Tobii Pro Glasses 2 : retour d’expérience
Margot Beugniot 29 mars 2016

En fin de mois dernier, nous avons reçu notre nouveau jouet : les Tobii Pro Glasses 2. Il s’agit du dernier dispositif d’eye-tracking portable du fabriquant suédois, que nous avions pu tester en avant-première. Il se présente sous forme d’une paire de lunettes reliées à une unité d’enregistrement. Les lunettes comportent une caméra frontale centrale grand-angle full HD permettant de filmer le champ de vision de celui qui les porte et quatre petites caméras enregistrant les mouvements oculaires.

Ce système constitue l’évolution des Tobii Glasses 1, que nous avions amplement utilisées, pour des problématiques de recherche in situ ou en laboratoire : nous les avions par exemple embarquées dans le cockpit de l’A400M.

Retour sur une occasion en or pour faire des expériences sous couvert de « prise en main du matériel ».

L’arrivée des Tobii Pro Glasses 2

Déballage des Glasses

Déballage des Glasses et accessoires

Les Glasses ont été livrées dans une mallette de rangement ultra-légère comprenant notamment les lunettes et leurs accessoires – deux paires de verres (une teintée, l’autre non), quatre plaquettes de nez et un cordon à lunettes -, l’unité d’enregistrement, trois cartes SD 32Go (pouvant enregistrer plus de 10h de vidéo !), quatre piles permettant jusqu’à 1h45 d’autonomie en fonctionnement, une carte de calibration. Une boite d’accessoires contenant tous les câbles, adaptateurs, chargeurs accompagnaient la mallette. Premier point de comparaison avec les Glasses précédentes : finie la valise très lourde (ou les deux valises plus légères mais tout aussi pénibles) à transporter, la nouvelle mallette est un vrai plaisir de légèreté.

Les lunettes, qui échantillonnent à présent à 50 Hz (il s’agit en fait d’un bridage logiciel, une option commerciale permet de les faire passer à 100 Hz), nécessitent d’être branchées à l’unité d’enregistrement via un cable HDMI (fourni). L’enregistrement se fait sur la carte SD insérée dans le boitier. Autre nouveauté attendue, le tracking est à présent binoculaire. Les amateurs d’eye tracking y verront de nombreux intérêts, en matière de précision, de fiabilité mais également de prise en compte de la vergence.

Le temps de charger la pile nécessaire au fonctionnement de l’unité d’enregistrement, nous avons installé les deux logiciels nécessaires au fonctionnement des Glasses :  Tobii Controller, le logiciel de commande de l’eye-tracker et Tobii Analyzer, qui permet d’analyser les données récoltées. Ces deux logiciels nécessitent d’être installés sur un PC (pas de Mac donc, tant pis pour nous autres, adeptes d’Apple…). La connexion se fait entre le boitier et le PC par un réseau WIFI ad-hoc créé par le boitier, ou en filaire via ethernet. Si les choses se passent en général sans encombre, nous avons rencontré de nombreuses situations où il nous a été nécessaire de redémarrer notre PC et/ou l’unité d’enregistrement. Difficile de dire depuis notre perspective si le problème vient de notre matériel (Microsoft Surface 4) ou de l’eye tracker lui-même. Un redémarrage de la Surface et/ou de l’unité d’enregistrement a jusque là toujours solutionné ces problèmes.

Tobii Glasses 2

Les Glasses

L’expérience Mario Kart

Premier enregistrement

Une fois la pile chargée, les logiciels installés et les quelques éléments composant le dispositif assemblés nous voilà prêts pour notre premier enregistrement. Quoi de mieux pour ça qu’une course sur Mario Kart ?

Nous avons donc lancé Tobii Controller, créé un nouvel enregistrement, un nouveau participant et lancé la phase de calibration. Celle-ci est non seulement très facile mais également quasi instantanée (et peut être réalisée en auto-calibration !) : il suffit de fixer une cible tenue entre 50 et 150 cm des yeux durant un très court laps de temps et d’appuyer sur le bouton « Calibrate » dans Tobii Controller.

Deux choses sont à noter concernant la calibration : premièrement, une fois effectuée il est possible de déplacer très légèrement les lunettes sans que les résultats en soient affectés puisqu’un réajustement automatique est effectué grâce aux informations de mouvements enregistrés par le gyroscope et l’accéléromètre intégrés. Deuxièmement, tout comme le modèle précédent, la calibration peut être plus compliquée lorsque les Glasses sont utilisées en plus de lunettes de vue, notamment des verres progressifs. Evidemment quand le cadre des lunettes de vue obstrue les caméras filmant la pupille le problème est compréhensible, mais d’autres situations où ça n’est visiblement pas le cas posent également problème.

La calibration enfin réalisée nous avons pu lancer l’enregistrement à l’aide de Tobii Controller. Ce dernier, qui permet de mettre sur pause et éteindre l’enregistrement, propose de surcroît un visionnage live de ce que filme la caméra frontale des Glasses. Enfin il garde trace de toutes les études, des participants et des enregistrements. Il est donc nécessaire d’avoir un PC à proximité pour le lancement et l’arrêt des enregistrements. Pendant l’enregistrement en revanche, pas de problème pour s’éloigner et éteindre le PC en question, il suffira simplement de redémarrer le logiciel de contrôle au moment de l’arrêt de l’enregistrement.

Si cela ne constitue pas un problème majeur, il s’agit tout de même d’une contrainte de fonctionnement. Si au démarrage cela s’explique par la phase de calibration, pour laquelle l' »intelligence » a peut-être été déportée du boitier vers le PC avec toute sa puissance de calcul (la calibration par reconnaissance d’image, c’est gourmand !), pour l’arrêt de l’enregistrement en revanche cela semble nettement moins compréhensible et on aurait apprécié pouvoir arrêter un enregistrement directement depuis le boitier, sans repasser par le PC.

Découverte du logiciel d’analyse

Une fois la course finie, nous avons arrêté l’enregistrement puis éteint l’unité d’enregistrement afin d’en extraire la carte SD – il est important de noter ici qu’un port SD ou un adaptateur est nécessaire pour transférer les données sur ordinateur -, créé un nouveau projet dans Tobii Analyzer et importé la séquence et une photo de l’écran de télé sur lequel la course a été réalisée.

On regrettera à ce niveau de ne pas pouvoir transférer les données directement depuis le boitier vers l’ordinateur, d’autant qu’un port USB permet l’alimentation et la recharge, un choix donc très discutable. D’autre part, le système pour mettre en marche/éteindre le boitier exploite une petite surface tactile dont l’utilisabilité est également curieuse : non seulement elle ne marche pas toujours comme on le souhaiterait mais en plus la zone change de couleur en fonction de l’état (éteint ou pas). Du coup pour éteindre le boitier, il faut rester appuyé sur le bouton jusqu’à ce qu’il devienne rouge. Oui, oui, on doit attendre que le bouton, sur lequel notre doigt est posé, change de couleur, sous notre doigt, pour enlever le doigt en question.

Ciseaux pour ouvrir des ciseaux

Nous avons alors pu nous pencher sur la fonctionnalité phare de Tobii Analyzer, à savoir le real-world mapping. Cette fonctionnalité existait déjà avec la précédente génération de Glasses mais sous un format bien plus contraint : il nécessitait l’utilisation de marqueurs infrarouges qu’on venait positionner dans l’environnement d’étude pour permettre d’agréger les données de tous les sujets sur une photo de l’environnement en question. Nous gardons des souvenirs émus de collage/décollage de marqueurs, qui se mettaient à clignoter rouge en plein milieu de l’expérience, qui se décollaient, qu’on perdait… Bref c’était une partie de l’aventure Glasses de devoir les gérer. Tout ça c’est fini maintenant ! Par des techniques de reconnaissance d’image, le logiciel reconnait la scène prise en photo dans la vidéo des Glasses et vient y positionner les données du regard (le fameux mapping).

Real-world mapping

Real-world mapping sur une course MarioKart

Il s’agit d’une promesse de longue date de nos amis de chez Tobii, et s’il faut reconnaitre que nous avons beaucoup râlé de ne pas la voir apparaître plus tôt, cette fonctionnalité valait bien l’attente. Le mapping est précis, robuste et les résultats sont globalement très étonnants. Nous avons soumis la fonctionnalité à plusieurs tests intensifs qu’on vous présentera brièvement ultérieurement pour vous faire une idée. Si les résultats ne sont pas toujours parfaits, nous avons très souvent été bluffés. Un indice de confiance sur la qualité du mapping automatique permet de se faire une idée très rapidement de l’exploitabilité des données et il est également possible de venir faire ce mapping à la main sur tout ou partie de la vidéo. Mais à raison de 50 échantillons par seconde, il vaut mieux être patient..

Une fois le mapping réalisé, Tobii Analyzer offre les fonctionnalités de visualisation classiques du fabriquant : cartes de chaleur et « gaze plot » à partir des données brutes ou filtrées, zones d’intérêt. Nouveauté bienvenue, les algorithmes de détection de fixation sont à présent exploitables et personnalisables. Enfin, exit le module « statistiques » de Tobii Studio, les données formatées sont exportables pour traitement statistique dans des logiciels bien plus adaptés. Ca pourrait être vu comme une régression, nous on trouve ça bien mieux ! De manière générale, les progrès par rapport à Tobii Studio sont indéniables, et nous sommes absolument ravis de ne plus avoir à l’utiliser pour traiter nos données de Glasses, cela faisait déjà bien longtemps que nous ne faisions plus qu’exporter les données pour les traiter à notre sauce (et comme on est des gens polis et pas rancuniers on ne dira pas plus de mal de Tobii Studio).

Carte de chaleur

Carte de chaleur

Gaze Plot

Gaze Plot

Définition de zones d'intérêt

Définition de zones d’intérêt

Nos impressions

Le dispositif

Le dispositif fonctionnel (a minima la paire de lunettes, l’unité d’enregistrement et le câble les reliant) est globalement léger et permet de se mouvoir sans difficulté une fois que l’on a positionné le câble correctement. Le boitier pèse moins de 500g; il peut s’attacher à la ceinture mais mériterait une bandoulière. Si les nouvelles Tobii Pro Glasses 2 sont également extrêmement légères, elles ne se font pas tout à fait oublier pour autant : le cadre de diodes infrarouges indispensables à la détection de la pupille est situé dans le champ de vision et la perturbe un petit peu. Rien de très problématique mais ça mérite d’être souligné. Les montures sont un peu gênantes au début pour ceux qui n’ont pas l’habitude de porter des lunettes mais on s’y fait assez vite et plusieurs tailles de plaquettes de nez sont disponibles pour positionner les lunettes correctement et éviter qu’elles ne glissent.

Tobii Pro Glasses au ski

Ce qu’on a aimé

  • Mention spéciale au real-world mapping, impressionnant d’efficacité.
  • Nous avons également beaucoup apprécié la simplicité de mise en oeuvre de l’ensemble.
  • Calibration très rapide et la plupart du temps efficace.
  • L’utilisation des gyroscope/accéléromètre pour permettre de repositionner les lunettes en cours d’enregistrement, et de calculer les saccades/fixations.
  • Le liveview, bien pratique pour des enregistrements en situation opérationnelle.
  • L’autonomie en matière de carte mémoire. En matière de batterie, ça progresse, mais ça n’est pas encore parfait.

Ce qu’on a moins aimé

  • Petit bémol sur le système de mise en marche/extinction de l’unité d’enregistrement qui n’est pas clair et nous donne régulièrement du fil à retordre.
  • Quelques difficultés à établir la communication avec la tablette, peut-être dues à la Surface Pro 4 que nous avons utilisée ?

Conclusion

Grands amateurs d’eye tracking que nous sommes, nous nous sommes régalés à découvrir en profondeur les Tobii Pro Glasses 2. Ca n’est pas encore le système ultime, on a rencontré quelques difficultés dans l’opérationnalisation, la calibration, mais dans l’ensemble, ces glasses constituent une évolution radicale par rapport au modèle précédent. Il y a encore une marge de progrès, mais en l’état, la facilité de mise en oeuvre et la puissance des outils de mapping en font un outil qui nous semble pour le moment très efficace. Nous reviendrons vers vous pour vous en dire plus quand nous aurons plus de recul et de pratique sur l’outil, d’ici quelques mois !

Margot Beugniot

2 Commentaires

  1. Bonjour,
    Article très intéressant, d’autant plus que j’utilise actuellement les tobii glasses 2. Dans votre vidéo, on peut observer que vous avez utiliser les tobii en ski. Avez-vous eu des problèmes, notamment lors de la calibration ? J’utilise les lunettes pour une expérience en planeur, et il est très difficile de calibrer le système. De plus, il arrive souvent que l’œil gauche ne soit pas reconnu, même en condition contrôlée (intérieur, etc.). Les développeurs maintiennent que cela ne doit pas venir d’un problème d’usine. Je recherche donc des utilisateurs ayant rencontrés des problèmes avec ces tobii pro.
    Cordialement.

    1. Nous avons rencontré des difficultés de calibration mais chez des sujets portant des corrections optiques (lunettes progressives en particulier). Nous n’avons pas remarqué de problème du même type que le vôtre, c’est effectivement assez étrange. Nous serions très intéressés pour avoir plus d’information sur votre étude, nous avons beaucoup utilisé de systèmes d’eye tracking en aviation et serions très curieux de connaitre vos objectifs et les résultats que vous obtenez dans votre cadre !

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