Una interfaz de usuario tangible ( TUI ) es una interfaz de usuario en la que una persona interactúa con información digital a través del entorno físico . El nombre inicial era Interfaz de usuario comprensible, que ya no se usa. El propósito del desarrollo de TUI es potenciar la colaboración, el aprendizaje y el diseño dando formas físicas a la información digital, aprovechando así la capacidad humana para captar y manipular objetos y materiales físicos. [1]
Uno de los pioneros en interfaces de usuario tangibles es Hiroshi Ishii , profesor del Laboratorio de Medios del MIT que dirige Tangible Media Group. Su visión particular para las IU tangibles, llamadas Tangible Bits , es dar forma física a la información digital, haciendo que los bits sean directamente manipulables y perceptibles. Los bits tangibles persiguen el acoplamiento perfecto entre los objetos físicos y los datos virtuales.
Caracteristicas
- Las representaciones físicas están acopladas computacionalmente a la información digital subyacente.
- Las representaciones físicas incorporan mecanismos de control interactivo.
- Las representaciones físicas están acopladas perceptualmente a representaciones digitales mediadas activamente.
- El estado físico de los tangibles encarna aspectos clave del estado digital de un sistema.
Según Mi Jeong Kim y Mary Lou Maher, las cinco propiedades definitorias básicas de las interfaces de usuario tangibles son las siguientes: [2]
- espacio-multiplexado tanto de entrada como de salida;
- acceso concurrente y manipulación de componentes de interfaz;
- dispositivos específicos fuertes;
- dispositivos computacionales espacialmente conscientes;
- reconfigurabilidad espacial de los dispositivos.
Diferencias: interfaz de usuario tangible y gráfica
Una interfaz de usuario tangible debe diferenciarse por una interfaz gráfica de usuario (GUI). Una interfaz gráfica de usuario existe solo en el mundo digital, donde la TUI conecta el mundo digital con el físico. Por ejemplo, una pantalla muestra la información digital, mientras que un mouse nos permite interactuar directamente con esta información digital. [3] Además, una interfaz de usuario tangible también representa la entrada en el mundo físico, a diferencia de la interfaz gráfica de usuario, y hace que la información digital sea directamente accesible. [4]
Una interfaz de usuario tangible generalmente se construye para un grupo objetivo específico, debido al bajo rango de posibles áreas de aplicación. Por lo tanto, el diseño de la interfaz debe desarrollarse junto con el grupo objetivo para garantizar una buena experiencia de usuario. [5]
En comparación con una TUI, la interfaz gráfica de usuario tiene una amplia gama de usos en una interfaz. Por eso se dirige a un gran grupo de posibles usuarios. [6]
Una ventaja de la interfaz de usuario Tangible es la experiencia del usuario, porque se produce una interacción física entre el usuario y la propia interfaz (Ej .: SandScape : Construyendo tu propio paisaje con arena). Otra ventaja es la usabilidad, porque el usuario sabe de forma intuitiva cómo utilizar la interfaz al conocer la función del objeto físico. Entonces, el usuario no necesita aprender la funcionalidad. Es por eso que la interfaz de usuario tangible se usa a menudo para hacer que la tecnología sea más accesible para las personas mayores. [7]
Tipo de interfaz / Atributos | Interfaz de usuario tangible | Interfaz gráfica del usuario |
---|---|---|
Cantidad de posibles áreas de aplicación | Construya para un área de aplicación específica | Construido para muchos tipos de áreas de aplicación |
Cómo se maneja el sistema | objetos físicos, como un mouse o un teclado | Basado en bits gráficos, como píxeles en la pantalla |
Acoplamiento entre bits cognitivos y la salida física | Conexión no mediada | Conexión indirecta |
Cómo se impulsa la experiencia del usuario | El usuario ya conoce la función de la interfaz al conocer la función de los objetos físicos | El usuario explora la funcionalidad de la interfaz. |
Comportamiento del usuario al acercarse al sistema | Intuición | Reconocimiento |
Ejemplos de
Un ejemplo simple de IU tangible es el mouse de la computadora: al arrastrar el mouse sobre una superficie plana, se mueve un puntero en la pantalla en consecuencia. Existe una relación muy clara entre los comportamientos que muestra un sistema con los movimientos de un ratón. Otros ejemplos incluyen:
- Contestador automático de mármol de Durrell Bishop (1992). [9] Una canica representa un solo mensaje dejado en el contestador automático . Dejar caer una canica en un plato reproduce el mensaje asociado o llama a la persona que llama.
- El sistema Topobo . Los bloques en Topobo son como bloques LEGO que se pueden unir, pero también se pueden mover solos utilizando componentes motorizados. Una persona puede empujar, tirar y torcer estos bloques, y los bloques pueden memorizar estos movimientos y reproducirlos. [10]
- Implementaciones que permiten al usuario dibujar una imagen en el tablero de la mesa del sistema con un lápiz real tangible. Usando gestos con las manos, el usuario puede clonar la imagen y estirarla en los ejes X e Y como lo haría en un programa de pintura. Este sistema integraría una cámara de video con un sistema de reconocimiento de gestos .
- jive . La implementación de una TUI ayudó a que este producto fuera más accesible para los usuarios mayores del producto. Los pases 'amigo' también se pueden utilizar para activar diferentes interacciones con el producto. [11]
- SandScape : Diseño de paisaje con TUI. Esta interfaz permite al usuario formar un paisaje de arena sobre una mesa. El modelo de arena representa el terreno, que se proyecta en la superficie. En tiempo real, el modelo proyecta las deformaciones de la arena. [12]
Se han realizado varios enfoques para establecer un middleware genérico para las TUI. Apuntan a la independencia de los dominios de aplicación, así como a la flexibilidad en términos de la tecnología de sensores implementada. Por ejemplo, Siftables proporciona una plataforma de aplicaciones en la que pequeñas pantallas sensibles a los gestos actúan juntas para formar una interfaz persona-computadora.
Para el apoyo de la colaboración, las TUI deben permitir la distribución espacial, las actividades asincrónicas y la modificación dinámica de la infraestructura de la TUI, por nombrar las más destacadas. Este enfoque presenta un marco basado en el concepto de espacio de tuplas LINDA para cumplir con estos requisitos. El marco TUIpist implementado despliega tecnología de sensores arbitrarios para cualquier tipo de aplicación y actuadores en entornos distribuidos. [13]
Lo último
El interés en las interfaces de usuario tangibles (TUI) ha crecido constantemente desde la década de 1990, y cada año aparecen más sistemas tangibles. Un documento técnico de 2017 describe la evolución de las TUI para las experiencias de la mesa táctil y abre nuevas posibilidades para la experimentación y el desarrollo. [14]
En 1999, Gary Zalewski patentó un sistema de bloques móviles para niños que contienen sensores y pantallas para enseñar ortografía y composición de oraciones. [15]
Tangible Engine es una aplicación de creación patentada que se utiliza para crear interfaces de reconocimiento de objetos para mesas táctiles capacitivas proyectadas. El Tangible motor Media Creator permite a los usuarios con poca o ninguna experiencia de codificación para crear rápidamente experiencias basadas en la UIS.
El Tangible Media Group del MIT, encabezado por Hiroshi Ishi, está continuamente desarrollando y experimentando con TUI, incluidas muchas aplicaciones de sobremesa. [dieciséis]
El sistema Urp [17] y el banco de trabajo de planificación urbana aumentada más avanzado [18] permiten simulaciones digitales de flujo de aire, sombras, reflejos y otros datos basados en las posiciones y orientaciones de modelos físicos de edificios en la superficie de la mesa.
Los nuevos desarrollos van incluso un paso más allá e incorporan la tercera dimensión al permitir al usuario formar paisajes con arcilla (Illuminating Clay [19] ) o arena (Sand Scape [20] ). Una vez más, diferentes simulaciones permiten el análisis de sombras, mapas de altura, pendientes y otras características de las masas de tierra formables de forma interactiva.
InfrActables es una mesa colaborativa de retroproyección que permite la interacción mediante el uso de TUI que incorporan reconocimiento de estado. Agregar diferentes botones a las TUI habilita funciones adicionales asociadas a las TUI. Las versiones más recientes de la tecnología pueden incluso integrarse en pantallas LC [21] mediante el uso de sensores infrarrojos detrás de la matriz LC.
Tangible Disaster [22] permite al usuario analizar las medidas de desastre y simular diferentes tipos de desastres (incendios, inundaciones, tsunamis) y escenarios de evacuación durante las sesiones de planificación colaborativa. Los objetos físicos permiten ubicar desastres colocándolos en el mapa interactivo y además ajustando parámetros (es decir, escala) usando diales adjuntos a ellos.
Recientemente se ha identificado el potencial comercial de las TUI. Reactable, premiado repetidamente, [23] un instrumento interactivo tangible de sobremesa, ahora se distribuye comercialmente por Reactable Systems, una empresa derivada de la Universidad Pompeu Fabra, donde se desarrolló. Con Reactable, los usuarios pueden configurar su propio instrumento de forma interactiva, colocando físicamente diferentes objetos (que representan osciladores, filtros, moduladores ...) y parametrizarlos girando y utilizando la entrada táctil.
Microsoft distribuye su novedosa plataforma basada en Windows Microsoft Surface [24] (ahora Microsoft PixelSense) desde 2009. Además del seguimiento multitáctil de los dedos, la plataforma admite el reconocimiento de objetos físicos por sus huellas. Se han presentado varias aplicaciones, principalmente para el uso en espacios comerciales. Los ejemplos van desde diseñar un diseño gráfico individual para una tabla de snowboard o monopatín hasta estudiar los detalles de un vino en un restaurante colocándolo sobre la mesa y navegando por los menús a través de la entrada táctil. También se admiten interacciones como la exploración colaborativa de fotografías desde una handycam o un teléfono celular que se conecta a la perfección una vez colocadas sobre la mesa.
Otra instalación interactiva notable es Instant City [25] que combina aspectos de juego, música, arquitectura y colaboración. Permite al usuario construir estructuras tridimensionales y configurar una ciudad con bloques de construcción rectangulares, lo que simultáneamente da como resultado el ensamblaje interactivo de fragmentos musicales de diferentes compositores.
El desarrollo de Reactable y el posterior lanzamiento de su tecnología de seguimiento reacTIVision [26] bajo GNU / GPL, así como las especificaciones abiertas del protocolo TUIO , han desencadenado una enorme cantidad de desarrollos basados en esta tecnología.
En los últimos años, se han iniciado muchos proyectos de aficionados y semiprofesionales fuera de la academia y el comercio. Debido a las tecnologías de seguimiento de código abierto (reacTIVision [26] ) y la potencia computacional cada vez mayor disponible para los consumidores finales, la infraestructura requerida ahora es accesible para casi todos. Una PC estándar, una cámara web y algunos trabajos manuales permiten a las personas configurar sistemas tangibles con un mínimo esfuerzo de programación y material. Esto abre las puertas a nuevas formas de percibir la interacción humano-computadora y permite nuevas formas de creatividad para que el público experimente.
Es difícil hacer un seguimiento y pasar por alto el número cada vez mayor de todos estos sistemas y herramientas, pero si bien muchos de ellos parecen utilizar solo las tecnologías disponibles y se limitan a experimentos y pruebas iniciales con algunas ideas básicas o simplemente reproducen sistemas existentes, un pocos de ellos se abren a nuevas interfaces e interacciones y se despliegan en el espacio público o se integran en instalaciones artísticas. [27]
El Tangible Factory Planning [28] es una tabla tangible basada en reacTIVision [29] que permite planificar y visualizar de forma colaborativa los procesos de producción en combinación con planos de nuevas construcciones fabriles y que se desarrolló dentro de una tesis de diploma.
Otro ejemplo de los muchos tableros de mesa basados en reacTIVision es ImpulsBauhaus-Interactive Table [30] y estuvo en exhibición en la Universidad Bauhaus de Weimar para conmemorar el 90 aniversario de la fundación de la Bauhaus. Los visitantes pudieron navegar y explorar las biografías, las complejas relaciones y las redes sociales entre los miembros del movimiento.
Se ha demostrado que el uso de principios derivados de la cognición incorporada , la teoría de la carga cognitiva y las TUI de diseño incorporado aumentan el rendimiento del aprendizaje al ofrecer retroalimentación multimodal. [31] Sin embargo, estos beneficios para el aprendizaje requieren formas de diseño de interacción que dejen tanta capacidad cognitiva como sea posible para el aprendizaje.
Icono físico
Un icono físico , o phicon , es el equivalente informático tangible de un icono en una interfaz gráfica de usuario tradicional o GUI . Los iconos contienen una referencia a algún objeto digital y, por lo tanto, transmiten significado. [32] [33] [34]
Historia
Los iconos físicos se utilizaron por primera vez como interfaces tanglible en el proyecto metaDesk construido en 1997 por el grupo de investigación de bits tanglible del profesor Hiroshi Ishii en el MIT . [35] [36] El metaDesk consistía en una mesa cuya superficie mostraba una imagen de video retroproyectada. Colocar un phicon en la mesa activó sensores que alteraron la proyección de video. [37]
Ver también
- Interfaz de hardware
- Interfaz de usuario cinética
- Interfaz de usuario natural
- Interfaz de usuario orgánica
Referencias
- ^ Ishii, Hiroshi (28 de octubre de 2017). "Pedazos tangibles". Bits tangibles: más allá de los píxeles . ACM. págs. xv – xxv. doi : 10.1145 / 1347390.1347392 . ISBN 9781605580043.
- ^ Kim, Mi Jeong; Maher, Mary Lou (2008). "El impacto de las interfaces de usuario tangibles en la cognición espacial de los diseñadores" (PDF) . Interacción persona-computadora . 23 (2): 101-137. doi : 10.1080 / 07370020802016415 . ISSN 0737-0024 .
- ^ http://tmg-trackr.media.mit.edu:8020/SuperContainer/RawData/Papers/485-Radical%20Atoms%20Beyond%20Tangible/Published/PDF
- ^ [1]
- ^ http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.924.6112&rep=rep1&type=pdf
- ^ http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.924.6112&rep=rep1&type=pdf
- ^ [2]
- ^ http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.924.6112&rep=rep1&type=pdf
- ^ "Contestador automático de Internet de las cosas de 1992, con canicas / Boing Boing" . boingboing.net .
- ^ "Kit de construcción Topobo con memoria cinética" . www.topobo.com .
- ^ "jive - redes sociales para tu abuela" . jive.benarent.co.uk .
- ^ [3]
- ^ http://www.cs.rit.edu/~pns6910/docs/Tuple%20Space/A%20Tuple-Space%20Based%20Middleware%20for%20Collaborative%20Tangible%20User%20Interfaces.pdf
- ^ "La evolución de las interfaces de usuario tangibles en mesas táctiles | Ideum" . Ideum - diseño de exposiciones | mesas táctiles | exhibiciones interactivas . Consultado el 31 de octubre de 2017 .
- ^ "Aparato de E / S inalámbrico y método de instrucción asistida por computadora" .
- ^ "Medios tangibles" . www.media.mit.edu . Laboratorio de Medios del MIT . Consultado el 10 de diciembre de 2014 .
- ^ Urp: un banco de trabajo luminoso-tangible para la planificación y el diseño urbanos John Underkoffler, Hiroshi Ishii Mayo de 1999 CHI '99: Actas de la conferencia SIGCHI sobre factores humanos en sistemas informáticos
- ^ Banco de trabajo de planificación urbana aumentada: superposición de dibujos, modelos físicos y simulación digital Hiroshi Ishii, Eran Ben-Joseph, John Underkoffler, Luke Yeung, Dan Chak, Zahra Kanji, Ben Piper Septiembre de 2002 ISMAR '02: Actas del 1er Simposio Internacional sobre Mixto y realidad aumentada
- ^ Piper, Ben; Ratti, Carlo; Ishii, Hiroshi (28 de octubre de 2017). "Arcilla iluminadora". Arcilla iluminadora: una interfaz tangible tridimensional para el análisis del paisaje . ACM. págs. 355–362. doi : 10.1145 / 503376.503439 . ISBN 978-1581134537.
- ^ Ishii, Hiroshi (1 de junio de 2008). "La interfaz de usuario tangible y su evolución". Comun. ACM . 51 (6): 32–36. doi : 10.1145 / 1349026.1349034 .
- ^ MightyTrace: Tecnología de seguimiento multiusuario en pantallas LC , R. Hofer, A. Kunz, P. Kaplan, Actas de la vigésimo sexta conferencia anual SIGCHI sobre factores humanos en sistemas informáticos, 2008, Florencia, Italia.
- ^ Interfaz de usuario tangible para apoyar la educación sobre desastres Kazue Kobayashi, Tatsuhito Kakizaki, Atsunobu Narita, Mitsunori Hirano, Ichiro Kase Agosto de 2007 SIGGRAPH '07: Carteles de SIGGRAPH 2007
- ^ The reacTable: explorando la sinergia entre la interpretación de música en vivo y las interfaces tangibles de sobremesa Sergi Jordà, Günter Geiger, Marcos Alonso, Martin Kaltenbrunner Febrero de 2007 TEI '07: Actas de la 1a conferencia internacional sobre interacción tangible e integrada
- ^ Demo I Microsoft Surface y la plataforma de vista única Josh Wall Mayo de 2009 CTS '09: Actas del Simposio internacional de 2009 sobre tecnologías y sistemas colaborativos
- ^ ciudad instantánea: una mesa de juego de construcción musical Sibylle Hauert, Daniel Reichmuth, Volker Böhm Junio de 2007 NIME '07: Actas de la 7ma conferencia internacional sobre nuevas interfaces para la expresión musical
- ^ a b reacTIVision: un marco de visión por computadora para la interacción tangible basada en tablas Martin Kaltenbrunner, Ross Bencina Febrero de 2007 TEI '07: Actas de la primera conferencia internacional sobre interacción tangible e integrada
- ^ "Exposición de usuarios de Sourceforge TUIO" .
- ^ Planificación de fábrica tangible, tesis de diploma, Daniel Guse, http://www.danielguse.de/tangibletable.php
- ^ Martin Kaltenbrunner y Ross Bencina. 2007. "reacTIVision: un marco de visión por computadora para la interacción tangible basada en tablas". En Actas de la 1ª conferencia internacional sobre interacción tangible e integrada (TEI '07). ACM, Nueva York, NY, EE. UU., 69-74. doi : 10.1145 / 1226969.1226983
- ^ "Mesa interactiva con reacTIVision: ImpulsBauhaus" .
- ^ Skulmowski, Alexander; Pradel, Simón; Kühnert, Tom; Brunnett, Guido; Rey, Günter Daniel (2016). "Aprendizaje incorporado utilizando una interfaz de usuario tangible: los efectos de la percepción háptica y el apuntado selectivo en una tarea de aprendizaje espacial". Informática y educación . 92–93: 64–75. doi : 10.1016 / j.compedu.2015.10.011 .
- ^ Fidalgo, F., Silva, P., Realinho, V .: "Computación ubicua y organizaciones", página 201. Desarrollos actuales en la educación asistida por tecnología, 2006
- ^ Michitaka Hirose (2001). Interacción persona-computadora: INTERACT '01: IFIP TC.13 International Conference on Human-Computer Interaction, 9-13 de julio de 2001, Tokio, Japón . IOS Press. págs. 337–. ISBN 978-1-58603-188-6.
- ^ Hamid Aghajan; Juan Carlos Augusto; Ramon Lopez-Cozar Delgado (25 de septiembre de 2009). Interfaces centradas en el ser humano para la inteligencia ambiental . Prensa académica. págs. 15–. ISBN 978-0-08-087850-8.
- ^ Howard Rheingold (21 de marzo de 2007). Mobs inteligentes: la próxima revolución social . Libros básicos. págs. 104–. ISBN 978-0-465-00439-3.
- ^ Paul Dourish (2004). Dónde está la acción: los fundamentos de la interacción incorporada . Prensa del MIT. págs. 45–. ISBN 978-0-262-54178-7.
- ^ Mary Beth Rosson; John Millar Carroll (2002). Ingeniería de usabilidad: desarrollo basado en escenarios de la interacción persona-computadora . Morgan Kaufmann. págs. 316–. ISBN 978-1-55860-712-5.
enlaces externos
- Marco abierto TUIO para superficies multitáctiles tangibles en TUIO.org
- Entrada de la enciclopedia sobre la historia de la interacción tangible y las interfaces de usuario tangibles
- Informe técnico sobre la evolución de las interfaces de usuario tangibles en las mesas táctiles