neural impulse actuator INTRODUCTION Bienvenue dans un niveau révoluonnaire d’immersion dans le monde des jeux d’ordinateur. Le NIA, ou Neural Impulse Actuator, est une approche novatrice de l’interacon avec l’ordinateur à l’aide de signaux biologiques : les impulsions électriques captées sur le front de l’ulisateur. Ces impulsions nerveuses constuent des signaux électriques produits par les modes d’acvité des muscles, du cerveau et des yeux, traduits respecvement en électromyogrammes, électroencéphalogrammes et électro-oculogrammes. Ces impulsions sont amplifiés et transformées en fréquences différentes pour permere d’aribuer des commandes différentes à des canaux différents. CONTENU DU COLIS Veuillez vérifier le contenu du colis. Vous devriez y trouver : a) ce manuel b) le CD d’installaon c) le boîer NIA d) le serre-tête e) un câble USB A vers B 01 neural impulse actuator MISE EN ROUTE Les profils de jeux Insérez le CD d’installaon dans votre ordinateur. Le CD s'ouvre automaquement et lance l'ulitaire d'installaon. Celui-ci va créer un dossier « Nia Profiles » dans le répertoire racine du lecteur « C: ». Ce dossier conent les modèles de profils d’un certain nombre de jeux et recevra par la suite tous les étalonnages ulisés pour les jeux ou toute autre applicaon. 02 neural impulse actuator Le serre-tête Pièce maîtresse du NIA, le serre-tête comprend trois capteurs en forme de losange fabriqués avec la technologie des nanofibres de carbone. Meez le serre-tête en place de façon à ce que les trois capteurs soient bien en contact avec la peau de votre front. Il conviendra peut-être d’ajuster la hauteur du posionnement en foncon de la forme du front. On obendra la plupart du temps une plus grande précision de la détecon du mouvement des yeux (Glance) en plaçant les capteurs près des yeux. Cependant, il convient de tenir compte de la forme du front car des sourcils prononcés peuvent empêcher le capteur central d’être bien en contact avec la peau lorsque le serre-tête est placé trop bas. Veuillez vous assurer que le capteur central est au milieu du front et qu’il ne se glisse pas de cheveux entre les capteurs et la peau. Pour les peaux sèches ou en cas de faible humidité relave, une légère applicaon de votre loon habituelle sur la zone de contact améliorera parfois considérablement la conducon et l’intégrité des signaux. 03 neural impulse actuator Installaon du pilote Connectez le NIA à votre ordinateur via le câble USB et connectez le serre-tête au deuxième port du NIA. Lancez l’ulitaire d’installaon (Setup) avec le CD du pilote en suivant les instrucons de l’assistant d’installaon. L’installaon terminée est suivie du premier lancement de l’applicaon NIA. Pendant le chargement de l’applicaon, une icône « NIA » s’affiche sur le côté droit de la barre des tâches. Cee icône NIA réduite sert également de témoin de l’acvité du logiciel et, en cliquant dessus, elle vous permera de restaurer le panneau de contrôle et de configuraon. Lorsque le lancement du logiciel NIA est complètement réalisé, le panneau de contrôle et de configuraon s’affiche sur le bureau. Lorsque le matériel n’est pas connecté, un message d’averssement s’affiche pour inviter l’ulisateur à vérifier l’état de connecvité. 04 neural impulse actuator Lorsque tout est correctement connecté, l'écran doit ressembler à ce qui suit : Après un pet moment, la ligne jaune doit passer sous la ligne poinllée verte. En général, au commencement de chaque session, le niveau du signal connuera de fluctuer pendant quelques minutes jusqu’à réalisaon de l’équilibre électrolyque opmal entre les micropores des capteurs et la peau de l’ulisateur. 05 neural impulse actuator Vous remarquerez que le bouton « Suivant » (Next) est grisé, suggérant ainsi de lancer l’ulitaire de calibraon afin d’affiner les signaux biologiques pour obtenir le meilleur rapport signal sur bruit. L’ulitaire de calibraon se présente sous la forme d’un gyroscope que l’ulisateur doit regarder pendant environ 20 secondes, après quoi l’ordinateur ajuste automaquement l’amplificaon des signaux à la marge dynamique opmale et au meilleur rapport signal sur bruit de l'ordinateur. 06 neural impulse actuator Une fois la calibraon effectuée, un message de réussite (Calibraon Successful) s’affiche et le bouton « Suivant » (Next) redevient acf. 07 neural impulse actuator Afin de vous familiariser avec la dimension de jeu NIA, nous vous suggérons de commencer par le profil UT3-easy et un jeu de r subjecf (un FPS) en ulisant les touches WSAD pour les déplacements, la barre d’espace pour sauter et la souris pour rer. 08 neural impulse actuator Pour éviter qu’ils ne prennent possession du bureau avant le début du jeu, les contrôles NIA restent désacvés jusqu'à ce que vous appuyiez simultanément sur les touches Ctrl+F12. Un carillon se fait entendre lorsque les contrôles NIA sont correctement acvés. 09 neural impulse actuator Après avoir validé avec Ctrl+F11 ou en cliquant sur le bouton « Lancer » (Launch), l’interface NIA sera réduite dans le coin droit de la barre des tâches. Ouvrez votre jeu favori, acvez les contrôles avec les touches Ctrl+F12 et regardez simplement ce qui se passe. Les premiers instants se révéleront un peu étourdissants mais après quelques minutes vous apprécierez cee immersion totale dans une dimension innovante du jeu. 10 neural impulse actuator LES JEUX AVEC LE NIA – l’évolution des stratégies On ne joue pas aux jeux sur ordinateur avec le NIA de la même façon qu’avec un clavier standard ; c'est-à-dire que le joueur doit oublier certaines habitudes acquises pour développer un ensemble de techniques différentes pour interagir avec l’ordinateur. La pire des choses pour l’ulisateur moyen ou pour le novice consiste probablement à essayer trop fort et à penser trop fort à ce qu’il veut faire. Il vaut mieux séleconner un profil adéquat et tout simplement se détendre et voir ce qui se passe. Dans la majorité des cas, la première expérience apportera une sensaon de verge du fait que certaines acons sont un peu incontrôlables. C’est parfaitement normal et cela dure généralement de 5 à 10 secondes et peut-être jusqu’à une minute ou deux. Pendant ce temps, le corps test inconsciemment différents moyens d’adaptaon aux modèles de comportement préprogrammés inscrits dans les profils. De la même façon qu’il possède une mémoire convenonnelle et une mémoire musculaire, l'ulisateur développera également une mémoire NIA et, en peu de temps, le corps se souviendra de ses réacons mises en œuvre pour réaliser les acons souhaitées avec l’ordinateur. Le principe opéraonnel sous-jacent consiste à proposer à l’ulisateur une gamme de choix de comportements et de le laisser s’adapter aux exigences de chaque scénario. Au début, la plupart des joueurs feront principalement appel aux signaux musculaires ; cependant, ces signaux musculaires deviendront rapidement accessoires et seront remplacés par des signaux plus subls. Ces signaux sont essenellement des niveaux d’excitaon qui entraînent la libéraon d’adrénaline par le système nerveux sympathique et d’acétylcholine par les branches parasympathiques du système nerveux autonome. On trouve, parmi ces réacons, les réflexes faciaux et oculaires tels que le réflexe des paupières (un des réflexes les plus rapides du corps qui peut servir à rer) et celui de la pupille qui se reflètent dans le contrôle du flux sanguin facial, c-à-d la contracon ou le relâchement des muscles lisses des vaisseaux sanguins. Tous ces signaux sont captés et l'expérience aidant, les réacons volontaires deviennent de plus en plus secondaires pour être remplacées par des acons subconscientes ou inconscientes basées sur des réflexes. 11 neural impulse actuator Ce dont il faut le plus tenir compte lors de la créaon d'un profil de jeu spécifique, c'est l’intuion du comportement de l’ordinateur. Cependant, tout ulisateur du NIA aura intérêt à essayer tout ce qui lui vient à l’esprit et de faire circuler tous les profils qui marchent. Il faut bien comprendre également que les possibilités de ce NIA sont différentes de celles d’un clavier et, en conséquence, les stratégies de jeu devront être ajustées pour rer par des temps de réacon plus courts et du plus profond degré d’immersion dans le jeu. Le NIA sera le plus performant, par exemple, dans des scènes de combat de FPS pleines de monde où il faut abare l'ennemi d'un clin d'oeil, tandis que les distances parcourues pendant les séquences plus lentes du jeu varieront. Par ailleurs, le NIA peut être ulisé comme interface complémentaire de l’ordinateur avec tout autre périphérique d’entrée. Dans des jeux comme « World of Warcra », par exemple, les 4 ou 5 touches les plus fréquemment ulisées peuvent être reliées au NIA et les autres sont alors affectées au clavier. 12 neural impulse actuator ANNEXE Le panneau de contrôle et de configuraon Le panneau de contrôle et de configuraon constue l’interface standard permeant l’auto-calibraon des signaux biologiques enregistrés, la créaon et la modificaon des profils, ainsi que la praque d’applicaons d’entraînement telles que « Pong » et la comparaison des temps de réacon. En outre, l’écran inial affiche un bouton radio desné au lancement d'un didacciel animé et une analyse détaillée des signaux convers en différents « doigts mentaux » (Brainfingers), y compris l’acvité des mouvements oculaires (Glance), les ondes alpha et bêta et l’amplitude « musculaire » (Muscle JC). Veuillez noter que le terme « muscle » fait référence à des signaux variés qui peuvent contenir une forte composante musculaire mais qui reflètent également d’autres sources d’excitaon gouvernées par le système nerveux autonome, tout parculièrement le nerf trijumeau et le nerf pneumogastrique. Le didacciel animé Le didacciel animé fournit une descripon étape par étape de la plupart des aspects et des foncons du matériel et du logiciel NIA et comprend une FAQ. 13 neural impulse actuator L’affichage des « Brainfingers » Ce panneau permet à l’ulisateur de consulter une analyse détaillée de ses niveaux d'acvité / excitaon selon les canaux individuels disponibles. Dans la pare gauche, le canal « Glance » présente l’amplitude de tous les signaux associés aux mouvements oculaires indépendamment de la posion des yeux. Les trois « Brainfingers » suivants indiquent le niveau d’acvité sur le spectre alpha et sont suivis par trois « Brainfingers » bêta. La pare droite conent le fameux signal « Muscle » qui reflète la tension musculaire ainsi que des niveaux globaux d’excitaon. Ce panneau fournit un feedback biologique ciblé et peut être ulisé pour praquer la relaxaon. 14 neural impulse actuator L’entraînement Des exemples de jeux sont intégrés au panneau de contrôle pour vous permere de vous entraîner à acquérir le contrôle du NIA. Pong est une des applicaons proposées et se joue contre l’ordinateur seulement avec le NIA. Pong permet de séleconner différents niveaux de difficulté du jeu, de facile à difficile et à très difficile. 15 neural impulse actuator Les jeux Le panneau des jeux affiche deux boutons permeant de séleconner des profils existants ou de lancer l'assistant de profil. La sélecon propose automaquement tous les profils du dossier « NiaProfiles », y compris les profils copiés manuellement dans ce dossier. Vous pouvez ainsi partager vos profils avec les ulisateurs du NIA, par courrier électronique ou tout autre moyen d’échange de données. L’assistant de profil fournit une interface ulisateur simplifiée permeant d’importer et d’exporter ou de supprimer des profils d'un clic sur un bouton au lieu d'avoir à les copier / coller / supprimer dans le dossier « NiaProfiles ». Mais surtout, l'assistant de profil permet de créer de nouveau profils ou de modifier les profils existants. 16 neural impulse actuator Les signaux des commandes En général, deux types de commandes sont possibles, à savoir ce qu’on appelle les instrucons « switch » et les commandes « joysck ». Les instrucons switch sont des instrucons condionnelles déclenchées lorsque l’amplitude des signaux dépasse un certain seuil et sont comparables à un mode de fonconnement binaire. Les commandes joysck fournissent des réacons progressives en foncon d'une échelle prédéfinie permeant de déterminer des plages d'intensité des signaux. Outre les joyscks sur le plan vercal qui reflètent les niveaux d’acvité, une commande joysck sur le plan horizontal prend en charge le mouvement latéral des yeux. Les instrucons switch comme les plages joysck étant programmées dans les « opons » de tout jeu, vous pouvez les affecter librement à des touches du clavier ou à des boutons de souris. La créaon d’un nouveau profil Les condions de jeu varient d'un jeu à l'autre et même pour un jeu donné, les différents niveaux peuvent poser différentes contraintes au joueur et aux contrôles en foncon de la carte et des mods. Les jeux de r subjecf (FPS), par exemple, nécessitent des aribuons de touches différentes de celles des jeux de rôle, des jeux de stratégie ou des jeux de sports. La créaon de profils personnalisés pour chaque jeu ou niveau de jeu permet de gérer facilement ces différentes contraintes. 17 neural impulse actuator Les instrucons switch La première étape dans la créaon d’un nouveau profil consiste à définir jusqu’à trois instrucons switch différentes. Chacune d’entre elles peut être un clic de souris (droit ou gauche) ou n’importe quelle touche de clavier standard. Dans la plupart des cas, il est préférable d'y associer des acons qui requièrent de la précision, comme par exemple le r ou le saut dans un FPS. Les instrucons switch peuvent en outre se voir affecter un transfert de données unique (simple clic de souris ou simple appui sur une touche) ou encore une foncon Pause. Dans ce dernier cas, l’acon affectée à la touche se prolonge aussi longtemps que l’instrucon switch est acve, c’est-à-dire tant que l’amplitude du signal n’aeint pas la limite de déclenchement de l'instrucon. 18 neural impulse actuator Les joyscks La deuxième étape dans la créaon d’un nouveau profil consiste à séleconner jusqu’à quatre joyscks. Chacun des différents « Brainfingers » peut fonconner à l'aide du même signal d'entrée en occurrence unique ou pour des joyscks parallèles. Chaque joysck vercal permet de définir jusqu’à quatre plages différentes dans lesquelles la limite supérieure de chaque plage correspond à la limite inférieure de la plage suivante. La plage supérieure n'est pas limitée en hauteur et reste acve jusqu'à ce que le signal repasse sous sa limite inférieure. 19 neural impulse actuator L’aribuon d’une modalité De plus, chaque plage peut se voir aribuer plusieurs modalités. Les différentes opons comprennent : Unique (Single) – un clic unique ou un appui unique sur une touche est effectué dès que le signal entre dans la plage Temporisaon unique (Dwell Single) – le signal est retardé par un temps d’aente qui peut être réglé pour chaque plage Pause (Hold) – la touche virtuelle est acvée pour une durée définie qui peut être réglée pour chaque plage Temporisaon pause (Dwell Hold) – combinaison de Temporisaon et de Pause Répéon unique (Repeat Single) – un appui unique sur une touche est répété en foncon d’un intervalle défini Répéon pause (Repeat Hold) – combinaison de Répéon et de Pause Temporisaon répéon unique (Dwell Repeat Single) – combinaison de Temporisaon, Répéon et Unique Temporisaon répéon pause (Dwell Repeat Hold) – combinaison de Temporisaon, Répéon et Pause Basculer Arrêt/Marche (Toggle On/Off) – bascule une touche entre Arrêt et Marche Temporisaon bascule (Dwell Toggle) – retarde la foncon de bascule d’une valeur prédéfinie 20 neural impulse actuator Exemple 1 : le joysck simple Pendant la généraon d'un profil, il est recommandé d’adopter l'approche la plus intuive possible : l’imitaon des réacons naturelles du corps. Un simple joysck vercal imitant le niveau d’effort nécessaire pour bouger servira d’exemple : Le niveau d’effort ou de tension le plus faible peut servir à s’asseoir ou à s’accroupir. Donc, la plage la plus basse du joysck vercal doit être affectée à la touche correspondante qui sera, dans la plupart des cas, le C. Puisque le C est en fait une commande de bascule Arrêt/Marche dans la plupart des jeux, il est préférable d’uliser la modalité « Unique » (Single) pour acver ou désacver l’acon de s’accroupir. Lorsque la tension ou l’effort augmente, le personnage doit commencer à marcher : la deuxième plage sera donc affectée à la touche W (clavier QWERTY) ou Z (clavier AZERTY). En foncon du but recherché, on peut ajouter une foncon de répéon ou de pause qui aura pour effet de faire avancer le personnage tant que le joysck restera dans la deuxième plage. Dans la vie réelle, en augmentant l’effort consacré à la marche ou à la course, on obent naturellement un saut : la touche « saut », dans la plupart des cas la barre d’espace, doit donc être associée à la troisième plage. Dans ce cas, il est peut-être souhaitable d’ajouter une modalité « Répéon pause » (Repeat Hold) comme, par exemple, répéter le saut toutes les 0,5 seconde pendant 0,2 secondes. Sinon une modalité « Répéon unique » (Repeat Single) peut produire l’effet désiré. 21 neural impulse actuator Dans la plupart des FPS, vous courrez au désastre si vous rez et passez dans la foulée sur l’ennemi sans l'avoir tué. Il vaut sans doute mieux commencer à rer, puis faire lentement marche arrière en laissant l’ennemi courir vers vous, tout en le gardant dans votre ligne de mire. En d’autres termes, il est avantageux de régler la plage supérieure du joysck vercal sur une modalité où la touche S est ulisée de manière disconnue pendant que vous rez sur l’ennemi. D’un autre côté, il s’avère quelque peu difficile d’acquérir la précision qui permet de différencier entre les niveaux de tension qui déclenchent le saut et les mouvements de recul, ce qui complique le franchissement d’espaces. Vous pouvez facilement résoudre cee difficulté en ulisant le mode « Temporisaon répéon pause » (Dwell Repeat Hold) qui vous permet, dès que vous augmentez la tension, de sauter, tandis que l'élan de la plage W (ou Z) connue de vous faire avancer. Lorsqu’une temporisaon d'1 seconde, par exemple, est associée à la touche S, le mouvement de recul ne commence qu'1 seconde après l'entrée dans la plage S. De plus, nous ajoutons un intervalle de répéon de 0,5 s avec un temps de pause de 0,1 s. Ainsi, après un délai de 1 s, la touche S est acvée toutes les 0,5 s pendant 0,1 s. En terme de jeu, cela signifie que lorsque vous sautez par-dessus un espace, vous ulisez le mouvement vers l'avant de la plage W (ou Z) pour sauter et, du fait de l'inere, vous franchissez l’espace. En aerrissant de l’autre côté, la temporisaon de la touche S intervient et en foncon de la durée de la tension exercée, vous trébucherez légèrement puis vous connuerez à courir, ou bien l’aerrissage peut être suivi d’un lent recul. Les plages ci-dessus peuvent être définies tout à fait arbitrairement. Vous pouvez également imiter un accélérateur analogique en aribuant ce même W (ou Z) avec des intervalles de répéon décroissants ou des intervalles de pause rallongés aux quatre plages d'un joysck vercal. 22 neural impulse actuator Exemple 2 : le joysck parallèle Au lieu d’uliser un « Brainfinger » différent pour chaque joysck, le même signal peut servir pour deux occurrences ou plus. Vous pouvez, par exemple, uliser le premier joysck comme ci-dessus puis lui ajouter des caractérisques supplémentaires à l’aide d’un deuxième ou d’un troisième joysck. Le résultat est le même qu’en appuyant simultanément sur deux ou trois touches du clavier. Imaginons que vous souhaiez courir tout droit, mais que vous désiriez vous déplacer en zigzag dès que vous vous trouvez en situaon de combat. Ou encore que vous souhaiez connuer à avancer en sautant. Voici comment configurer le scénario décrit ci-dessus. Nous ulisons trois joyscks « musculaires » dont le premier est configuré en trois plages avec la touche W (ou Z), la barre d’espace et la touche S, comme indiqué dans le cas du joysck simple. Le deuxième joysck ajoute la touche A (clavier QWERTY) ou Q (clavier AZERTY) pour les écarts à gauche avec environ 50% de tension en mode « Temporisaon répéon pause » (Dwell Repeat Hold) avec une temporisaon d'1 s, un intervalle de répéon d'1 s et un temps de pause de 0,2 s. Le troisième joysck ajoute la touche D pour les écarts à droite avec le même niveau de tension que pour la touche A (ou Q) du deuxième joysck et le mode « Temporisaon répéon pause » mais cee fois avec une temporisaon de 0,5 s, un intervalle de répéon d'1 s et un temps de pause de 0,2 s. En conséquence, le jeu pense que la touche W (ou Z) est maintenue enfoncée et que les touches A (ou Q) et D sont alternavement sollicitées toutes les ½ s pendant 0,2 s. Le résultat à l’écran, c’est que vous courrez en zigzag. 23 neural impulse actuator La plupart des ulisateurs éprouveront des difficultés à maintenir l’ennemi en joue tout en sautant à droite et à gauche ; il est donc préférable d'arrêter de zigzaguer en ajoutant une deuxième plage coïncidant avec l’amorce de la touche S sur le premier joysck et une autre « barre d’espace » en mode « Unique » (Single) que le moteur du jeu aura tendance à ignorer puisqu’il ne s’agit de toute façon que d'une seule frappe de touche. Cependant, elle aura pour effet d’immobiliser le reur et de le faire reculer lentement en ligne droite en améliorant ainsi la précision du r. Inule de préciser que ceci n'est qu'un exemple pour présenter les grandes lignes du concept et montrer ce qu'il est possible de réaliser à parr d'un fichier de configuraon élémentaire dans lequel l’un ou l’autre des joyscks vercaux peut servir dans des occurrences parallèles mulples. 24 neural impulse actuator Exemple 3 : le joysck horizontal Le signal « Glance » suit le mouvement latéral des yeux et peut servir pour les déplacements latéraux dans la plupart des FPS ou pour piloter dans les jeux de courses automobiles ou les simulateurs de vol. Le panneau du joysck latéral comprend quatre plages programmables, L1, L2, R1 et R2. Lorsque les quatre plages sont définies et aribuées respecvement aux touches A (ou Q) et D pour les plages L et R, vous pouvez uliser des temps de pause différents pour L1/R1 et L2/R2 et converr ainsi l’amplitude du déplacement latéral en commandes de pilotage ou d'écart plus puissantes. 25 neural impulse actuator Les réglages Chaque joysck peut être réglé séparément sur le plan du niveau, de l’amplificaon et du lissage. Les paramètres de réglage sont asservis au canal d’entrée, c’est-à-dire que dans l’ulisaon de trois joyscks « musculaires » parallèles, un seul a besoin d’être réglé et ces réglages sont répercutés à tous les joyscks « musculaires ». Cependant, les instrucons switch sont réglées séparément des joyscks. Cee procédure permet à l’ulisateur de définir des instrucons switch avant ou après qu’un joysck ait aeint sa tension la plus élevée : les combinaisons de touches définies par l’ulisateur gagnent encore ainsi un degré supplémentaire de liberté. Par exemple, si vous donnez plus de puissance à l’amplificaon switch, vous pouvez commencer à rer en vous déplaçant avant que le seuil du saut ou du recul ne soit aeint sur le joysck « musculaire » vercal. En augmentant la tension, le r connuera mais en combinaison avec un lent repli. 26 ">
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