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H YBRID D ESK - U MA I NTERFACE H ÍBRIDA EM UM S ISTEMA S EMI - I MERSIVO DE D ESKTOP Felipe Carvalho PUC-Rio.

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1 H YBRID D ESK - U MA I NTERFACE H ÍBRIDA EM UM S ISTEMA S EMI - I MERSIVO DE D ESKTOP Felipe Carvalho PUC-Rio

2 GUIS – CONVERGÊNCIA DE INTERFACES WIMPs & 3DUIs ->Desktop Timeline Wimp – 2DUI 3DUIs DeskTop

3 E SPECTRO DE I NTERFACES MASSO, J. P. M.. A Structured Approach to the Development of 3D User Interfaces. PhD thesis, ALBACETE, ES, Adviser-Pascual Gonzalez Lopez.

4 A RRANJO T ECNOLOGICO WIMP (2DUI) Mouse, Teclado e Monitor. 3DUI ????

5 A RRANJO T ECNOLOGICO – 3DUI Arranjo Genérico?? Definição de Arranjos Direcionados as Tarefas 3D Estudo da relação das tarefas 3D e as propriedades dos dispositivos de entrada e saida (displays); Identificação de triplas do tipo (Dispositivo de Entrada, Display, Técnica de Interação 3D) que estejam de acordo com o arranjo tecnológico; Congruência Dimensional a condição aonde a demanda espacial de uma tarefa está diretamente de acordo com a técnica de interação que é usada para executá-la DARKEN, R.; DUROST, R.. Mixed-dimension interaction in virtual environments. In: VRST'05, p. 38{45. ACM, 2005.

6 P ROPRIEDADES DOS D ISPOSITIVOS Displays: Cor, Brilho e Contraste; Resolução Espacial; Field of View – FOV; Field of Regard – FOR; Geometria; Refresh Rate; Opacidade ( Real World Occlusion ); Masking; Light Transfer; Ergonomia; Latência Gráfica;

7 P ROPRIEDADES DOS D ISPOSITIVOS Input Graus de Liberdade ( Degree of Freedom ); Tipo de Dado (Discreto/Continuo); Affordances ; Ergonomia;

8 T AREFAS 3D & D ISPLAYS A maioria das técnicas de interação 3D ( em ambientes imersivos) foram criadas e desenvolvidas para HMDs; Predominância de avaliações usando HMDs; Conclusões relativas as propriedades dos HMDS Fov pequeno, FOR de 360, obstrução do mundo real, problemas de ergonomia (peso, presença de cabos, etc);

9 T AREFAS 3D & D ISPLAYS Dada a redução de custos de equipamentos, a aquisição principalmente de soluções baseadas em projeções ficou mais viável. Isto está resultando em estudos com avaliações mais diversificadas: Comparação da realização de uma tarefa de interação em displays diferentes; Impacto na migração de um técnica de interação 3D do seu display primário para outro; HMD x CAVE; Monitor x CAVE x HMD Projeção Simples X CAVE X Monitor

10 T AREFAS 3D & D ISPLAYS

11 Conclusões parciais: Displays fisicamente maiores com FOV e FOR elevados: estímulos visuais vindos tanto da visão focal quanto da periférica Inspeção e análise das relações espaciais entre vários objetos; Seleção: maior espaço visual de busca instantaneo; Navegação: noção de localização no espaço virtual (spatial awareness) - ajuda na criação de mapas mentais. Manipulação a Distância: Como o espaço visual é maior, este tipo de tarefa tem beneficios dada a não necessidade de movimentos precisos (translações grandes sem a nessidade de posicionamentos exatos).

12 T AREFAS 3D & D ISPLAYS Conclusões parciais: FOV pequeno + Nitidez, Resolução e Brilho: Manipulação Local: As tarefas de manipulação local mostraram uma concentração direcionada a uma área de visão reduzida, coincidindo com a visão focal, o que fez especular uma necessidade pequena da visão periférica. Outros aspectos como nitidez, brilho e resolução passaram a ter importancia principalmente na avaliação de detalhes nos objetos durante manipulações; Tamanho do objeto sendo manipulado: preferência por objetos proporcionamente menores ao corpo do usuário; Objetos ao alcance das mãos? Reaching displays ? Preferência por dispositivos 6-DOF em tarefas de manipulação. Apesar dos dispositivos ainda não apresentarem precisão elevada, eles ainda sim propiciam movimentos que os feitos durante manipulações com objetos reais;

13 INTERFACES DE TRANSIÇÃO Tarefas RV (Selection, Manipulation, Navigation)

14 INTERFACES DE TRANSIÇÃO Interfaces responsáveis por um caminhar uniforme ao longo de um espectro de interfaces; MagicBook

15 INTERFACES DE TRANSIÇÃO Iniciativas para a formalização de um modelo conceitual; GRASSET, R.; LOOSER, J. ; BILLINGHURST, M.. Transitional interface: concept, issues and framework. In: ISMAR, p. 231{232.IEEE, 2006.

16 ANOTAÇÃO 3D O acesso às informações em um ambiente virtual 3D não necessariamente estão restritas à visualização dos objetos 3D; Uma anotação é uma nota posicionada em algum lugar do mundo para explicar, questionar, ou revisar algum aspecto dele. Por meio de associações de arquivos que estão no desktop Aproveitamento do conhecimento dos usuários no ambiente Windows.

17 ANOTAÇÃO 3D & INTERFACES DE TRANSIÇÃO Pode ser interpretada como uma tarefa contendo tanto elementos simbólicos (informações como textos) comumente encontradas em intefaces 2D, e elementos gráficos encontrados em interfaces 3D. Realização através de diferentes interfaces inter- ligadas;

18 ANOTAÇÃO 3D & INTERFACES DE TRANSIÇÃO Diferentes interfaces com diferentes arranjos tecnológicos WIMP + Manipulação + Navegação Integração? Hybrid User Interfaces- HUI? O termo HUI foi inicialmente abordado como sendo caracterizado por um ambiente heterogêneo, rico em técnicas de interação, com dispositivos de diversas modalidades sendo utilizados de forma complementar.

19 H YBRID U SER I NTERFACES

20 HUI & INTERFACES DE TRANSIÇÃO Falta de critérios para conduzir a elaboração de um protótipo; Aspectos da Continuidade e Congruência Dimensional como formas de guiar a fase de design de uma HUI? Continuidade?? Como, aonde e quando uma informação será enviada para o usuário (Propriedade Perceptiva) refletirá o nível de compreensão durante o processo de interpretação dela (Propriedade Cognitiva) e o quão natural será o processo de interação (Propriedade Funcional). DUBOIS, E.; NIGAY, L. ; TROCCAZ, J.. Consistency in augmented reality systems. In: Little, M. R.; Nigay, L., editors, CONFERENCE PROCEEDINGS OF EHCI'2001, p. 111{122, Toronto, Canada, 2001.`Springer Verlag. TREVISAN, D. G.. Designing smooth connections between worlds. In: EXTENDED ABSTRACTS OF THE 2004 CONFERENCE ON HUMAN FACTORS AND COMPUTING SYSTEMS CHI2004, SESSION DOCTORAL CONSORTIUM, p. 1043{1044. ACM Press, ISHII, H.; KOBAYASHI, M. ; ARITA, K.. Iterative design of seamless collaboration media. Commun. ACM, 37(8):83{97, 1994.

21 H YBRID D ESK Protótipo Inicial

22 H YBRID D ESK Protótipo Atual

23 H YBRID D ESK Fase – Design Arranjo Tecnológico MiniCave LCD Monitor Tracker Ótico Mouse e Teclado Wand Head-Tracking

24 H YBRID D ESK Ambientes de Interação VR-Nav : Para Navegação e Seleção 3D; MiniCave + Wand + Óculos Interações: Grabing the air + Locomoção por direcionamento utilizando as teclas de navegação da Wand + Seleção por Raycasting ;

25 H YBRID D ESK Ambientes de Interação VR-Manip : Para Manipulação Local de Objetos no sentido de análisa-los (não há alteração da posição do objeto no cenário 3D) e posicionamento de anotações; LCD + Wand + Óculos Interações: physical props (associação direta dos movimentos da Wand ) + Ícone 3D + force feedback ; Ícone 3D

26 H YBRID D ESK Ambientes de Interação WIMP: Windows XP Mouse+Teclado+LCD+MiniCave; Interações convencionais do Windows XP;

27 H YBRID D ESK Transições - Condições

28 H YBRID D ESK Continuidade

29 H YBRID D ESK Modelo de Transições

30 AVALIAÇÃO Objetivo Avaliar Transições entre os ambientes; Estudo exploratório sobre a influência das decisões na fase de design (Continuidade e Congruência); Cenário Virtual do Experimento Tarefa de anotação em uma Plataforma Virtual de Petróleo; Aparatus HybridDesk (VR-Nav, VR-Manip e WIMP) Participantes Os usuários que realizaram o experimento foram indíviduos entre 20 e 40 anos de idade do sexo masculino, todos com certa experiência em realidade virtual, totalizando 7 indivíduos. (Paricipação adicional de um usuário expert na avaliação de performance do sistema)

31 AVALIAÇÃO Procedimento Termo de compromisso e questionário de perfil; Treinamento durante 10 minutos; Teste – Tempo Livre; Questionário SUS ( System Usability Scale); Questionário de Usabilidade das transições;

32 AVALIAÇÃO Experimento de Teste

33 AVALIAÇÃO Vídeo Ilustrativo

34 AVALIAÇÃO Resultados

35 AVALIAÇÃO Resultados

36 AVALIAÇÃO Resultados Usuário Expert

37 AVALIAÇÃO Satisfação do Usuário

38 CONCLUSÕES Integração de Interfaces 2D e 3D ainda é um problema em aberto; Integração direcionada para domínios e aplicações específicas Identificação de tarefas necessárias, e consequentemente, quais tecnologias mais apropriadas; Interligar interfaces levando em consideração as propriedades da continuidade pode ser vantajoso pois há uma preocupação em manter um vínculo contínuo entre as interações em pelo menos algum aspecto (Perceptivo, Cognitivo e Funcional);

39 CONCLUSÕES Muitas vezes uma única ferramenta para vários problemas não é a solução mais adequada. Mas a junção adequada de várias ferramentas pode ser valiosa, mesmo que isto leve à necessidade de impor restrições e regras para o convívio delas. Presença de descontinuidades (Perceptiva e Funcional); Adaptação de tecnologias de displays para permitir o uso conjunto do espaço físico de interação (MiniCave x LCD). As interfaces de transição ainda são um campo de estudo recente e trabalhos como este podem servir como referência para o desenvolvimento de outras;

40 T RABALHOS F UTUROS Adaptação de mais técnicas de interação para o sistema explorando os recursos de imersão e manipulação juntos; Inclusão de outras tecnologias Multi-touch (Interações Híbridas) Avaliações mais detalhadas buscando isolar mais as váriaveis da Continuidade; Substituir os trilhos (LCD) por outros mecanismos de mobilidade de displays Braço Articulado Avaliações Ergonomicas Utilizar Estereo do Tipo Passivo Polarizado

41 O BRIGADO !


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