Jeux Pervasifs. Mail: Web: Université de Nice - Sophia Antipolis

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1 Jeux Pervasifs Mail: Web: Université de Nice - Sophia Antipolis

2 Quelques Définitions Savoir de quoi on parle 16/03/2015 S. Lavirotte 2

3 Jouer partout Jeux Nomades : Hier et Aujourdh ui Console portables Permet de jouer dans des situations stationnaires successives Ne tire pas parti de l environnement qui nous entoure 16/03/2015 S. Lavirotte 3

4 Jouer en situation de mobilité Jeux Mobiles : Aujourd hui On joue tout en bougeant Le jeu tire parti de la mobilité (basé sur la localisation) Ne réagit pas à l environnement qui entoure le joueur 16/03/2015 S. Lavirotte 4

5 Inclus dans certains GPS (Garmin) Memory Race Virtua Maze Jeux Mobiles : Quelques Exemples Téléphones Mobiles: de nombreuses expérimentations depuis 2009 The Journey Aventure: détective où la mobilité vous fait avancer dans le jeu Wherigo Exploration de lieux et résolution de puzzles CanYouStopIt Aventure: post-apocalyptique à Lille (développé par SFR) Pac Manhattan Jeu de Pac Man dans les rues de New York 16/03/2015 S. Lavirotte 5

6 16/03/2015 S. Lavirotte 6

7 Jouer dans le monde réel Jeux Pervasifs : Demain Le jeu est en interaction avec le monde réel / physique 16/03/2015 S. Lavirotte 7

8 Caractéristiques Jeux basés sur les propriétés suivantes : Jeux Pervasifs Caractéristiques La localisation et se déroulant en temps réel (24h / 24) En interaction avec le monde physique réel qui vous entoure Basé sur 3 technologies de base Des dispositifs mobiles Des moyens de communication sans fil Des technologies de capteurs (pour percevoir le contexte du joueur) Types de jeux pervasifs Jeux classiques dans le monde réel Jeux focalisés sur les interactions sociales Jeux éducatifs 16/03/2015 S. Lavirotte 8

9 Contraintes de Mise en Œuvre Technologiques Incertitude des mesures Positionnement Milieu GSM GPS Mesures perceptuelles Vie privée Gestion des ressources Disponibilité, Latence, Fiabilité des Jeux Pervasifs Précision Couverture Précision Couverture Précision Couverture Urbain 20m 70% 300m 100% 10m 90% Résidentiel 60m 50% 600m 99% 10m 99% Rurale 100m 10% 2km 95% 10m 100% Forte demande en matière de sécurité, confidentialité et fiabilité 16/03/2015 S. Lavirotte 9

10 Conclusion Le visuel cède sa place au corps tout entier Vision par ordinateur, capteurs/actuateurs/transducteurs Les interfaces mélangent le physique et le virtuel comme le jeu mixe le réel et l illusion Interfaces tangibles, mixtes, augmentées, réelles Le terrain de jeu est désormais le monde réel Jeux pervasifs, ubigames, seamless, géo-localisés (GPS, RFID) De nouvelles manières de jouer! Importance des Prototypes 16/03/2015 S. Lavirotte 10

11 Evolutions Technologiques Ce qui rend possible les Jeux Pervasifs 16/03/2015 S. Lavirotte 11

12 Evolution des Technologies Technologies Capacité de calcul De plus en plus de puissance de calcul (Loi de Moore) Nouveaux matériaux Polymères, Semi-conducteurs, Laser, Communication Oublier le modèle OSI / ISO Capteurs omniprésents Miniaturisation et communication Localisation: savoir où l on est et où sont les autres Evolution du point de vue (informatique et pour le jeu) L utilisateur est central et mobile! Mais problèmes toujours présents: Augmentation des coûts, Gestion de l énergie 16/03/2015 S. Lavirotte 12

13 La loi de Moore (1965) La capacité de stockage et la vitesse des processeurs double tous les 18 mois Moins cher, plus petit, plus rapide Croissance exponentielle Ceci probablement encore pour quelques années au moins 16/03/2015 S. Lavirotte 13

14 De Nouveaux Matériaux Semiconducteurs organiques Afficheurs plastiques Affichage flexibles 16/03/2015 S. Lavirotte 14

15 De Nouvelles Interfaces Interface utilisateur sur la peau 16/03/2015 S. Lavirotte 15

16 Modèle multi-sphère du WWRF Modèle multi-sphère du WWRF (World Wireless Research Forum) De la Sphère de proximité à la Cyber-Sphère Sphère 1 : Individuelle PAN (Personal Area) BAN (Body Area) Sphère 2 : Proximité Environnement immédiat Partenaires immédiats Sphère 3 : Organisation Accès Radio (Globale) Cyberworld Sphère 4 : Globale Interconnexion 16/03/2015 S. Lavirotte 16

17 Sphère Individuelle 1. Réseau Personnel Sphère (Multisphère) Description Technologies filaires Technologies sans fil Individuelle Entité, Individu, Contact réseaux «wearable», USB sans-racine / On- The-Go Bluetooth, , Ultra Wide Band, IEEE802.11, HomeRF, Hiperlan, RFID, NFC 16/03/2015 S. Lavirotte 17

18 Sphère de Proximité 2. Environnement Immédiat Sphère (Multisphère) Description Technologies filaires Technologies sans fil Proximité Collègue/bureau, Famille/pièce, Environnement immédiat Ethernet (10-100Mb), USB, IEEE1394, série, parallèle, X-10, EoP, PCI nouvelle génération, HomePNA Bluetooth, IrDA, IEEE802.11, HomeRF, Hiperlan, Ultra Wide Band, Wireless firewire 16/03/2015 S. Lavirotte 18

19 Sphère plus Lointaine 3. Communications longue portée Sphère (Multisphère) Description Technologies filaires Technologies sans fil Organisation Étendu, communauté et société, liens dédiés, canaux réservés, accès publics Câble, xdsl, isdn, V90/92, Ethernet (10-100Mb/1-10Gb), EoP, (USB, IEEE1394) avec répétiteur, ATM, WDMA, IEEE802.6 (802.11, HomeRF, HiperLan) détournés, «HotSpots», MeshNetworks, Satellite (mono ou bi-directionnel) GSM, GPRS, 3G 16/03/2015 S. Lavirotte 19

20 Cyber World 4. Interconnexions et Communications Globales Sphère (Multisphère) Description Technologies filaires Technologies sans fil Globale Dorsale, ``Backbone'' WDMA, ATM Satellite 16/03/2015 S. Lavirotte 20

21 Evolution du nombre d Unités de Calcul Depuis Von Neumann les évolutions E/S COM CPU DATA Energie Pervasion /03/2015 S. Lavirotte 21 Temps Adapté de «Nano-informatique et intelligence ambiante», JB Waldner, Hermes Science Publishing, 2007

22 Des capteurs plus performants Caméras et microphones miniaturisés Capteur d emprunte digitale Capteurs radio sans alimentation Capteurs de localisation e.g. GPS 16/03/2015 S. Lavirotte 22

23 Conclusion sur les Technologies Des unités de calcul et capteurs De plus en plus nombreux De plus en plus puissants De plus en plus petits Avec une certaine autonomie et mobiles Des moyens de communication Variété adaptées à toutes les échelles Nous disposons d une infrastructure permettant la mise en œuvre de nouveaux concepts de jeu centré sur l utilisateur mobile, en connexion avec le monde réel Comment accéder à cette infrastructure de manière efficace? 16/03/2015 S. Lavirotte 23

24 Une Monde Communicant pour les Jeux Pervasifs 16/03/2015 S. Lavirotte 24

25 Contraintes de Mise en Œuvre Comment construire une application (de jeu) sans connaître à l avance l infrastructure? Nécessite la prise en compte de plusieurs paramètres Cause Illustration Implique Pas de connaissance complète a priori Hétérogénéité Dynamicité Modélisation du monde impossible Communication, Protocoles, Langages, Utilisateur mobile, Monde qui évolue, Recherche et Découverte Interopérabilité Réactivité Réagir aux changements Nouveaux dispositifs,... Adaptation L application doit s adapter dynamiquement aux variations de l environnement réel, partiellement connu a priori 16/03/2015 S. Lavirotte 25

26 Plan Un monde Communicant à base de Services Web Rappel Rapide Services Web pour Dispositifs UPnP, DPWS Construire une application à base de ces services Statiquement Problème de l adaptation dynamique uniquement aux valeurs Dynamiquement Adaptation à l infrastructure qui évolue 16/03/2015 S. Lavirotte 26

27 Evolution du Web HTML HTML HTML XML HTML XML Generation 1 Static HTML Generation 2 Web Applications Generation 3 Web Services 16/03/2015 S. Lavirotte 27

28 Un Service Web, c est quoi? Un service Web est une «unité logique applicative» accessible en utilisant les protocoles standard d Internet Une «librairie» fournissant des données et des services à d autres applications. Un objet métier qui peut être déployé et combiné sur Internet avec une faible dépendance vis-à-vis des technologies et des protocoles. Une combinaison des meilleurs aspects du développement à base de composants et du Web. Caractéristiques Réutilisable Indépendamment de la plate-forme (UNIX, Windows, ) du langage pour l implémentation (VB, C#, Java, ) la plate-forme de développement sous-jacente (.NET, J2EE, Axis ) 16/03/2015 S. Lavirotte 28

29 Mécanique Service Web Station Browser Universel Partie Cliente de l application Client HTTP Requête SOAP (XML) Réponse SOAP (XML) Serveur HTTP CGI Servlets ASP ISAPI Partie Serveur de l application 16/03/2015 S. Lavirotte 29

30 Des Web Services aux Dispositifs Phase 1 : Données, HTTP Request Phase 2 : Programmes, HTTP Response : HTML HTTP Request Phase 3 : Dispositifs HTTP Response : Données HTTP Request HTTP Response : Données Evénements 16/03/2015 S. Lavirotte 30

31 Faiblesses des Web Services dans le cadre des Dispositifs Classer et chercher : Annuaire Communiquer : Protocole Requête / Réponse Web Services pour Dispositifs : Recherche et Découverte Distribuée et Dynamique Communications Asynchrones par événements 16/03/2015 S. Lavirotte 31

32 Une infrastructure de Services pour Dispositifs S inspire des approches orientées services avec 3 évolutions majeures : Gestion de l Apparition / Disparition Découverte de services décentralisée Ajout d un mode d interaction : événementiel Recherche de service et publication contrat Service producteur Souscription Notification événementiel Cours UPnP Client 16/03/2015 S. Lavirotte 32

33 Assembler ces Services Dynamiquement Construire une application à partir des tous ces services Cours WComp 16/03/2015 S. Lavirotte 33