Interacción persona-computador

Dispositivos para la interacción

Contenidos

Teclado y pantallaApuntadoresVoz y sonidoRastreo ocularOtros dispositivos Realidad aumentadaRealidad virtual

Teclado

Características El más usado Con/sin cable Contacto con las teclas (sencibilidad) Viaje (distancia de cierre de la conexión) Número de teclas Memoria (buffer) Velocidad de transferencia

300 caracteres/min = 5 bytes/seg

Teclado

Tipos

QWERTY Sholes, 1870 Máq. escribir

DVORAK 1920 Más eficiente

Teclado

Problemas de salud

Problemas en túnel carpal y codos El codo no debe estar más abajo de la muñeca.

Pantalla

Monitor

Controladora de video prepara la información que se ve en la pantalla genera las señales para la transmisión dispone de memoria Ram

Pantalla

Monitor

Tipos: CRT LCD

Menor consumo y peso

Propiedades: Colores, tamaño, capacidad gráfica,

tamaño del punto, tipo de barrido, conexión al computador

Pantalla

Problemas de salud

Consideraciones importantes Rayos X absorbidos casi totalmente por la pantalla, pero no

por detrás Radiación UV e IR casi insignificante Campos electromagnéticos

Transtornos en el sistema visual Transtornos en la reproducción

• Abortos y defectos de nacimiento

Recomendaciones: no estar muy cerca de la pantalla no utilizar tipos de letra pequeña trabajar en entornos bien iluminados no ubicar la pantalla delante de una ventana

Contenidos

Teclado y pantallaApuntadores

control directo control indirecto

Voz y sonidoRastreo ocularOtros dispositivosRealidad aumentadaRealidad Virtual

Apuntadores control indirecto

Ratón

Componente habitual Ideal para manipular objetos en pantalla Preciso Mecánico (bola), óptico (rayos de luz) Con/sin cable

Apuntadores control indirecto

Ratón, historia

Douglas Englebart, 1964 (Stanford Research

Institute)

Apuntadores control indirecto Trackball y Touchpad

Compactos, poco espacio Precisos Dificultad en movimientos

largos Utilizados en portátiles

Apuntadores control indirecto

Joystick

Necesita poco espacio. Barato y robusto Usado para juegos y

entornos de navegación virtual

Para tareas que trabajan dirección y velocidad

Apuntadores control directo

Apuntadores

Pantalla táctil Cajeros, puntos de información Intuitivo pero poco preciso

Lápiz Reconocimiento de escritura. Tinta digital

Apuntadores

Problemas de salud

Túnel carpal

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Teclado y pantalla Apuntadores Voz y sonido Rastreo ocular Otros dispositivos Realidad aumentada Realidad virtual

Voz y sonido

Micrófono

Varios tipos: carbón, cristal, cinta, bobina móvil, condensador

Elemento básico: diafragma Vibraciones

Características: respuesta en frecuencia direccionalidad sensibilidad inmunidad a las

perturbaciones externas

Voz y sonido

Altavoces

Producen sonido audible a partir de un voltaje

Elementos: imán bobina móvil diafragma

Voz y sonido

Uso del sonido

Importante cuando los ojos están ocupados o una cuestión de interés puede pasar inadvertida

Debe guardar relación con lo que representa

Sonido natural Se trata de utilizar sonidos naturales para dar información al

usuario

Sonido musical La música como elemento de interacción (p. ej. una

campana, un tambor, un teléfono)

Voz y sonido

Interacción mediante lenguaje

Métodos:

Reconocimiento del habla

Síntesis de voz

Identificación y verificación de la persona que habla

Comprensión del lenguaje natural

Voz y sonido

Reconocimiento del habla

voz a texto dar órdenes, dictar...

métodos Reconocimiento de palabras aisladas

Requiere que se hagan pausas entre palabras. Reconocimiento de voz continua

No requiere pausas, se puede hablar continuo (hasta cierto punto)

Dependiente del que hablaRequiere el entrenamiento de los usuarios.

Independiente del que hablaPuede reconocer a cualquier usuario.

Voz y sonido

Síntesis de voz

texto a voz Concatenación

Se graban registros digitales de voz en el computador. Se pueden guardar palabras, frases o segmentos de palabras. Se pueden construir nuevas frases organizando palabras en el

orden correcto Problema: entonación

Reglas no se utiliza voz humana directamente se sintetiza a partir de bases de datos de voz grabadas, donde

los datos están segmentados en fonemas, sílabas, palabras, etc. Utilizan árboles de decisión...

Voz y sonido

Síntesis de voz

Aplicaciones de la síntesis de voz Ojos libres Confirmación de órdenes y selecciones Operar bajo condiciones en las que una

visualización no es prácticaPor ejemplo, oir el correo electrónico por teléfono o

consultar el saldo de una cuenta bancaria

Voz y sonido

Identificación y verificación

Identificar a la persona que hablaNo importa lo que dice sino como lo

dice Se contrasta con una base de datos de

voces conocidas.Verificar la persona que habla

‘Mi voz es mi contraseña.’

Voz y sonido

Comprensión del LN

Comprender el sentido del texto hablado o escrito

Permite la comunicación con el computador en el propio lenguaje de la persona.

Sistemas actuales Vocabulario limitado Dominio restringido

Muchas posibilidades de futuro

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Teclado y pantalla Apuntadores Voz y sonido Rastreo ocular Otros dispositivos Realidad aumentada Realidad Virtual

Rastreo ocular

El ojo como herramienta de interacción Detectar hacia donde se mira

Muy útiles para personas discapacitadasFuncionamiento:

Técnica centro pupilar / reflexión corneal (PCCR) Método de la pupila brillante

Intolerancia al movimiento de la cabeza La cámara debe enfocar al ojo (área de 2-3” de lado) Solución: fijar la cámara a la cabeza

Retardos en la transmisión de datos Velocidad de los movimientos oculares

Ángulos límites Averiguar dónde mira alguien en profundidad

(arcminutos)

Rastreo ocular

Problemas y limitaciones

Naturaleza intrusiva Fatiga visual

Especialmente durante entrenamiento y adaptación de usuarios• Disminuye con el tiempo.

Fatiga en promedio aparece a los 30 minutos.

Movimientos involuntarios del ojo Distinguir cuándo se mira algo con atención o cuando se está descansando la vista

Rastreo ocular

Problemas y limitaciones

Vision key (H.K. Eyecan Ltd)

Rastreo ocular

Modelos comerciales

Rastrear grupos de personas: patrones de conducta Identificación de la persona rastreada

Reconocimiento del iris, tecnología experimentada Base de datos con preferencias de las personas

Rastreo de teclados utilizado para monitorear empleados a cargo de cajas registradoras en EUA

¿Existe diferencia entre el rastreo de teclados en cajas registradoras y el rastreo ocular en los monitores?

Si se consigue permiso para esto, mucha gente estará controlada. ¿Es esto un problema?

Rastreo ocular

Futuro v/s Problemas éticos

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Otros dispositivos

Pantallas táctiles Lápices Escáner

Reconocimiento óptico de caracteres (OCR)

Lectores de códigos Webcam Teclado virtual

Aromas Generación automática de aromas Aplicaciones: juegos, cine, realidad virtual

Sensor de huellas dactilares muchos más...

http://www.aromajet.com

Otros dispositivos

Contenidos

Teclado y pantallaApuntadoresVoz y sonidoRastreo ocularOtros dispositivosRealidad aumentadaRealidad virtual

Realidad Aumentada

Es una combinación de texto y gráficos generados por computador con imágenes reales, todo ello en tiempo real.

Idea: aumentar la información que recibe el usuario El usuario obtiene información suplementaria.

Dibujada a partir de objetos de la realidad

Futuro: computadores vestibles

computadores corporales

Computadores corporales

Cambio en el modo de uso del computador Movilidad Interacción continua basada en el contexto

Componentes: Pantallas, dispositivos de entrada no

obstruyen, redes personales inalámbricas, sensores de contexto

Aplicaciones: Asistentes inteligentes, agendas,

trabajo en equipo, realidad aumentada, atención médica rápida (marcapasos)

Realidad Aumentada

Tecnología

http://www.myvu.com/

computadores corporales

SV-6 PC Viewer

Eyeglass display

Realidad Aumentada

Aplicaciones

En campos como ingeniería, geología o diseñoSe elimina necesidad de mapas, manuales

u otra información de apoyo en el terreno de trabajo.

Contenidos

Teclado y pantallaApuntadoresVoz y sonidoRastreo ocularOtros dispositivosRealidad aumentadaRealidad virtual

Realidad virtual

El ordenador crea un entorno sensorial que es dinámicamente controlado por las acciones de la persona, aparentando ser real para ella

Dispositivos especiales

Aspectos fundamentales: Interactividad Combinación de sentidos. Inmersión Sensación de realidad. Realimentación visual en tiempo real, calidad de la

imagen

Realidad virtual

Objetivos

Exploración por el usuario de un mundo virtual creado por el ordenador Exploración de diseños de

arquitectura

Mundo virtual

ordenador

Realidad virtual

Objetivos

Interacción con otros usuarios participantes en la misma aplicación Juegos tridimensionales o

simulaciones de combates militares

Mundo virtual

ordenador

Realidad virtual

Objetivos

Acción a distancia sobre el mundo real a través de una representación virtual del mismo Cirugía a distancia

Mundo virtual

ordenador

Mundo real

Realidad virtual

Elementos

Dispositivos de posicionamiento Dispositivos de visualización Dispositivos de navegación Ordenador Software

Posicionamiento

Grados de libertad

Mundo tridimensional: 6 grados de libertad

Posición, orientación

El objetivo de los posicionadores es determinar la posición (x,y,z) y la orientación (yaw, pitch, roll) de alguna parte del cuerpo del usuario en relación a un punto fijo

La mayoría de los dispositivos de interacción utilizados en realidad virtual tienen un posicionador en ellos

Posicionamiento

Objetivo

La latencia es el "retardo entre el cambio de la posición y orientación del objetivo que es seguido y el informe de este cambio al ordenador”

Si la latencia es mayor de 50 milisegundos lo notará el usuario y posiblemente puede causar nausea o vértigo

Posicionamiento

Latencia

Visualización

Casco (HMD)

Los cascos colocan una pantalla enfrente de cada ojo del individuo todo el tiempo

El segmento del ambiente virtual generado y presentado se controla por la orientación de los sensores montados en el casco

El ordenador reconoce el movimientode la cabeza y genera una nuevaperspectiva

Unas lentes y espejos agrandanla vista y llenan el campo visual

Audio 3D

El sonido aumenta considerablemente la sensación de realidad

Debe modelar las condiciones ambientales: Fuente y dirección del sonido Efectos ambientales (eco) Ruido de fondo

Evolución del sonido: Sonido monofónico: un altavoz, una señal Sonido estereofónico: dos altavoces, señales retrasadas Sonido ambiental: más altavoces, se juega con los retardos

Idea: crear un campo de sonido tridimensional Gran potencial para discapacitados (ciegos)

Difícil con sonidos pregrabados

Realidad virtual

Navegación

Dispositivos Ratón 3D

Ratón con posicionadorÚtil para navegar y seleccionar

Palanca de mandoPalanca con posicionador

GuanteMás intuitivo. Permite

manipular objetosVarias tecnologías

Realidad virtual

La cueva

Realidad virtual

Háptica

Un problema con los sistemas actuales de realidad virtual es la falta de estímulos para el sentido del tacto

Si un usuario trata de tomar una copa virtual, no hay una manera no visual para informarle de que la copa

está en contacto con su mano virtual Tampoco hay un mecanismo para no permitir a la mano

virtual traspasar la copa

Realidad virtual

Háptica

La investigación háptica intenta resolver estos problemas y puede ser subdividida en dos subcampos: retroalimentación de fuerza (kinestética)

retroalimentación táctil

Realidad virtual

Háptica

La retroalimentación de fuerza es el área de la háptica que trata con dispositivos que interactúan con músculos y tendones, y dan al ser humano una sensación de que se aplica una fuerza

La retroalimentación táctil trata con dispositivos que interactúan con los nervios terminales de la piel los cuales indican la presencia de calor, presión y textura

Conclusiones

Existe una amplia variedad de dispositivos de interacción que usan todas las maneras posibles de comunicación con los seres humanos.

Es importante conocer sus posibilidades para saber cómo aplicarlos.

Trabajo: Presentación (viernes 26 de septiembre)

El trabajo consiste en buscar información sobre algún dispositivo de interacción novedoso, ya sea comercial o experimental , y hacer una presentación para mostrar el dispositivo y sus aplicaciones. descartar: teclado, ratón, pantalla

La presentación debe incluir fotografías del dispositivo y de enlaces a páginas web donde se hable del mismo.

Se considerará bonus especial, si se hace una demo del uso del dispositivo en una aplicación simple

El informe lo constituye el documento de la presentación.