Nom du projet W.I.S.E. (Web Images Science Education)
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Notre hypothèse de départ est de prendre limage comme approche didactique daccès à la science. Lobjectif principal du projet WISE est délaborer une plate-forme logicielle, accessible par les outils de navigation Internet, qui permettra à des utilisateurs dappréhender la science par une navigation et une interrogation visuelle. WISE vise en particulier la conception et le développement dun environnement informatique en vue dun apprentissage humain et a pour ambition dillustrer le rapport entre limage et la science au niveau didactique. Le terrain dexpérimentation exploitera en premier lieu la richesse multi et transdisciplinaire des travaux scientifiques des laboratoires du CNRS. WISE permettra en effet dexplorer toutes les facettes de la science, de la recherche fondamentale à la recherche appliquée dans plusieurs disciplines. Limage au sens large du terme est donc au cur du système à développer. En effet, limage est utilisée pour ses capacités à séduire, à prouver et à expliquer. Elle est exploitée sous toutes ses formes (images fixes, animées ou interactives, images vidéo ou panoramiques, images 3d ou stéréoscopiques ), tout en étant associée à des scénarios pédagogiques pensés pour chacun de ces formats et basés sur une communication grand public de résultats scientifiques. Ensuite, Internet est le vecteur privilégié qui permet de mettre, de façon quasi immédiate, en relation un grand nombre dusagers avec lactualité dune masse importante de réalisations scientifiques. De plus, lavenir du Web permet denvisager le déploiement de limage sous toutes les formes énumérées ci-dessus. Ce projet exploitera les futurs protocoles dInternet et les différentes boucles à haut débit. En ce qui concerne la notion dactualisation de linformation scientifique multimédia, WISE propose délaborer un moteur de recherche multimédia sur les 700 sites Web du CNRS. Lenjeu est dassocier ces images vivantes de la recherche aux scénographies pédagogiques. Résumé des objectifs techniques : Le projet WISE donnera naissance à un site Web qui proposera une visite virtuelle du monde scientifique en permettant la manipulation dobjets pour comprendre les phénomènes scientifiques étudiés dans les laboratoires de recherche.
Notre projet sinscrit dans le cadre des systèmes interactifs et produits multimédias (groupe B2), puisque WISE est un système interactif qui fonctionne sur la base de produits multimédias scénarisés et interactifs. Par rapport aux recommandations mises en évidence par la mission " Internet du futur " , le projet WISE respecte lobjectif prioritaire énoncé dans le Thème 3 - Interagir via une information multimédia enrichie, et ce à plusieurs niveaux. Cette plate-forme sinscrit dans une logique de réalité virtuelle qui vise à améliorer limmersion sensorielle de lutilisateur dans son parcours didactique, par lintermédiaire du partenaire industriel 7ème Sens/Visionère avec de nouvelles interactions (ajout de capacité danimation et de vidéo, sonorisation, légendage automatique par lintermédiaire dun outil auteur) pour la restitution photographique des objets et des panoramiques. Et par lintermédiaire du laboratoire de recherche LIMSI qui offre la possibilité dune représentation et dune visualisation de scènes stéréoscopiques interactives. Pour répondre aux exigences de lespace informationnel que représente Internet, les procédés dindexation intelligente et de multilinguisme seront exploités par le second partenaire industriel Systal, par la mise en uvre dun moteur de recherche fonctionnant sur les sites Web CNRS. Enfin, nous avons placé notre système au cur du triplet " machines-personnes-environnements ", puisque les innovations technologiques seront déployées dans un environnement dévaluation didactique du système à partir de classes dusagers.
Loriginalité du projet est de rapprocher la scénarisation des images interactives avec lactualisation des données multimédias sur Internet pour concevoir un site Web vivant et pédagogique sur les résultats de la recherche scientifique. Cette synergie qui rapproche deux pôles forts de lappel à proposition, limmersion visuelle et lindexation intelligente, répond aux exigences dun traitement didactique de linformation scientifique et technique sur Internet par le CNRS. Le projet WISE permettra parallèlement, dun point de vue sociologique, dévaluer et daméliorer le dialogue entre la Science et la Société en prenant en compte, dès sa conception, les dimensions sociales et organisationnelles qui composent linterface homme-machine.
Cest un projet précompétitif puisque, outre le développement des outils logiciels génériques de création et de manipulation de divers formats dimages, le projet WISE sera concrétisé par un serveur Web accessible à tous dans 2 ans. |
Responsable : DIST-CNRS (Bureau du Web, CNRS Images/média FEMIS-CICT) Partenaires : SP2, SP3, SP4, SP5, SP6
Lobjectif de ce sous-projet est de concevoir linterface globale du système WISE. Linterface principale est composée : 1) dun voyage linéaire dune succession dimages représentant des résultats de recherche (le déplacement seffectue suivant une échelle de grandeur : de linfiniment petit à linfiniment grand). A chaque image seront associés : son imageur (instrument qui a donné naissance à limage), son laboratoire, sa légende, son département dorigine, crédit, navigation sur léchelle des dimensions, base de données, histoire et technique de sa réalisation. 2) dun choix proposé par un menu : vivant, matière, lhomme, lunivers Chaque image représente un point daccès aux processus de scénarisation du projet WISE. Dès que lutilisateur aura sélectionné une image, le système va déclencher tous les sous-projets pour plonger lutilisateur dans une navigation de paysages scientifiques virtuels lui permettant de manipuler les différents objets scientifiques du CNRS. Les sous-projets SP4 (moteur daccès multimédia) et SP6 (évaluation des systèmes interactifs didactiques) interagissent avec la scénarisation mise en situation par les SP2 (logiciel auteur pour limage-photo interactive avancée), SP3 (représentation stéréoscopique interactive) et SP5 (réalisation de films scientifiques). La scénarisation interagira en permanence avec les deux systèmes existants sur le Web du CNRS (photothèque et SagaScience). Voici deux exemples illustrant comment linteraction dynamique de lutilisateur avec les contenus scientifiques peut enrichir son expérience. Lunivers (deux exemples Images de galaxie et de la terre) Lhomme (3 exemples ADN, Scanner et IRM)
Contexte de limage : Constellation dOrion cachée par un nuage de poussières stellaires (mise en évidence de lhydrogène ionisée). Cette image est issue dun laboratoire possédant un télescope de SCHMIDT/ Exemple : le télescope dHawaï. Explication dune expérience qui renvoie au principe de la spectrométrie : les longueurs dondes sont le reflet de la composition des gaz dans lespace. Scénarisation par le SP2 : a) Conception dune image-photo-panoramique représentant lintérieur dune coupole de télescope et visualisation des différents postes de travail le télescope, la spectrométrie, le dépouillement des données/calculateurs . b) Interaction avec lutilisateur : par manipulation du télescope. Il doit être possible de le diriger vers différentes zones de lespace et dobtenir ainsi de nouvelles images, qui elles-mêmes renverront à dautres instruments, à dautres manipulations scientifiques. Scénarisation par le sous-projet 5 : Montage de séquences synchronisées (vidéo images textes) à partir : - de films existants : le film OASIS de François Tisseyre. - de tournage dédié : interview de Jean-Pierre Luminet.
Contexte de limage : Limage satellitaire de la terre peut rendre compte de létat du développement de la végétation. Les distinctions seffectuent suivant les longueurs dondes dans lesquelles travaille le satellite. Scénarisation par le SP2 : Interaction avec lutilisateur : Possibilité de faire varier les longueurs du satellite et dobtenir des images différentes (infra-rouge, visible, UV). Le système doit pouvoir faire varier les images en conséquence : météorologie (visible, on voit les nuages) état de la végétation (infra-rouge), rendre compte du relief (UV). Scénarisation par le sous-projet 5 : Lanimation 2d à lintérieur dune production vidéo permet de placer le satellite en état géostationnaire (télécommunication) ou tournant autour de la terre. Le film peut faire le lien avec des laboratoires du CNRS comme par exemple le Legos et ses propres animations : variation des ondes de marées, progression dEl Niï o, les variations de la salinité de la Méditérranée. Le système peut senrichir dinterviews dédiées : Sylvie Joussaume, Jean-François Minster.
Scénarisation par le SP2 : A. ADN Visite dun laboratoire de science de la vie. Electrophorèse. B. SCANNER et IRM Image interactive des deux imageurs médicaux. Scénarisation par le SP3 : A. ADN Modélisation 3d de lADN. Entrée à lintérieur dune séquence. Exemple en 3d dune manipulation génétique. Vue stéréoscopique. Scénarisation par le SP5 : Montage dune séquence synchronisée (vidéo images textes) à partir de films existants : exemple : tournage dédié : interview " Le temps des clones ". De Denis Chegaray, " Des gènes pour guérir " de Marie Aimée Baudon et Interview de Pierre Tambourin, Directeur du Génopole dEvry. SCANNER et IRM. Explication des résultats " Assemblages de coupes pour obtenir des volumes 3d du Corps ". Animation didactique (type Ecorché de lEcole de Médecine).Renvoi aux différentes fonctions des imageurs en médecine : imagerie anatomique du Scanner et des rayons X , Gamma caméra, caméra par émission de positons, IRM |
Responsable : 7ème Sens / Visionère Partenaires : SP1, SP3, SP4, SP5, SP6 Description du sous-projet :
Afin de répondre à la demande dun média interactif " intelligent " et pédagogique, ce sous-projet a pour ambition de développer " limage-photo interactive avancée " et un logiciel auteur pour scénariser son intégration dans le projet global. Jusquà présent, ce média que représente la photo interactive se divisait en deux catégories distinctes : Les objets Ce média répond à des attentes de présentation à distance de tous produits ou objets, en restitution contractuelle, en les présentant sous tous leurs angles. Il est ainsi possible, via Internet, de voir sur son écran un objet, avec une restitution photographique, et de le manipuler de façon intuitive pour lobserver sous toutes ses coutures. Les panoramiques Ils répondent au besoin de visiter à distance des sites ou espaces. En effet il est ainsi possible de visualiser sur son écran, en qualité photographique, un lieu distant. Il devient alors possible de se déplacer dans ce lieu, avec une totale liberté, en portant son attention dans nimporte quelle direction. Ces médias nécessitent dune part des outils pour les produire et dautre part des interfaces pour les visualiser. Actuellement on trouve peu doutils de production et beaucoup dinterfaces de visualisation, et cela principalement dans le domaine des panoramiques. Lobjet est beaucoup plus complexe à produire et, pour sortir de lartisanat, implique lutilisation dautomatismes et de procédés complexes. Visionère a développé des outils capables de capturer et produire ces photos interactives (procédés brevetés), outils actuellement utilisés par 7ème Sens. Elle a aussi développé certaines innovations dans le domaine de la diffusion, comme par exemple la colorisation automatique (procédé breveté) ou la diffusion de panoramiques haute définition sans plugin. Lobjectif de ce sous-projet est de démultiplier les possibilités de ce média, et tout particulièrement son interactivité, pour créer limage-photo interactive avancée. Pour ce faire, plusieurs axes seront étudiés. Lobjectif premier de ce sous-projet est de profiter de laugmentation des débits apportée par le réseau Internet 2 de RENATER. Profitant de la possibilité denvoyer une masse plus importante de données, Visionère va développer de nouvelles interactions dans ses produits. Celles-ci seront multiples et consisteront notamment en :
Très gourmandes en ressource réseau, ces nouvelles fonctionnalités ne sont concevables quavec les futurs débits. Elles demandent le développement de nouveaux algorithmes de compression de ces médias et de nouvelles interfaces de visualisation. Il sera ainsi par exemple possible, tout en se promenant librement dans le panoramique dun laboratoire, dassister à une expérience ou de manipuler un microscope. Parallèlement, Visionère va développer un module logiciel pouvant se greffer à ses outils de capture. Cet outil permettra, à partir des données capturées jusquà présent, de fournir un modèle 3d de lobjet et les textures associées en qualité photographique. Ce développement, économiquement nécessaire pour anticiper la déferlante du tout-synthèse, sintègre parfaitement dans ce programme. Il permettra ici encore dajouter un nouveau degré dinteraction. La disponibilité de ce modèle permettra dintégrer nos objets dans des univers totalement virtuels permettant, par exemple, la création dexpériences ou de laboratoires virtuels pour des expérimentations didactiques. Les freins majeurs de la numérisation actuellement sont son coût et les temps de capture. Ici, la modélisation sera entièrement automatique et rapide, grâce aux procédés de Visionère, permettant de réduire énormément les coûts et justifiant ainsi la modélisation dun plus grand nombre dobjets. Enfin Visionère a pour objectif daugmenter la puissance de ces différents médias en donnant la possibilité de les mélanger entre eux. Il est en effet frustrant de devoir changer dinterface et de mode de visualisation lorsque lon passe dun panoramique à un objet. Afin de renforcer limmersion de linternaute et lintuitivité de linterface, il est nécessaire dintégrer la visualisation des objets à lintérieur dun panoramique, permettant ainsi de visualiser lobjet dans son contexte. Cette interaction des médias permettra daugmenter les possibilités de scénarisation, linteraction des différents éléments permettant de construire des applications intelligentes et plus pédagogiques. Les possibilités de ces médias étant démultipliées, il sera nécessaire de développer un nouveau logiciel pour les produire. Ce logiciel, pensé comme un logiciel auteur de scénarisation de la photo interactive, permettra dintégrer et de paramétrer les fonctionnalités et interactions de toutes les photos interactives constituant une application Internet.
Ce sous-projet est évalué par le SP6 au niveau de la cohérence des actions permises à lintérieur des scènes pré-établies (cf. conditions de confiance dans les procédés didactiques employés) |
Responsable : LIMSI, équipe " Geste et Image " Partenaires : SP1, SP2, SP5, SP6
Les sites Internet regorgent de pages Html incluant des images. Si on se restreint aux sites concernés par les travaux scientifiques (laboratoires, industriels, etc.), les images présentées ont pour but dillustrer essentiellement lactualité et les avancées de ces travaux. Une partie des ces images représente des données graphiques (objets ou scènes). Cependant, malgré le fait important que ces données soient décrites dans lespace 3d, leur visualisation dans une page Html sous forme dimages nest quune projection 2d. Cette visualisation projective appauvrit considérablement le message scientifique et pédagogique sous-jacent ou souhaité par ceux qui produisent ces images. Ceci est dautant plus vrai pour les internautes grand public ou les scientifiques des autres disciplines. Par ailleurs, les progrès technologiques réalisés ces dernières années dans le domaine de la visualisation stéréoscopique permettent de visualiser en relief les données 3d, procurant ainsi une certaine immersion de lusager dans lespace 3d. Plusieurs plates-formes, avec différents niveaux dimmersion stéréoscopique, se mettent en place et offrent de nouvelles relations dinteraction entre les utilisateurs et les objets visualisés. Cependant, la mise en place de ces plates-formes est lourde, complexe et excessivement coûteuse. Ce qui réduit fortement laccès du plus grand nombre de personnes.
Dans ce contexte, le but de ce sous-projet est de concevoir et de développer des outils informatiques capables de traiter et de visualiser des données 3d en relief, satisfaisant les trois contraintes suivantes : - Ces outils doivent intégrer lenvironnement Internet. - La visualisation en relief doit être satisfaisante, par rapport aussi bien au contenu du message scientifique quà lusager. - Laccès du grand public doit être assuré par le bas coût du dispositif stéréoscopique nécessaire. Le verrou technologique que ce sous-projet vise à dépasser peut être résumé ainsi : permettre au plus grand nombre de personnes un accès aisé au plus grand nombre davancées scientifiques par une visualisation en relief du contenu. Pour rendre ce développement possible, une partie de cette action sappuiera sur un partenariat avec les sous projets SP1, SP2, SP5 et SP6 : - les outils logiciels à développer doivent respecter linterface globale définie dans le SP1 - la visualisation et linteraction avec les images stéréoscopiques sur la page Html doivent être de même nature quavec les panoramiques et les photos interactives produites dans le SP2 - Les images stéréoscopiques devront respecter le format Smil en vue de produire des films scientifiques avec le SP5 - limpact didactique des images stéréoscopiques doit être évalué en partenariat avec le SP6 |
Responsable : SYSTAL Partenaires : SP1, SP2, SP6
La société SYSTAL dispose, sous forme dAPIs, doutils linguistiques interactifs très puissants et très rapides interfacés avec un moteur daccès textuel temps-réel au format Unicode. Ce sous-projet est fondamental pour lactualisation des données scientifiques du projet WISE en général. Pour ce faire, SYSTAL développera trois nouveaux produits innovants :
Le robot intelligent
Loutil dactualisation Loutil dactualisation linguistique des images permettra de relier automatiquement une image aux contenus sémantiques associés dans lensemble des documents textuels du CNRS, grâce aux expressions linguistiques et aux Pertimmiseurs de SYSTAL. Tous les documents seront placés dans le Repository de Pertimm, qui permet un accès pertinent et immédiat aux contenus sémantiques. La mise en scène de ces documents sera alors dynamiquement réalisée au moment de la recherche à travers les outils du SP2. Loutil de navigation conceptuelle Loutil de navigation conceptuelle permettra aux utilisateurs de naviguer en 3d à travers des images et des expressions sémantiques reliées entre elles par leur présence et leur fréquence dans des paragraphes. SYSTAL développera pour ce faire une nouvelle API linguistique basée sur la technologie des cooccurrences dans les paragraphes du Corpus des documents du CNRS, et permettant dassocier des images à des concepts. |
Responsable : CNRS-DIST Partenaires : SP1, SP2, SP3, SP6 Au travers des trois structures DIST (Bureau du Web, CNRS Images/média FEMIS-CICT, CNRS Diffusion Vidéothèque Photothèque), le CNRS maîtrise lensemble du processus audiovisuel, de la production à la diffusion. Réalisant de très nombreux films en interne ou en partenariat, il participe avec les chaînes hertziennes à quantité démissions de télévision.
A linstar des sous-projets SP2 et SP3, lobjectif de ce sous-projet est denrichir la scénarisation, mais cette fois par le biais de séquences vidéo synchronisées (appelés objets Smil). Le Smil est un langage de synchronisation dobjets multimédia (Synchronized Multimédia Integration Language). Il a été recommandé en juin 1998 par le World Wide Web Consortium (W3C) sous forme dune DTD XML (eXtensible Markup Language). Nous lutiliserons dans ce projet pour dépasser les limites liées à la diffusion de simples vidéos sur Internet. En effet, ce protocole permet la diffusion synchrone dobjets sonores, vidéos et textuels. Smil demeure la base de développement ouverte, flexible et universelle pour la création de présentations multimédia interactives ayant recours à la diffusion en continu. Une autre fonctionnalité intéressante du Smil est lusage de coordonnées dimages sensibles (image map) pour créer des sections cliquables dimages fixes ou animées pour une période de temps donné. Films existants : La vidéo et lutilisation de Smil vont nous permettre dassocier des images fixes ou animées au sens dont elles sont porteuses, mais aussi à linstrument qui les a fait naître, aux chercheurs qui ont construit les instruments (imageurs), à ceux qui les utilisent et aux laboratoires dans lesquels les images sont nées. Une première étape concernera la présentation dynamique de films présentés par le CNRS Diffusion Vidéothèque Photothèque. Plus quun simple transfert de format de films linéaires, cette présentation replacera ces documents dans le contexte de leur élaboration. Fruits de recherches scientifiques et de techniques instrumentales, ces films ont une histoire quil sagit de mettre en perspective. Cette nouvelle exploitation utilisera de façon enrichie les " rushes " des tournages réalisés. Dans cette démarche, Smil est à la séquence vidéo ce que lhypertexte est au texte. Les auteurs et réalisateurs de films du CNRS seront étroitement associés à cette élaboration. Films dédiés : La création de documents vidéo numériques comporte des fonctionnalités permettant le sous-titrage, linsertion de descriptions textuelles de composantes multimédia et le support de sources média. Les auteurs ont alors avec Smil le plein contrôle sur leurs présentations avec une ouverture sur le futur. De même que lécriture télévisuelle se distingue de lécriture cinématographique, la conception de documents Web interactifs et animés doit innover par une écriture spécifique. Si des films linéaires standards sont faits pour lobservation, les films de Web (" digital shorts " selon lexpression de Nora Barry, Université de Philadelphie) encouragent la participation. La mise en uvre de ces documents interactifs doit prendre en compte les " contextes dusages " au travers de modèles, méthodes et mécanismes particuliers. Cest dans cette acception que notre projet permettra lémergence de " réalisateurs Web " dun genre nouveau. En conclusion, on peut remarquer quil ny a pas dinnovation purement technologique dans ce sous-projet puisque le Smil nest quun langage déclaratif sur le Web. Par contre, il y a un enjeu conceptuel dans lécriture audiovisuelle qui concerne le transfert de compétences (écriture, tournage, montage) de films TV ou cinéma vers le Web, lenjeu technologique de ce sous-projet étant de conjuguer le savoir-faire audiovisuel avec celui du monde réticulaire. De plus, cette composante dobjets multimédias synchronisés interagit fortement avec limage-photo interactive avancée du SP2, puisque lon pourra insérer ce type de séquences dans une image-photo panoramique. Ce sous-projet est évalué par le SP6 au niveau de la cohérence des conditions dune " bonne " gestion de la charge cognitive. |
Les partenaires choisis ont de très fortes compétences dans leurs domaines respectifs. Lencrage du projet sur des bases dusage et de validation par lutilisateur dans un cadre aussi précis que lamélioration de laccès aux avancés scientifiques sur Internet assurent au projet un objectif particulièrement bien défini. Le meilleur critère sera la mesure de la visite du site WISE (nombre de connexions, durée moyenne, indice de satisfaction).
Pour le CNRS, le projet WISE a pour ambition de fédérer tous les dossiers thématiques de la collection SagaScience et de dépasser les limites technologiques auxquelles ces dossiers étaient confrontés lors de leur conception. Lenjeu est de déplacer lobjectif de vulgarisation scientifique de ces sites Web vers un objectif pédagogique dun site didactique. Les travaux de recherche qui seront menés dans le cadre de ce projet donneront lieu à des publications dans des conférences et revues internationales ainsi quun prototype démonstrateur.
Les technologies développées pour ce projet trouvent une logique dans des marchés visés par 7ème Sens, comme notamment les supermarchés et les musées virtuels ainsi que tous les acteurs de le-commerce. Le projet WISE permettra à la société SYSTAL dajouter une dimension multimédia à ses produits, en lui permettant de gérer lactualisation pour la scénarisation des images interactives récupérées automatiquement et en temps-réel sur le Web.
Les données et les plates-formes sont celles du CNRS. Les outils de développement (APIs, etc.) appartiennent respectivement à chaque industriel. Les autres acteurs devront acquérir les licences des logiciels des industriels.
Les outils génériques développés seront la propriété des partenaires qui les auront mis au point. La diffusion dinformation se fera par le biais de publications dans des revues spécialisées ou des congrès ainsi par des stands de présentation ou des séminaires. Il est prévu que chaque partenaire soit co-auteur des applications développées en commun dans le cadre de ce projet. Droits dexploitation directe du résultat par les membres du consortium dans le cadre du projet. Pas de sous-licence dexploitation à des tiers sans laccord des autres parties. |