Natural interactions in virtual reality: impact on the cognitive load

Interactions naturelles en réalité virtuelle~: impact sur la charge cognitive

Thomas Galais (1) , Rémy Alonso (1) , Alexandra Delmas (1)

1 onepoint - département R&D onepoint sud-ouest

Many of the virtual reality (VR) interaction devices available to the general public rely on the use of controllers. However, theses ones generate some usability constraints. Current availability of new gestural devices provides a more "natural" way to interact in VR, i.e. more intuitive, facilitating learning and especially minimizing cognitive load. However, this last one is rarely taken into account in the literature on VR design and evaluation. In order to fill this gap, we propose to evaluate, within a comparative study, the respective impact of 2 interaction paradigms on the cognitive load and performance of two different user populations (experienced vs. novice): gestural interaction using Leap Motion\textregistered (test group) and more traditional interaction using gamepad controllers (control group). Initial results indicate significantly higher cognitive load and significantly lower performance during gestural interaction with the Leap Motion\textregistered than during interaction with the controllers. These results highlight technical limitations related to Leap Motion\textregistered and the need to improve technically these devices to obtain a robust technology.

Une grande partie des dispositifs d'interaction en réalité virtuelle (VR) accessibles au grand public repose sur l'usage des contrôleurs. Or, ces derniers génèrent certaines contraintes d'utilisabilité. La récente disponibilité de dispositifs d'interaction gestuelle permet d'avoir des interactions plus " naturelles " pour l'utilisateur, c'est-à-dire plus intuitives, permettant de faciliter l'apprentissage et surtout de minimiser la charge cognitive ; or ce dernier trait est peu pris en compte dans la littérature en conception/évaluation VR. Afin de pallier ce manque, nous proposons d'évaluer au sein d'une étude comparative, l'impact respectif de 2 paradigmes d'interaction sur la charge cognitive et les performances de deux populations d'utilisateurs différentes (expérimentée vs. novice)~: les interactions gestuelles à l'aide du Leap Motion\textregistered (groupe test) et les interactions plus classiques à l'aide de contrôleurs de mouvement de type gamepad (groupe contrôle). Les premiers résultats indiquent une charge cognitive significativement plus élevée et des performances significativement moindres lors de l'interaction gestuelle avec le Leap Motion\textregistered que lors de l'interaction avec les contrôleurs et ce, pour les 2 types de population. Ces résultats mettent en évidence les limites techniques liées au Leap Motion\textregistered ainsi que la nécessité d'améliorer techniquement ces dispositifs avant de pouvoir aboutir à une technologie robuste.

Domaines: Interface homme-machine [cs.HC]

Thomas Galais, Rémy Alonso, Alexandra Delmas. Interactions naturelles en réalité virtuelle~: impact sur la charge cognitive. 31e conférence francophone sur l'Interaction Homme-Machine (IHM 2019), Dec 2019, Grenoble, France. pp.3:1-9, ⟨10.1145/3366551.3370342⟩. ⟨hal-02388849⟩