Suivi oculaire à faible coût pour l’accès aux ordinateurs et la synthèse vocale

Au cours des deux dernières années, des dispositifs de suivi oculaire à faible coût ont été introduits sur le marché grand public. Ils sont principalement commercialisés en tant que dispositifs de jeu, mais ils ont également trouvé des applications dans l’accès aux ordinateurs pour les personnes souffrant de handicaps physiques.

Les eye-trackers (ou gaze-trackers) sont des dispositifs composés de LED infrarouges et d’une ou plusieurs caméras infrarouges. En capturant la réflexion de la lumière infrarouge sur les yeux de l’utilisateur, un algorithme de traitement d’image peut déterminer où sur un écran d’ordinateur l’utilisateur regarde actuellement. Historiquement, ces appareils étaient très chers, mais certains se vendent maintenant pour moins de 200 $.

Pour cet article, je vais me concentrer sur le Tobii Eye Tracker 4C. J’ai personnellement utilisé cet appareil pendant plus d’un an. Il se vend environ 150 $ et est commercialisé auprès d’un public de joueurs. Un aimant adhésif permet de fixer l’appareil sur le bord inférieur de votre écran d’ordinateur, et une connexion USB 3.0 transmet les données à l’ordinateur. Pour utiliser tous les utilitaires disponibles, Windows 8, 8.1 ou 10 est nécessaire. Certaines fonctionnalités sont possibles avec Windows 7. Tobii n’a pas mis à disposition un matériel similaire avec des pilotes pour Mac ou Linux. (D’autres appareils sur le marché ont des spécifications techniques similaires et fonctionneront avec une grande partie des mêmes logiciels.)

J’ai constaté que l’Eye Tracker 4C fonctionne mieux avec un moniteur externe de taille modérée, mais il existe une limite de taille supérieure pour les moniteurs : soit 27 pouces ou 30 pouces selon le rapport d’aspect. Pour que l’appareil fonctionne correctement, il faut que votre visage soit orienté vers le moniteur et que vos deux yeux soient à la même hauteur. Dans une configuration traditionnelle de moniteur, cela signifie s’asseoir droit face au moniteur, mais une variété d’autres positions pourrait être obtenue avec un montage créatif du moniteur.

Il est possible d’utiliser l’eye-tracker avec un ordinateur portable, mais le ciblage sera moins précis. L’écran peut également devenir un facteur limitant lors du travail sur un ordinateur portable, car un clavier à l’écran suffisamment grand pour l’eye-tracker occupera probablement au moins la moitié de l’écran. Quelques ordinateurs portables axés sur les jeux sont disponibles avec essentiellement le même matériel de suivi oculaire intégré dans l’ordinateur portable lui-même.

Un mentor montre à un étudiant comment utiliser une caméra de suivi oculaire.

Tobii fournit des pilotes et un logiciel de calibration, ainsi que quelques autres utilitaires. L’étalonnage est assez simple, il suffit à l’utilisateur de fixer quelques points à l’écran pendant quelques secondes chacun. Par défaut, le logiciel tente de suivre les deux yeux, mais il est configurable pour suivre uniquement l’œil droit ou uniquement l’œil gauche.

La plupart des logiciels auxiliaires fournis par Tobii doivent être considérés plus comme une démo que comme un logiciel utile, mais une fonctionnalité en particulier mérite d’être mentionnée. Vous pouvez configurer le logiciel pour que le curseur de la souris « saute » vers le point de regard actuel lorsque l’utilisateur commence à déplacer la souris dans cette direction générale. Cette fonction peut s’avérer très utile si vous combinez la technologie de suivi oculaire avec une souris physique (ou une boule de commande, un joystick, etc.). Cette configuration permet à l’eye tracker de gérer les grands mouvements de la souris sur l’écran et à la souris physique de contrôler les petits mouvements précis. D’autres options consistent à configurer le curseur pour qu’il saute lorsqu’on appuie sur une touche et à définir des seuils pour la distance minimale de saut.

Pour contrôler l’ordinateur entièrement avec les yeux, un logiciel supplémentaire est nécessaire. Une option de haute qualité, gratuite et à code source ouvert est OptiKey. (Divulgation complète : j’ai contribué à OptiKey et à sa documentation.) À la base, OptiKey est un outil qui permet aux utilisateurs d’interagir avec un ordinateur Windows et de générer une sortie vocale synthétisée en utilisant le regard. Il comporte un clavier à l’écran où vous pointez avec vos yeux et cliquez soit avec un interrupteur, soit en vous attardant sur une touche. Des outils d’émulation de souris bien conçus sont également inclus. Ils comprennent des options qui vous permettent de sélectionner plus facilement de petites cibles en zoomant sur une région de l’écran. OptiKey propose également plusieurs méthodes de prédiction et de complétion des mots à partir du clavier, ainsi que la possibilité de modifier les paramètres courants sans quitter l’environnement clavier. Il est conçu de telle sorte qu’une fois OptiKey lancé, vous pouvez interagir avec l’ordinateur en utilisant uniquement l’oculomètre (et éventuellement un interrupteur). OptiKey contient des claviers dans de nombreuses langues et comprend même un ensemble de claviers picturaux (conçus pour permettre aux enfants et aux autres personnes ayant des difficultés avec le langage écrit de communiquer).

Il est tout à fait possible d’utiliser OptiKey pour écrire du code source, mais certains des symboles fréquemment utilisés dans le code sont enfouis dans OptiKey, ce qui oblige l’utilisateur à naviguer dans plusieurs sous-claviers avant d’atteindre le symbole souhaité. Mon ami extraordinaire Maxie m’a aidé à créer et à mettre en œuvre des dispositions de clavier alternatives mieux adaptées au codage, et vous pouvez trouver notre travail (ainsi que des instructions pour fabriquer vos propres claviers personnalisés) sur GitHub.

Project Iris est un autre logiciel qui fonctionne avec l’eye-tracker. Il est conçu pour vous permettre de créer vos propres interfaces basées sur l’eye-tracker pour les programmes Windows. Sa fonctionnalité la plus puissante est les « interacteurs », des rectangles à l’écran qui réagissent lorsque vous les regardez, déclenchant des frappes au clavier ou d’autres actions. Ce logiciel est particulièrement utile lorsque la saisie en temps réel est importante, comme dans les jeux vidéo. Ce logiciel n’est pas gratuit, mais il existe un essai gratuit de 14 jours.

Dasher est un autre clavier à l’écran gratuit et open-source, et sa conception fonctionne extrêmement bien pour les entrées bruyantes comme les eye trackers. Pour utiliser Dasher, vous devez d’abord mapper l’entrée de l’eye tracker à la souris. Ceci peut être fait avec Project Iris ou avec un simple script FreePIE (voir ci-dessous). Dasher est très bon pour la saisie rapide de texte, mais il n’est pas bon pour l’édition ou la navigation dans des interfaces utilisateur. J’aime décrire l’utilisation de Dasher avec un eye tracker comme une « lecture interactive ». Dasher a certes une courbe d’apprentissage assez raide, mais au sommet de cette courbe, c’est vraiment aussi facile que de lire.

Si vous voulez écrire votre propre code pour vous interfacer avec l’eye tracker, FreePIE est un excellent point de départ. Il vous permet d’écrire des scripts Python qui prennent l’entrée de n’importe quel nombre de dispositifs (y compris l’eye tracker) et émulent la souris et/ou le clavier en sortie.

Il s’agit d’un logiciel de gestion de l’information.

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