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Projet Tutoré : Les dispositifs
Le fonctionnement des scanners Le fonctionnement des dispositifs de pointage Le fonctionnement des imprimantes Le fonctionnement des écrans Les différentes technologies tactiles
Les dispositifs de pointage

IV. Un aspect plus ludique

A) Le crayon optique

1) Introduction

Le crayon optique est un dispositif de pointage qui se présente sous la forme d'une baguette sensible à la lumière et qui s'utilise sur sur des ordinateurs à écrans cathodiques. Cela permet à l'utilisateur d'interagir avec l'écran par le biais du stylo en touchant ou en dessinant sur l'écran qui se rapprochera donc d'un écran tactile mais avec une précision accrue. Le crayon détecte le changement de luminosité des pixels de l'écran (via les tubes cathodiques) et transmet donc un signal directement à l'ordinateur. Celui-ci retranscrit alors ce signal pour l'interpréter et le faire parvenir à l'utilisateur de manière compréhensible (un dessin ou une action directe sur l'environnement).

2) Histoire

Le premier crayon optique a été créé en 1955 et était un composant du projet Whirlwind I dont s'occupait le MIT (Massachusset Institute of Technology). Ce projet, inscrit dans le cadre de la Guerre Froide, a permis la création du premier ordinateur à sortie en temps réel. Cette avancée a notamment amené a la création du projet Whirlwind II qui a longtemps été utilisé dans le programme de défense de la Air Force et qui a permis la conception de la plupart des ordinateurs tels que nous les connaissons aujourd'hui.
Le crayon optique a surtout été utilisé dans les années 80 pour des logiciels tels que Fairlight (un logiciel de composition musicale) ou pour des micro-ordinateurs comme le BBC Micro. Il fût par la suite rapidement abandonné car il fallait tenir constamment son bras face à l'écran, ce qui pouvait entraîner de la fatigue. Il fût alors détrôné par la souris, le dispositif de pointage le plus courant aujourd'hui.

3) Un dérivé de cette technologie : le pistolet optique

Le pistolet optique est un dérivé du crayon optique appliqué notamment aux jeux vidéos (l'exemple le plus connu étant Duck Hunt sorti sur Nintendo Nes en 1987 qui consiste en une chasse aux canards, d'où le titre). Il suffisait d'appuyer sur la gachette en pointant le pistolet vers l'écran qui faisait réagir le jeu, généralement en montrant que l'on avait touché la cible. Les principes de fonctionnement diffèrent selon les machines et les jeux. La première méthode consistait à, lorsque l'on pressait la détente, éteindre l'écran puis le rallumer en encadrant les cibles en blanc, le tout en une fraction de seconde. Si la machine détectait un changement de luminosité sur un carré blanc, la cible était atteinte. Cependant, cette méthode n'autorisait qu'une seule cible par écran. En effet, on pouvait détecter qu'une cible était atteinte, mais pas laquelle. Ce qui amena à la conception de la deuxième technique : cette fois, la machine utilise les coordonnées de la cible (abscisse et ordonnée). De la même façon, lorsque la gâchette est pressée, l'écran devient noir mais cette fois l'écran devient complètement blanc par la suite. Par un balayage organisé des électrons, la machine déterminera vers quel endroit le pistolet est pointé et déterminera si la cible est touchée ou non

B) La webcam

1) Introduction : en quoi ça peut être un dispositif de pointage?

La webcam peut être considérée comme un dispositif de pointage. En effet, on peut l'utiliser pour interagir avec un écran en utilisant un logiciel adapté. De ce fait, un mouvement de la main ou un hochement de tête sera retranscrit et analysé par le logiciel pour déplacer un objet ou effectuer une manipulation. On retrouve ce genre de procédés la plupart du temps sur des logiciels à portée ludique permettant de déplacer des objets en temps réel d'un mouvement de la main en reconnaissant certains points importants et en les retranscrivant dans la machine.

2) La webcam, histoire et caractéristiques

La première webcam fut installée à l'université de Cambridge en 1991 pour vérifier si le niveau de la cafetière et ainsi éviter de se déplacer sans raisons. Les images perçues par la webcam étant principalement destinées à être envoyées par le biais d'un réseau, il ne faut pas dépasser le débit de ce réseau. Ainsi, les images étaient souvent compressées et donc de faible qualité. Cependant, les webcams HD commencent à se normaliser du fait de l'expansion de l'internet haut débit.

3) La technologie utilisée par une webcam

Une webcam possède un capteur qui lui permet de numériser les images. La plupart du temps, il s'agit d'un capteur CCD ou capteur photographique. En effet, ce type de capteur est moins cher que les capteurs CMOS. Les capteurs CCD retranscrivent les ondes électromagnétiques (ultraviolet, visible ou infrarouge) en un signal électrique. Ce signal est alors analysé par la machine qui le transforme par la suite en image numérique. C'est ce qui fait du capteur l'élément de base d'un appareil photo ou, dans le cas présent, de la webcam. On pourrait le comparer au film dans le cadre de la photographie argentique.

C) La manette de jeu

1) Principe de fonctionnement

La manette est le dispositif de pointage par excellence pour les jeux vidéos sur console. Cependant, il est aussi composé de nombreux interrupteurs qui lui assurent une certaine complexité mais aussi un meilleur contrôle sur le jeu. On pourra noter les interrupteurs de mouvement (croix directionnelle, joystick), ceux d'action (bouton A, B), ceux de contrôle (start, select), etc. Depuis 1996, elles ont aussi la capacité de vibrer ce qui permettra une meilleure immersion du joueur.

2) Histoire et innovations

La manette est un dispositif qui a connu de nombreuses innovations : les premières manettes n'étaient en fait que des joystick qui se révélèrent assez peu pratique à un contrôle précis dans l'action. La première manette moulée arrive en 1988 sur la mégadrive de SEGA. Autrefois, elles étaient plutôt sous forme rectangulaire (comme sous la Nintendo Nes), ce qui n'épousait pas assez la forme de la main. En 1995, la Virtual Boy permit d'avoir une deuxième commande de direction ce qui rendit possible le contrôle simultané du personnage et de la caméra. En 2006, la Nintendo Wii permettait aussi la détection de mouvement grâce à sa manette la wiimote.

3) Un cas particulier : la wiimote

La manette est repérée grâce à une barre dotée de DEL infrarouges et qui est placée sur ou sous le téléviseur. La manette repère donc ces DEL car elle est dotée d'une caméra sensible à la longueur d'onde qu'elles produisent. Ainsi, grâce à cette triangulation, la manette sait exactement où elle se trouve par rapport au téléviseur. Elle n'a plus qu'à envoyer ces informations directement à la console. Elle est de plus dotée d'accéléromètre qui vont servir à repérer les mouvements de la manette. La conjonction de ces deux fonctionnalités permet un contrôle très précis sur la console.