l'évolution de réseaux neuronaux artificiels.

Une technique encore à parfaire

Dans le cas de l'oculométrie, les formes géométriques sont modifiées par leur position sur l'écran : chaque mouvement de l'oeil est enregistré à chaque itération de l'algorithme mathématique, qui permet d'assurer une évolution de la forme selon l'endroit où se porte le regard sur l'écran de l'ordinateur. Le système est encore largement conceptuel, mais les scientifiques ayant participé à la démonstration travaillent déjà sur de plus nombreux tests. D'autres questions méritent encore une réflexion, comme l'impact de l'attitude d'un utilisateur sur cette technologie et les saccades, induites par les mouvements brefs et rapides de l'oeil autour d'un point fixe ; qui n'ont pas été pris en compte dans la conceptualisation de cette technique.