Le futur des Interfaces dans la Science-Fiction

Comment prendre au sérieux les interfaces qu’on peut voir dans les films de science-fiction ? L’imagination des auteurs ne s’embarrasse pas des mêmes considérations pratiques qui guident tous les jours notre travail de développeurs et concepteurs. C’est souvent avec émerveillement, amusement, et une certaine méprise, que nous contemplons les délires de la science-fiction pour tout ce qui ressemble de proche ou de loin à un ordinateur.

Pourtant, notre quotidien de 2014 y était déjà décrit depuis longtemps. iPhone, Google Glass, Kinect, nous vivons tous dans un film de science-fiction du siècle dernier.

Voilà un constat qui mérite bien toute notre considération, et un rapide tour d’horizon des technologies qui sont ainsi passées de la fiction à la réalité.

Note : Ce billet est basé sur ma session « Looking at the future of User Interfaces in Sci-Fi » présentée à Mix-IT 2014. Je profite de l’occasion pour remercier tous ceux qui sont venus y assister, et je félicite l’équipe qui organise cette conférence pour son succès bien mérité.

Alien (1979)

Commençons par un avertissement : tout n’est pas forcément intéressant du point de vue de la conception d’interfaces. Lors du développement d’un film, d’autres contraintes sont souvent prioritaires. Si on regarde ici la salle du principal ordinateur du vaisseau Nostromo où se déroule Alien, on voit surtout quelques petits écrans (11” ? 13” ?) bien tristes, fichés dans des murs par ailleurs recouverts de LEDs censées représenter… quoi ?

C’est joli, mais ça ne doit pas être très ergonomique, encore moins user-friendly. Non, il s’agit simplement d’une manifestation des réalités matérielles à l’époque de la production du film, quand les écrans étaient petits, sombres, et onéreux. On peut raisonnablement espérer que les futurs vaisseaux spatiaux seront dotés d’écrans plus confortables.

Jurassic Park (1993)

It’s a UNIX system! I know this!

Comment gérer l’infrastructure informatique d’un parc rempli de dinosaures ? Bonne question, et une des solutions retenues par le film se présente ici sous la forme d’une interface constituée de petits bâtiments modélisés en 3D, qu’on peut sélectionner pour gérer différentes parties du système. Notez bien qu’il ne s’agit pas d’une visualisation du parc lui-même, mais bien une représentation visuelle du système informatique.

À première vue, c’est assez surprenant, et un peu infantilisant. Pourtant, nous utilisons tous une interface similaire avec nos bureaux (desktops), nos fichiers (files) et nos répertoires (folders). Nous naviguons dans des menus, jonglant avec des fenêtres et pressant des boutons à longueurs de journées. Tous ces concepts qui nous sont si familiers ne sont qu’une abstraction des 0 et des 1 qui transitent sur nos ordinateurs. Les systèmes d’exploitation ne poussent pas sur les arbres, il faut donc bien les rendre accessibles à tout le monde. C’est ce qu’on appelle aussi le skeumorphisme, pour passer pour un spécialiste, et ça se concrétise parfois de façon ridicule (oh, du cuir pour ce petit carnet numérique où je vais trouver mes amis), mais c’est surtout absolument indispensable. Le succès d’une application novatrice peut dépendre entièrement d’une métaphore bien trouvée.

Minority Report (2002)

Difficile de parler des interfaces au cinéma sans aborder le cas « Minority Report ». Chose rarissime, tout le monde se rappelle encore aujourd’hui de cette scène où Tom Cruise manipule son ordinateur en agitant ses bras dans le vide, devant l’écran. Une sorte de révélation pour le grand public, bien que ce type d’interactions soit particulièrement mal adapté à notre physiologie. Essayez par vous-mêmes : tenez vos bras tendus devant vous, brassez l’air pendant quelques dizaines de secondes, et vous ne tarderez pas à ressentir une sévère fatigue musculaire.

Cela n’empêche pas la technologie d’être maintenant disponible. Les Kinect de Microsoft qui accompagnent des dernières Xbox sont particulièrement performants pour capter les mouvements des individus placés devant la télévision. Contrairement à Minority Report, pas besoin de gants pour suivre la position des mains. Le Kinect peut même fonctionner dans le noir avec ses capteurs infra-rouges, et identifier les personnes en comparant les visages à ceux des utilisateurs précédemment enregistrés. Le Leap Motion est un autre exemple d’appareil reprenant cette interface, permettant spécifiquement de contrôle son PC ou son Mac à la Tom Cruise, mais les ventes sont bien décevantes, et l’outil clairement inadapté.

L’impact de Minority Report s’explique peut-être davantage par l’impression de voir l’utilisateur manipuler des fichiers, et notamment des images, directement avec ses mains. Pas de pointeur, pas de clavier, on comprend très bien qu’avec cette interface, un élément peut être déplacé comme on le ferait pour une photo sur une table. Aujourd’hui, on pourrait appeler cela une interface multi-touch, la même qui équipe nos smartphones et nos tablettes.

2001: A Space Odyssey (1968)

Cela fait longtemps qu’on rêve d’avoir un ordinateur de la taille d’une feuille A4, avec un grand écran, et peu de boutons. L’interface tactile a redéfini le fonctionnement d’un système d’exploitation moderne, qu’il y soit dédié exclusivement comme pour iOS, ou hybride comme pour Windows 8. Pour une nouvelle génération d’utilisateurs, un écran qui ne répond pas au toucher est simplement un écran cassé.

Pourtant, l’adoption de ces nouvelles interfaces ne va pas sans poser problème. Beaucoup de personnes se plaignent de ne pas pouvoir utiliser leur iPad pour faire du « vrai travail », le cataloguant comme un simple outil de consommation culturelle, ou comme une console de jeux simplifiée.

Ce sont pourtant les mêmes critiques qui étaient adressées aux premières interfaces graphiques (GUI), par des informaticiens qui ne connaissaient alors que la ligne de commande. Encore aujourd’hui, nous reconnaissons la ligne de commande comme l’interface la plus « puissante » pour exécuter toutes sortes de tâches. Mais nous sommes une exception. Le passage à l’interface graphique était nécessaire pour faire progresser l’informatique grand public en général, et les interfaces tactiles représentent une avancée similaire. Le fait même de concevoir et de développer ces interfaces tactiles sur des ordinateurs classiques, comme nous le faisons aujourd’hui, constitue un biais fondamental qu’il faudra savoir dépasser.

Dick Tracy (1964)

On voit arriver ces dernières années une nouvelle génération de « smartwatches ». On trouve le Nike+ FuelBand ou le Samsung Gear, en passant par le Pebble qui a battu des records de crowdfunding, tout en attendant l’arrivée d’Apple. La montre traditionnelle, en affichant l’heure sous la forme d’un cadran attaché au poignet, est bien un des premiers exemples de « wearable technology ».

Dick Tracy utilisait déjà sa « 2-Way Wrist Radio » en 1946, une montre permettant de passer des appels téléphoniques, avant de la mettre à jour pour une « 2-Way Wrist TV » en 1964, qui permettait des appels vidéos. Les smartphones nous ont montré que ces interactions sont maintenant à portée de main, et donc à portée de poignet (jeu de mots !).

Mais il ne suffit pas de disposer de la technologie nécessaire, encore faut-il savoir quoi en faire, et ensuite trouver une interface adaptée. On peut placer une caméra sur l’avant d’une montre, mais celle-ci risque d’être un peu trop focalisée sur les narines de l’interlocuteur. Le nombre de boutons qu’on peut placer sur les côtés de l’appareil est très limité, et leur utilisation est souvent laborieuse. Un écran tactile de cette taille ne laisse que quelques possibilités réduites d’interactions.

Pour une montre, même la forme est un problème. Les smartwatches actuelles présentent des écrans carrés, or des études de marché ont montré que l’immense majorité des utilisateurs préfèrent un écran rond, plus familier. Là encore, la technologie est disponible, mais comment concevoir ces nouvelles interfaces ? Les systèmes exploitation profitent tous des coins des écrans pour afficher des informations cruciales, comme le bouton « Démarrer » en bas à gauche sur Windows (pour ce qu’il en reste), ou simplement l’indicateur de batterie en haut à droite pour iOS. Autant de choses à réinventer pour espérer proposer une montre intelligente et intéressante.

Johnny Mnemonic (1995)

Film écrit par William Gibson, génie du Cyber Punk, mettant en scène Keanu Reeves dans un monde où la seule façon de transmettre une donnée en toute sécurité consiste à l’implanter directement dans un cerveau humain. Film assez médiocre, pourtant sorti seulement 4 ans avant The Matrix. Comme pour le développement logiciel, une bonne idée et une bonne équipe ne suffisent pas pour garantir un résultat à la hauteur des attentes.

Pour en revenir à nos interface, on voit donc le personnage central du film utiliser un casque de réalité virtuelle (VR headset). L’intérêt de ce type de visualisation est de supplanter intégralement la vision de l’utilisateur pour lui projeter un rendu entièrement numérique. Ces casques bénéficient eux aussi d’un regain d’intérêt, motivé principalement par l’amélioration du matériel nécessaire à son bon fonctionnement. L’Oculus Rift, également issu d’un projet Kickstarter, séduit aussi bien John Carmack que Mark Zuckerberg, alors que Sony prépare déjà son propre casque « Morpheus » pour le futur de PlayStation.

En dépit de toute cette excitation, il faudra sûrement attendre encore quelques années avant que le matériel ne soit vraiment adapté pour cette interface si particulière. Les casques actuels ne font que recycler des écrans conçus initialement pour des smartphones. Les caractéristiques d’un écran de téléphone porté à bout de bras ne sont pas les mêmes que pour un écran de réalité virtuelle placé directement devant les yeux. La « persistance » des écrans actuels, par exemple, qui permet d’éviter un scintillement pouvant être très désagréable, limite par ailleurs le taux de rafraichissement des images, indépendamment des performances du processeur graphique. Cette qualité se transforme donc en défaut lorsque l’utilisateur incline sa tête sans en répercuter immédiatement l’effet devant ses yeux. Un détail qui compte pour ce genre d’applications.

La réalité virtuelle repose sur l’illusion d’exister dans un univers artificiel. Précisons bien que ce type d’appareils ne se limite pas aux jeux, comme on a parfois tendance à le croire. Il faudra encore quelques avancées technologiques et quelques milliards d’investissement, et le rêve pourrait bien devenir réalité.

Star Trek: Deep Space 9 (1996)

Plutôt que de chercher à entrer dans un univers intégralement virtuel, il est aussi possible d’enrichir ce qui est déjà visible, ce qui peut donner des lunettes dites de « réalité augmentée ». Tout cela paraissait bien lointain, jusqu’à ce que Google surprenne tout le monde en annonçant ses Google Glass, déplaçant la question du « peut-on » au « doit-on » ?

Un projecteur intégré au cadre des lunettes envoie l’image sur un prisme dans un coin du champs de vision, permettant ainsi la vision de l’écran. Le matériel actuel n’est peut-être pas très élégant, et la batterie est encore loin de pouvoir assurer une journée complète d’utilisation. Mais là aussi, on peut compter sur des progrès rapides des techniques de conception qui permettront, dans quelques années, de rendre ce type d’appareils indissociables des lunettes classiques.

Il ne reste donc plus qu’une grande question : pour faire quoi ? On peut noter que les « Virtual Display Devices » de Deep Space 9 sont des instruments de navigation, qui ont par ailleurs la fâcheuse tendance à rendre malades les humains qui tentent de les utiliser. En leur temps, les sextants devaient être l’équivalent d’un smartphone très haut de gamme : rare, onéreux, et incroyablement utile. Leur fonctionnement était déjà étonnement proche des Google Glass. Ce n’est pas un hasard si les pilotes d’avions de chasse utilisent aussi des écrans « head-up display » (HUD) pour visualiser des informations sans perdre de vue le reste. C’est sans doute une piste intéressante, qui fait partie de cette longue tradition de technologies militaires plus tard adaptées à un usage civil.

Her (2013)

S’il y a bien une interface qui transparaît dans la plupart de celles citées précédemment, c’est la commande vocale. La synthèse vocale existe depuis quelques décennies déjà, et s’améliore progressivement. L’interprétation des commandes, elle, s’améliore plus lentement. On peut sûrement être déçu face aux performances des derniers assistants vocaux, entre Google Now et Siri, qui font figure de spécialistes. On peut demander l’heure, se renseigner sur la météo ou sur les derniers résultats sportifs, mais de façon globale, on ne parle pas avec ces systèmes comme on le ferait naturellement avec une personne.

Pour autant, le principal défi incarné par l’appareil du film Her n’est pas vraiment d’ordre technique. Il s’agit d’une oreillette embarquant un « OS » qui se comporte ni plus ni moins que comme un être humain. Le personnage principal apprend donc à connaître cette entité, d’abord par curiosité et par amusement, et développe par la suite des émotions à son endroit. Tomber amoureux d’un ordinateur. Le concept paraît absurde, et pourtant, les fabricants de systèmes GPS pour voitures proposant au conducteur de choisir entre une synthèse vocale féminine ou masculine constatent une écrasante majorité de personnes faisant un choix se conformant à leur orientation sexuelle. N’est pas une manifestation flagrante d’un rapport sentimental avec la machine qui ne demande qu’à se développer ?

L’interface audio continuera à s’améliorer car elle est trop essentielle pour toutes les autres. À mesure que le matériel se miniaturise, la paire micro/haut-parleur s’adapte parfaitement aux montres connectées comme aux paires de Google Glass. Enfin, n’oublions pas que pour certaines personnes, l’interface vocale est tout simplement la seule interface possible, et qu’elle mérite à ce titre tout notre intérêt.

Back to the Future Part 2 (1989)

Nous vivons (théoriquement) cette année dans le futur décrit par Back to the Future Part 2. On constatera forcément quelques erreurs de prédiction. Ma grande déception personnelle concerne les chaussures Nike « auto-laçantes ». Mais l’espoir persiste. Nike a sorti l’année dernière une paire de chaussures en reprenant l’apparence, hélas sans sa principale fonctionnalité. La firme continue pour autant à promettre que le produit est bien en développement, assorti d’un habituel « coming soon ».

Il ne s’agit pas nécessairement de mettre un écran et un clavier sur la manche d’une chemise pour en faire un vêtement « intelligent ». De nombreuses technologies ont été intégrées et continuent à être en développement pour nos habits, qui deviennent donc effectivement des interfaces, et que nous portons tous les jours sans y prêter attention. Certains tissus sont imperméables, d’autres présentent des fermetures-éclairs. Lentement et discrètement, nos vêtements continuent à intégrer des technologies qui amélioreront notre quotidien.

Les chaussures auront au moins une qualité pour ces nouvelles technologies : il est très facile de recharger une batterie simplement par l’action de la marche durant la journée. Parmi tous les défis posés, en voici au moins un qu’on devrait pouvoir résoudre plus facilement.

Akira (1988)

Pour finir ce tour d’horizon, je trouve intéressant de réfléchir un instant sur les interfaces invisibles. Plus d’écran, plus de bouton. Cette recherche du minimalisme et de la discrétion ne doit pas se faire au détriment de la fonction d’origine, mais son intérêt est bien réel.

Bien sûr, cette jolie description ressemble à une généralité abstraite, complètement détachée de la réalité. Cette évolution est pourtant déjà en marche. Depuis 1958, le pacemaker est un objet invisible qui interagit directement avec son « utilisateur ».

Il ne s’agit pas seulement de réparer ou de remplacer des fonctions naturelles. Des « biohackers » ont par exemple découvert un moyen innovant pour détecter les champs électromagnétiques. C’est simple, mais l’installation est un peu douloureuse. Il suffit en effet de s’implanter un petit aimant sous la peau de l’extrémité d’un doigt. Les nerfs y sont très nombreux, ce qui favorise leur sensibilité. Comme cette opération n’est pas justifiable médicalement, l’anesthésie n’est pas possible. Après quelques semaines d’adaptation, l’aimant peut ainsi transmettre directement sa perception des champs environnant au système nerveux. Il suffit alors de tendre la main pour percevoir un four micro-onde en activité, ou un métro qui transite sous le sol. Un « pouvoir » digne de la science-fiction, pourtant bien réel et accessible.

Conclusion

Ce résumé ne donne qu’un bref aperçu, et je ne prétend pas établir ici une liste exhaustive des différentes interfaces visibles dans des œuvres culturelles. Ce billet, et la conférence qui le précédait, ne sont que des prétextes pour contempler la richesse des interfaces imaginées en un siècle de science-fiction.

Un auteur (dont j’ai oublié le nom) s’est vu demandé dans une interview récente quel était l’élément, au cours de sa longue carrière, qui lui paraissait le plus fou, le plus fantaisiste. Parmi toutes les machines à voyager dans le temps et toutes les stations spatiales, il avoua qu’il n’aurait jamais pensé que l’Homme construirait vraiment un jour des portes s’ouvrant automatiquement devant son passage. Voilà bien une interface devenue tellement habituelle qu’elle nous paraît banale. La prochaine fois que vous passerez devant un magasin et que les portes s’ouvriront automatiquement, rappelez-vous qu’il s’agissait là aussi d’un rêve de science-fiction.

Mise à jour 25 octobre 2014 : la vidéo de ma session à Mix-IT est maintenant disponible sur InfoQ : Looking at the future of User Interfaces in Sci-Fi.