Physicalisation de données

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Physicalisation de données
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à finaliser débutant
2019/04/17
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  • Qualité: à finaliser
  • Difficulté: débutant

1 Introduction

«Le besoin de visualiser des données remonte aux premières civilisations. Un aspect remarquable des représentations de données physiques telles que les jetons d’argile mésopotamiens est qu’elles peuvent être librement manipulées et réorganisées. L’invention des tablettes d’argile puis du papier a grandement facilité la complexification, la production et la diffusion de représentations visuelles de données mais, en même temps, les a figées : on peut lire, mais non plus manipuler. Avec la démocratisation des « fab labs » , les représentations physiques sont de retour.» ( Yvonne Jansen et Pierre Dragicevic [1])

Le thème de la physicalisation était exploré dans le cadre d'un cours, expérience qui est documenté ici. Des étudiants en technologies éducatives, dans le cadre du cours STIC III (2018/19) de l'Université de Genève ont notamment crée des projets de physicalisation, ainsi que des petits prototypes exploratoires en broderie machine, découpe laser, impression 3D.

Selon un de nos étudiants, "la physicalisation est pour certain un art, tandis que pour d'autres c'est une visualisation des données. Nous pensons que la physicalisation permet d'avoir en un coup d'oeil des données sous formes visuelle, comme une échelle de visualisation des données que l'on est en train de traiter. Prenons l'exemple avec l'échelle d'une visualisation de l'avancement de projet, cela permet aux personnes qui l'utilisent de voir l'avancement de leur projet et réduire le stress que peut provoquer l'élaboration d'un projet. Cette physicalisation peut être représentée par un escalier en forme de colimaçon avec des marches sur lesquelles sont inscrites des émotions sous la formes de mots, comme "attaque de panique aiguë", "espoir" ou encore "passion" (Fichier:Echelle.stl). Ces états d'âmes permettent de se rendre compte de l'état ou se trouve l'individu en un coup d'oeil, sans avoir à utiliser des graphiques complexes qui pourraient prêter à confusion. Ainsi, il suffit à la personne de placer son avatar pour se rendre compte de son état émotionnel."

La nature des projets développés dans ce cours était très varié. On peut citer la visualisation de phénomènes physiques comme le Cadran solaire, l'expression et la gestion de soi comme kit d'humeur, la visualisation de statistiques comme Physicalisation de statistiques au hockey sur glace ou l'occurence des lettres dans le langage, un outil de planification d'achat en fonction de l'affluence , des artefacts à visée politique comme la répartition des richesses, une broderie "post-moderne" qui peut calculer le produit de deux nombres, et pour finir, un outil physique de suivi du cycle menstruel.

Certains prototypes sont suffisamment avancés pour être présentés ici, notamment un outil pour visualiser des courbes brachistochrones en découpe laser, un outil pour visualiser la perception de styles d'apprentissage dans un groupe en impression 3D, une visualisation de réchauffement climatique en broderie, une broderie du nombre d'or, des dispositifs d'autorégulation en dispositif en broderie ou en découpe laser, et des dés à tâches en impression 3D.

Au moment d'écrire ces lignes (février 2019), certains projets ne sont pas encore terminés.

2 Terminologie

Les physicalisations de données ou les visualisations physiques sont des artefacts physiques basés sur des données. Ce sont les contreparties physiques des visualisations de données. Ces artefacts peuvent impliquer l'utilisation d'ordinateurs, que ce soit pour les fabriquer ou pour les activer. Un terme étroitement lié est la sculpture de données.

2.1 Visualisation physique

Le terme "visualisation physique" ("physical visualization" ) est apparu dans la littérature de visualisation de l'information vers 2008. The term appeared in the information visualization literature around 2008 [2][3]. According to Jansen et al. (2013):

"Traditional visualizations map data to pixels or ink, whereas physical visualizations map data to physical form." [4]

2.2 Physicalisation de données

Jansen et al. (2015) introduisent le terme "data physicalization" comme synonyme de visualisation physique quand on ne veut pas trop insister sur le sens visuel:

"A data physicalization (or simply physicalization) is a physical artifact whose geometry or material properties encode data." [5]

Les mêmes auteurs font la distinction entre (a) la matérialisation des données en tant qu’artefacts (pour laquelle ils suggèrent la définition ci-dessus), (b) la physicalisation des données en tant que processus qui donne une forme matérielle aux données, et la physicalisation de données en tant que domaine de recherche qui marie visualisation de données (infovis) avec les interfaces utilisateurs tangibles:

"We propose to think of Data Physicalization as a research area that examines how computer-supported, physical representations of data (i.e., physicalizations), can support cognition, communication, learning, problem solving, and decision making." [5]

2.3 Objet de données

Gwilt et al. (2012) coined the term "data-object" to refer to "physical artefacts based on data extracted from statistical digital information systems." [6]

2.4 Sculpture de données

Le terme "sculpture de données" est probablement apparu pour la première fois vers 2005 [7], a gagné du terrain en 2008 et est devenu populaire vers 2014 [8]. Les sculptures de données se réfèrent généralement à des matérialisations de données artistiques. Selon Zhao et Vande Moere (2008), une sculpture de données est::

"a data-based physical artifact, possessing both artistic and functional qualities, that aims to augment a nearby audience’s understanding of data insights and any socially relevant issues that underlie it." [3]

Pour l'artiste Loren Madsen (2015), une sculpture de données est :

"three-dimensional data art", i.e., "art whose form in large part is determined by data or information." [9]

Jansen et al. (2015), définissent les structures de données comme:

"data-driven artifacts [...] built by artists and designers who seek to elicit emotions and convey meaning beyond mere data" [5]

2.5 Sculpture cinétique

Les sculptures de données, comme les sculptures traditionnelles, sont généralement statiques. Les sculptures cinétiques sont dynamiques, mais ne montrent pas nécessairement de données. Cependant, il existe plusieurs exemples de sculptures de données cinétiques.

3 Physicalisation dans l'éducation

3.1 Ateliers

  • 11 June 2017 – Pedagogy & Physicalization, a data physicalization workshop focused on designing learning activities around physical data representations. The workshop took place during the ACM DIS 2017 conference and was organized by Trevor Hogan, Uta Hinrichs, Yvonne Jansen, Samuel Huron, Pauline Gourlet, Eva Hornecker and Bettina Nissen.

3.2 Cours sur la physicalisation

  • Le cours STIC III Oct 2018 à Janvier 2019, documenté dans ce wiki (Sept. 2019) a permis d'explorer plusieurs pistes.
  • Dans le contexte de plusieurs cours sur la visualisation: Aviz une équipe multidisciplinaire du INRIA

4 References

  1. Yvonne Jansen, Pierre Dragicevic« Les représentations physiques de données », I2D – Information, données & documents 2015/2 (Volume 52), p. 37-37.
  2. Andrew Vande Moere. Beyond the tyranny of the pixel: Exploring the physicality of information visualization Information Visualisation, 2008. IV'08.
  3. 3,0 et 3,1 Jack Zhao, Andrew Vande Moere. Embodiment in data sculpture: a model of the physical visualization of information DIMEA '08 Proceedings of the 3rd international conference on Digital Interactive Media in Entertainment and Arts, pages 343-350. ACM, 2008.
  4. Yvonne Jansen, Pierre Dragicevic, Jean-Daniel Fekete. Evaluating the efficiency of physical visualizations. CHI2013 – Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems, pages 2593- 2602. ACM, 2013.
  5. 5,0, 5,1 et 5,2 Yvonne Jansen, Pierre Dragicevic, Petra Isenberg, Jason Alexander, Abhijit Karnik, Johan Kildal, Sriram Subramanian, Kasper Hornbæk. Opportunities and Challenges for Data Physicalization. CHI 2015 - Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. ACM, 2015.
  6. Ian Gwilt, Yoxall Alaster, and Sano Koutaro. Enhancing the Understanding of Statistical Data Through the Creation of Physical Objects. DS 73-1 Proceedings of the 2nd International Conference on Design Creativity Volume 1. 2012.
  7. Andrew Vande Moere. email erosion infosthetics.com (blog post). August 2005.
  8. Pierre Dragicevic. Popularity of data physicalization terms (online). April 2017.
  9. Pierre Dragicevic. Interview with Loren Madsen: The Birth of Data Sculpture. Online: http://dataphys.org/list/loren-madsen-interview. 2015.

5 Liens

La ressource la plus importante est le site dataphys.org. On y retrouve

Autres ressources:

6 Remerciements

La première version de cette page a repris entièrement l'article Terminology du site http://dataphys.org. Certaines phrases ont été traduites en français par nos soins. Vous avez le droit de reprendre le contenu de cette page selon la license Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported (CC BY-NC-SA 3.0) et vous devez également citer la sources originale suivante:

  • Terminology. (2017, August 23). Data Physicalization Wiki, . Retrieved 10:26, September 20, 2018 from http://dataphys.org/w/index.php?title=Terminology&oldid=554.