Persistance de session WebXR : Gestion de l’état intersession dans les expériences immersives

L’avènement de WebXR a inauguré une nouvelle ère d’expériences Web immersives, estompant les frontières entre les mondes numérique et physique. Des applications de réalité virtuelle (RV) aux superpositions de réalité augmentée (RA), WebXR permet aux développeurs de créer des environnements captivants et interactifs directement dans le navigateur. Cependant, un défi clé dans la création d’expériences WebXR vraiment convaincantes réside dans la gestion de l’état de ces expériences sur plusieurs sessions. C’est là que la persistance de session et la gestion de l’état intersession deviennent cruciales.

Comprendre les sessions WebXR

Avant de plonger dans les complexités de la persistance de session, il est essentiel de comprendre le cycle de vie d’une session WebXR. Une session WebXR représente une période d’engagement actif avec un environnement immersif. Cette session commence lorsqu’un utilisateur demande une session XR (par exemple, en cliquant sur un bouton « Entrer en RV ») et se termine lorsque l’utilisateur quitte l’expérience ou que la session est explicitement terminée par l’application.

Par défaut, l’état d’une application WebXR est transitoire. Cela signifie que toutes les données ou modifications apportées pendant une session sont perdues lorsque la session se termine. Cela peut entraîner une expérience utilisateur frustrante, en particulier dans les applications où les progrès doivent être enregistrés, les préférences doivent être mémorisées ou l’utilisateur s’attend à une expérience continue et transparente sur plusieurs visites.

L’importance de la gestion de l’état intersession

La gestion de l’état intersession répond à cette limitation en fournissant des mécanismes pour conserver les données au-delà de la durée de vie d’une seule session WebXR. Cela permet aux développeurs de :

• Préserver la progression de l’utilisateur : Dans les jeux ou les simulations interactives, les utilisateurs peuvent enregistrer leur progression et reprendre là où ils se sont arrêtés lors des sessions suivantes. Imaginez une simulation de formation virtuelle pour les chirurgiens ; ils devraient être en mesure d’enregistrer une procédure partiellement terminée et de continuer plus tard.
• Mémoriser les préférences de l’utilisateur : Stockez les paramètres spécifiques à l’utilisateur, tels que la langue préférée, les options d’affichage ou les schémas de contrôle, afin de garantir une expérience personnalisée entre les sessions. Par exemple, un utilisateur peut préférer un paramètre de qualité de rendu spécifique ou une dominance manuelle particulière pour les interactions.
• Activer les expériences continues : Créez des expériences qui passent de manière transparente entre les sessions, en conservant un sentiment de continuité et d’immersion. Prenons l’exemple d’une application de réalité augmentée qui permet aux utilisateurs de placer des objets virtuels dans leur environnement physique ; les positions de ces objets doivent être mémorisées entre les sessions.
• Faciliter la collaboration : Dans les applications WebXR collaboratives, les données persistantes peuvent être utilisées pour synchroniser l’état de plusieurs utilisateurs sur différentes sessions, permettant une collaboration asynchrone et des expériences partagées. Par exemple, plusieurs utilisateurs peuvent contribuer à un tableau blanc virtuel partagé, les modifications persistant même si les utilisateurs rejoignent et quittent à des moments différents.

Stratégies de persistance de session WebXR

Plusieurs stratégies peuvent être utilisées pour réaliser la persistance de session dans les applications WebXR, chacune ayant ses propres compromis en termes de complexité, de capacité de stockage et de sécurité. Explorons quelques-unes des approches les plus courantes :

1. API Web Storage (localStorage et sessionStorage)

L’API Web Storage fournit un mécanisme simple pour stocker des paires clé-valeur dans le navigateur. Elle offre deux options de stockage distinctes :

• localStorage : Conserve les données entre les sessions du navigateur. Les données stockées dans localStorage restent disponibles même après la fermeture et la réouverture du navigateur.
• sessionStorage : Stocke les données uniquement pendant la durée de la session de navigateur actuelle. Les données dans sessionStorage sont effacées lorsque l’onglet ou la fenêtre du navigateur est fermé.

Avantages :

• Simple et facile à utiliser.
• Largement pris en charge par les navigateurs.

Inconvénients :

• Capacité de stockage limitée (généralement d’environ 5 à 10 Mo).
• API synchrone, qui peut bloquer le thread principal et avoir un impact sur les performances pour les grands ensembles de données.
• Prend uniquement en charge les valeurs de chaîne, ce qui nécessite la sérialisation et la désérialisation des structures de données complexes.
• Moins sécurisé que les autres options, car les données sont stockées en texte brut.

Exemple :

Prenons l’exemple d’un scénario dans lequel vous souhaitez stocker le paramètre de langue préférée de l’utilisateur :

            // Store the language setting
localStorage.setItem('preferredLanguage', 'en-US');

// Retrieve the language setting
const language = localStorage.getItem('preferredLanguage');

console.log('Preferred language:', language); // Output: Preferred language: en-US

            

              
                Copy
              
            
          

2. API IndexedDB

IndexedDB est une solution de stockage côté client plus robuste et riche en fonctionnalités qui fournit une base de données de style NoSQL dans le navigateur. Elle vous permet de stocker de plus grandes quantités de données structurées, notamment des objets, des tableaux et des données binaires.

Avantages :

• Capacité de stockage plus importante que l’API Web Storage (généralement limitée uniquement par l’espace disque disponible).
• API asynchrone, empêchant le blocage du thread principal.
• Prend en charge les transactions pour l’intégrité des données.
• Permet l’indexation pour une récupération efficace des données.

Inconvénients :

• API plus complexe que l’API Web Storage.
• Nécessite la gestion des schémas de base de données et des migrations.

Exemple :

Illustrons le stockage de la progression de l’utilisateur dans un jeu WebXR à l’aide d’IndexedDB :

            // Open a database
const request = indexedDB.open('WebXRGameDB', 1); // Version 1 of the database

request.onerror = (event) => {
  console.error('Failed to open database:', event);
};

request.onupgradeneeded = (event) => {
  const db = event.target.result;

  // Create an object store to hold game progress
  const objectStore = db.createObjectStore('gameProgress', { keyPath: 'userId' });

  // Define indexes
  objectStore.createIndex('level', 'level', { unique: false });
};

request.onsuccess = (event) => {
  const db = event.target.result;

  // Function to save game progress
  const saveProgress = (userId, level, score) => {
    const transaction = db.transaction(['gameProgress'], 'readwrite');
    const objectStore = transaction.objectStore('gameProgress');

    const data = {
      userId: userId,
      level: level,
      score: score,
      timestamp: Date.now()
    };

    const request = objectStore.put(data);

    request.onsuccess = () => {
      console.log('Game progress saved successfully!');
    };

    request.onerror = (event) => {
      console.error('Failed to save game progress:', event);
    };
  };

  // Function to load game progress
  const loadProgress = (userId) => {
    const transaction = db.transaction(['gameProgress'], 'readonly');
    const objectStore = transaction.objectStore('gameProgress');

    const request = objectStore.get(userId);

    request.onsuccess = () => {
      if (request.result) {
        console.log('Game progress loaded:', request.result);
        // Use the loaded data to restore the game state
      } else {
        console.log('No game progress found for user:', userId);
      }
    };

    request.onerror = (event) => {
      console.error('Failed to load game progress:', event);
    };
  };

  // Example usage:
  saveProgress('user123', 5, 1250); // Save progress
  loadProgress('user123'); // Load progress
};

            

              
                Copy
              
            
          

3. Stockage en nuage

Pour des exigences de persistance de session plus complexes et évolutives, l’utilisation de solutions de stockage en nuage peut être une option appropriée. Cela implique de stocker les données utilisateur sur un serveur distant, permettant l’accès depuis plusieurs appareils et offrant une plus grande capacité de stockage.

Avantages :

• Capacité de stockage illimitée (sous réserve des limites du fournisseur de cloud).
• Accessibilité des données depuis plusieurs appareils.
• Options de sécurité et de sauvegarde des données améliorées.
• Permet des expériences collaboratives en partageant des données entre les utilisateurs.

Inconvénients :

• Nécessite une connectivité réseau.
• Complexité accrue en raison du développement côté serveur et de l’intégration de l’API.
• Problèmes de latence potentiels en raison de la communication réseau.
• Dépendance vis-à-vis d’un fournisseur de cloud tiers.

Exemple :

Une application WebXR pourrait utiliser un service cloud tel que Firebase, AWS S3 ou Azure Blob Storage pour stocker les profils utilisateur, les avatars personnalisés ou les données d’environnement partagées. L’application WebXR devrait authentifier l’utilisateur, puis utiliser l’API du service cloud pour lire et écrire des données. Par exemple, l’application peut stocker l’avatar de l’utilisateur dans un compartiment de stockage en nuage et le récupérer lorsque l’utilisateur se connecte à partir d’un autre appareil.

4. Cookies

Les cookies sont de petits fichiers texte que les sites Web stockent sur l’ordinateur d’un utilisateur pour mémoriser des informations à son sujet. Bien qu’ils soient principalement utilisés pour le suivi et la personnalisation des sites Web, ils peuvent également être utilisés pour la persistance de session de base dans les applications WebXR.

Avantages :

• Simple à mettre en œuvre.
• Largement pris en charge par les navigateurs.

Inconvénients :

• Capacité de stockage très limitée (généralement d’environ 4 Ko par cookie).
• Peut être désactivé par les utilisateurs.
• Problèmes de sécurité en raison du risque potentiel d’attaques de script intersite (XSS).
• Principalement conçu pour les applications basées sur HTTP, moins adapté aux données WebXR complexes.

Remarque : En raison de leurs limitations et de leurs risques de sécurité, les cookies ne sont généralement pas recommandés pour stocker des données sensibles ou de grandes quantités de données dans les applications WebXR. Concentrez-vous sur l’API Web Storage, IndexedDB ou le stockage en nuage pour des solutions plus robustes.

Meilleures pratiques pour la persistance de session WebXR

Lors de la mise en œuvre de la persistance de session dans vos applications WebXR, tenez compte des meilleures pratiques suivantes :

• Choisissez la bonne solution de stockage : Sélectionnez l’option de stockage qui convient le mieux aux exigences de votre application en termes de capacité de stockage, de performances, de sécurité et de complexité. Pour de petites quantités de données simples, l’API Web Storage peut suffire. Pour des données plus volumineuses et plus structurées, IndexedDB est un meilleur choix. Pour les applications évolutives et collaboratives, le stockage en nuage est souvent la solution la plus appropriée.
• Prioriser la sécurité : Protégez les données utilisateur en chiffrant les informations sensibles avant de les stocker, en particulier lors de l’utilisation de l’API Web Storage ou de cookies. Mettez en œuvre des mécanismes d’authentification et d’autorisation appropriés pour empêcher l’accès non autorisé aux ressources de stockage en nuage. Suivez les pratiques de codage sécurisé pour atténuer le risque de XSS et d’autres vulnérabilités de sécurité.
• Optimiser les performances : Utilisez des API asynchrones dans la mesure du possible pour éviter de bloquer le thread principal et d’affecter la réactivité de votre application WebXR. Mettez en œuvre des stratégies de mise en cache pour réduire le nombre de requêtes réseau vers le stockage en nuage. Réduisez la quantité de données stockées localement pour économiser les ressources de l’appareil.
• Gérer la migration des données : Au fur et à mesure que votre application évolue, vous devrez peut-être mettre à jour la structure de vos données stockées. Mettez en œuvre des stratégies de migration des données pour garantir que les données utilisateur existantes restent compatibles avec les nouvelles versions de votre application. Ceci est particulièrement important lors de l’utilisation d’IndexedDB, où les schémas de base de données peuvent changer au fil du temps.
• Fournir un contrôle utilisateur : Permettez aux utilisateurs de gérer leurs données enregistrées, en fournissant des options pour effacer les données, exporter les données ou contrôler le niveau de persistance. Cela améliore la confidentialité des utilisateurs et renforce la confiance. Par exemple, un utilisateur peut vouloir supprimer sa progression de jeu enregistrée ou refuser la collecte de données.
• Tester minutieusement : Testez votre implémentation de persistance de session sur différents navigateurs, appareils et conditions de réseau pour vous assurer que les données sont enregistrées et restaurées correctement dans tous les scénarios. Simulez différents comportements d’utilisateur, tels que des plantages d’application inattendus ou des interruptions de réseau, pour vérifier la robustesse de votre implémentation.
• Tenir compte des réglementations en matière de confidentialité : Tenez compte des réglementations en matière de confidentialité telles que le RGPD et la CCPA lors de la collecte et du stockage des données utilisateur. Obtenez le consentement de l’utilisateur lorsque cela est nécessaire et fournissez des informations claires et transparentes sur la façon dont ses données sont utilisées. Par exemple, si votre application WebXR collecte des informations personnelles, vous devez informer les utilisateurs de la finalité de la collecte de données, de leurs droits d’accès et de suppression de leurs données, et de la façon dont ils peuvent vous contacter pour toute question ou préoccupation.

Exemples de gestion de l’état intersession dans les applications WebXR

Voici quelques exemples concrets de la façon dont la gestion de l’état intersession peut être appliquée dans diverses applications WebXR :

• Simulations de formation virtuelle : Enregistrez la progression des stagiaires au fur et à mesure qu’ils travaillent sur des simulations complexes, leur permettant de reprendre leur formation à tout moment. Cela pourrait être utilisé dans la formation médicale, l’ingénierie aérospatiale ou les scénarios de sécurité industrielle.
• Visualisation architecturale : Permettez aux utilisateurs de personnaliser la conception et la disposition des espaces virtuels, en enregistrant leurs modifications pour les sessions futures. Par exemple, un utilisateur pourrait réorganiser les meubles, changer les couleurs des murs ou ajouter des éléments décoratifs à un appartement virtuel, et ces modifications seraient persistantes entre les sessions.
• Narration interactive : Mémorisez les choix et les actions de l’utilisateur dans un récit à embranchements, créant une expérience de narration personnalisée et engageante. Les décisions de l’utilisateur pourraient influencer l’intrigue, les relations entre les personnages ou la fin générale de l’histoire.
• Outils de conception collaboratifs : Permettez à plusieurs utilisateurs de collaborer sur un projet de conception virtuelle partagé, avec des modifications persistant entre les sessions et les utilisateurs. Par exemple, les architectes pourraient travailler ensemble sur un modèle 3D d’un bâtiment, les contributions de chaque utilisateur étant enregistrées et synchronisées en temps réel.
• Applications de commerce RA : Permettez aux utilisateurs de placer des meubles ou des appareils virtuels dans leur environnement physique à l’aide de la RA, en enregistrant les positions de ces objets pour les sessions futures. Cela permet aux utilisateurs de visualiser l’apparence des produits dans leur maison avant de faire un achat, et leurs emplacements seraient mémorisés entre les visites.

L’avenir de la persistance de session WebXR

À mesure que la technologie WebXR continue d’évoluer, nous pouvons nous attendre à de nouvelles avancées dans la persistance de session et la gestion de l’état intersession. Les technologies émergentes telles que WebAssembly et l’informatique sans serveur peuvent permettre un stockage et une synchronisation des données plus sophistiqués et efficaces. Le développement de nouvelles API WebXR peut fournir des mécanismes standardisés pour la gestion des données persistantes et des profils utilisateur. En outre, l’attention croissante portée à la confidentialité et à la sécurité des données stimulera le développement de solutions de stockage plus sûres et respectueuses de la confidentialité.

La capacité à gérer de manière transparente l’état entre les sessions est essentielle pour créer des expériences WebXR vraiment immersives et engageantes. En tenant soigneusement compte des options de stockage disponibles et en suivant les meilleures pratiques, les développeurs peuvent créer des applications WebXR qui offrent une expérience continue, personnalisée et mémorable aux utilisateurs.

Conclusion

La persistance de session WebXR est une pierre angulaire de la création d’expériences immersives convaincantes et conviviales. En comprenant les différentes techniques disponibles (du simple localStorage aux solutions robustes de stockage en nuage) et en adhérant aux meilleures pratiques, les développeurs peuvent créer des applications WebXR qui transcendent les limitations d’une seule session, offrant aux utilisateurs un voyage fluide et continu dans le monde de la réalité virtuelle et augmentée. L’avenir de WebXR est persistant, personnalisé et profondément engageant, et la maîtrise de la gestion de l’état intersession est essentielle pour libérer son plein potentiel.