Материальный пользовательский интерфейс

редактировать

Reactable, электронный музыкальный инструмент пример реального пользовательского интерфейса. SandScape устройство, установленное в Музее детского творчества в Сан-Франциско

A материальный пользовательский интерфейс (TUI ), представляет собой пользовательский интерфейс, в котором человек взаимодействует с цифровой информацией через физическую среду. Первоначальное название было Graspable User Interface, которое больше не используется. Целью разработки TUI является расширение возможностей сотрудничества, обучения и проектирования путем придания физической формы цифровой информации, тем самым используя человеческую способность захватывать и манипулировать физическими объектами и материалами.

Один из пионеров в области материального мира пользовательские интерфейсы - это Хироши Исии, профессор в MIT Media Laboratory, возглавляющий Tangible Media Group. Его особое видение осязаемых пользовательских интерфейсов, называемых осязаемыми битами, состоит в том, чтобы придать физическую форму цифровой информации, сделав биты доступными для непосредственного управления и восприятия. Материальные биты стремятся к бесшовной связи между физическими объектами и виртуальными данными.

Содержание

  • 1 Характеристики
  • 2 Различия: физический и графический интерфейс
  • 3 Примеры
  • 4 Современное состояние
  • 5 Физический значок
    • 5.1 История
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки

Характеристики

  1. Физические представления вычислительно связаны с базовой цифровой информацией.
  2. Физические представления воплощают механизмы для интерактивного управления.
  3. Физические представления перцептивно связаны с активно опосредованными цифровыми представлениями.
  4. Физическое состояние материальных объектов воплощает ключевые аспекты цифрового состояния системы

Согласно Ми Чон Ким и Мэри Лу Махер, пять основных определяющих свойств материального пользователя интерфейсы следующие:

  1. пространственное мультиплексирование как ввода, так и вывода;
  2. одновременный доступ и управление компонентами интерфейса;
  3. строго определенные устройства;
  4. пространственно-зависимые вычислительные устройства ;
  5. пространственная перенастройка устройств.

Различия: материальные и графические весь пользовательский интерфейс

Материальный пользовательский интерфейс должен отличаться графическим пользовательским интерфейсом (GUI). Графический интерфейс пользователя существует только в цифровом мире, где интерфейс TUI связывает цифровой мир с физическим. Например, экран отображает цифровую информацию, тогда как мышь позволяет нам напрямую взаимодействовать с этой цифровой информацией. Более того, материальный пользовательский интерфейс также представляет входные данные в физическом мире, в отличие от графического пользовательского интерфейса, и делает цифровую информацию непосредственно доступной для восприятия.

Материальный пользовательский интерфейс обычно создается для одной конкретной целевой группы из-за низкий диапазон возможных областей применения. Следовательно, дизайн интерфейса должен разрабатываться вместе с целевой группой, чтобы обеспечить хорошее взаимодействие с пользователем.

По сравнению с TUI, графический пользовательский интерфейс имеет широкий спектр применений в одном интерфейсе. Из-за этого он нацелен на большую группу возможных пользователей.

Одним из преимуществ Tangible пользовательского интерфейса является пользовательский опыт, потому что это происходит физическое взаимодействие между пользователем и самим интерфейсом (например:: создание собственного пейзаж с песком). Еще одно преимущество - удобство использования, потому что пользователь интуитивно знает, как использовать интерфейс, зная функцию физического объекта. Таким образом, пользователю не нужно изучать функционал. Вот почему интерфейс Tangible User часто используется, чтобы сделать технологии более доступными для пожилых людей.

Тип интерфейса / атрибутыМатериальный пользовательский интерфейсГрафический пользовательский интерфейс
Количество возможных областей приложенияСборка для одной конкретной области приложенияСоздавайте для различных областей приложений
Как система управляетфизическими объектами, такими как мышь или клавиатураНа основе графических битов, таких как пиксели на экране
Связь между когнитивными битами и физическим выходомНеопосредованное соединениеНепрямое соединение
Как определяется взаимодействие с пользователемПользователь уже знает функцию интерфейса, знание функции физических объектовПользователь исследует функциональность интерфейса
Поведение пользователя при приближении к системеИнтуицияРаспознавание

Примеры

Простым примером осязаемого пользовательского интерфейса является компьютерная мышь: перетаскивание мыши по плоской поверхности соответственно перемещает указатель на экране. Существует очень четкая взаимосвязь между поведением системы и движениями мыши. Другие примеры включают:

  • Мраморный автоответчик Даррелла Бишопа (1992). Поле представляет собой одно сообщение, оставленное на автоответчике . Если бросить шарик в блюдо, то будет воспроизведено соответствующее сообщение или перезвонит вызывающий.
  • Система Topobo. Блоки в Topobo похожи на блоки LEGO, которые можно соединять вместе, но они также могут перемещаться сами по себе, используя моторизованные компоненты. Человек может толкать, тянуть и крутить эти блоки, а блоки могут запоминать эти движения и воспроизводить их.
  • Реализации, которые позволяют пользователю рисовать изображение на столе системы с помощью настоящего осязаемого пера. Используя жесты рук, пользователь может клонировать изображение и растягивать его по осям X и Y так же, как в программе рисования. Эта система будет объединять видеокамеру с системой распознавания жестов.
  • jive. Внедрение TUI помогло сделать этот продукт более доступным для пожилых пользователей продукта. Пропуски «друга» также могут использоваться для активации различных взаимодействий с продуктом.
  • : проектирование ландшафта с помощью TUI. Этот интерфейс позволяет пользователю формировать пейзаж из песка на столе. Модель песка представляет собой рельеф, который проецируется на поверхность. В реальном времени модель проецирует деформации песка.

Было предложено несколько подходов к созданию общего промежуточного программного обеспечения для TUI. Они нацелены на независимость областей приложений, а также на гибкость с точки зрения развернутой сенсорной технологии. Например, Siftables предоставляет платформу приложений, в которой небольшие дисплеи, чувствительные к жестам, действуют вместе, образуя интерфейс человек-компьютер.

Для поддержки совместной работы TUI должны позволять пространственное распределение, асинхронные действия и динамическую модификацию инфраструктуры TUI, чтобы назвать самые известные из них. Этот подход представляет собой структуру, основанную на концепции пространства кортежей LINDA, для удовлетворения этих требований. Реализованная структура TUIpist развертывает произвольную сенсорную технологию для любого типа приложений и исполнительных механизмов в распределенных средах.

Современное состояние

Интерес к материальным пользовательским интерфейсам (TUI) постоянно растет с 1990-х годов, и с каждым годом появляются все более осязаемые системы. В официальном документе 2017 года описывается эволюция пользовательских интерфейсов для сенсорного стола и открываются новые возможности для экспериментов и развития.

В 1999 году Гэри Залевски запатентовал систему подвижных детских блоков, содержащих датчики и дисплеи. для обучения орфографии и композиции предложений.

Tangible Engine - это проприетарное авторское приложение, используемое для создания интерфейсов распознавания объектов для проецируемых емкостных сенсорных таблиц. Tangible Engine Media Creator позволяет пользователям с небольшим опытом программирования или без него быстро создавать интерфейсы на основе TUI.

MIT Tangible Media Group, возглавляемая Хироши Иши, постоянно разрабатывает и экспериментирует с пользовательскими интерфейсами, включая множество настольных приложений.

Система Urp и более продвинутая среда расширенного городского планирования позволяют моделировать воздушное пространство в цифровом виде. поток, тени, отражения и другие данные, основанные на положениях и ориентациях физических моделей зданий на поверхности стола.

Новые разработки идут еще дальше и включают третье измерение, позволяя пользователю формировать ландшафты из глины (Illuminating Clay) или песка (Sand Scape). Опять же, различные симуляции позволяют анализировать тени, карты высот, уклоны и другие характеристики интерактивно формируемых массивов суши.

InfrActables - это совместная таблица обратной проекции, которая позволяет взаимодействовать с помощью TUI, которые включают распознавание состояния. Добавление различных кнопок к TUI позволяет использовать дополнительные функции, связанные с TUI. Более новые версии технологии могут быть даже интегрированы в ЖК-дисплеи с помощью инфракрасных датчиков за ЖК-матрицей.

Материальная катастрофа позволяет пользователю анализировать меры по ликвидации последствий стихийных бедствий и моделировать различные виды стихийных бедствий (пожар, наводнение, цунами и т. Д.) И сценарии эвакуации во время сеансов совместного планирования. Физические объекты позволяют позиционировать катастрофы, размещая их на интерактивной карте и дополнительно настраивая параметры (например, масштаб) с помощью прикрепленных к ним циферблатов.

Коммерческий потенциал TUI был выявлен недавно. Неоднократно награждаемый интерактивным осязаемым настольным инструментом Reactable теперь коммерчески распространяется Reactable Systems, дочерней компанией Университета Помпеу Фабра, где он был разработан. С помощью Reactable пользователи могут настраивать свой собственный инструмент в интерактивном режиме, физически размещая различные объекты (представляющие осцилляторы, фильтры, модуляторы...) и параметризируя их, вращая и используя сенсорный ввод.

Microsoft распространяет свою новую платформу на базе Windows Microsoft Surface (теперь Microsoft PixelSense) с 2009 года. Помимо мультисенсорного отслеживания пальцев, платформа поддерживает распознавание физических объектов по их отпечаткам.. Было представлено несколько приложений, в основном для использования в коммерческом пространстве. Примеры варьируются от разработки собственного индивидуального графического макета для сноуборда или скейтборда до изучения деталей вина в ресторане, помещая его на стол и перемещаясь по меню с помощью сенсорного ввода. Также поддерживаются такие взаимодействия, как совместный просмотр фотографий с видеокамеры или мобильного телефона, которые легко подключаются после размещения на столе.

Еще одна интересная интерактивная инсталляция - мгновенный город, сочетающий в себе игры, музыку, архитектуру и аспекты совместной работы. Он позволяет пользователю строить трехмерные конструкции и создавать город из прямоугольных строительных блоков, что одновременно приводит к интерактивной сборке музыкальных фрагментов разных композиторов.

Разработка Reactable и последующий выпуск его технологии отслеживания reacTIVision под GNU / GPL, а также открытые спецификации протокола TUIO вызвали огромное количество разработок, основанных на этой технологии.

В последние несколько лет было начато множество любительских и полупрофессиональных проектов вне академических кругов и коммерции. Благодаря технологиям отслеживания с открытым исходным кодом (reacTIVision) и постоянно растущей вычислительной мощности, доступной конечным потребителям, необходимая инфраструктура теперь доступна почти каждому. Стандартный ПК, веб-камера и некоторые изделия ручной работы позволяют людям настраивать реальные системы с минимальными затратами на программирование и материальные затраты. Это открывает двери к новым способам восприятия взаимодействия человека и компьютера и позволяет общественности экспериментировать с новыми формами творчества.

Трудно отслеживать и игнорировать быстро растущее количество всех этих систем и инструментов, но хотя многие из них, похоже, используют только доступные технологии и ограничиваются первоначальными экспериментами и тестами с некоторыми базовыми идеями или просто воспроизводят существующие системы, некоторые из них открываются в новые интерфейсы и взаимодействия и развертываются в публичном пространстве или встроены в художественные инсталляции.

The Tangible Factory Planning - это осязаемая таблица, основанная на reacTIVision, которая позволяет совместно планировать и визуализировать производственные процессы в сочетании с планами новых заводских зданий и был разработан в рамках дипломной работы.

Другим примером множества столешниц на основе reacTIVision является интерактивный стол ImpulsBauhaus, который был представлен на выставке в Университете Баухауса в Веймаре по случаю 90-летия основания Баухауса. Посетители могли просматривать и изучать биографии, сложные отношения и социальные сети между членами движения.

Использование принципов, основанных на воплощенном познании, теории когнитивной нагрузки и воплощенном дизайне, как было показано, повышают эффективность обучения, предлагая мультимодальную обратную связь. Однако эти преимущества для обучения требуют форм дизайна взаимодействия, которые оставляют для обучения как можно больше когнитивных способностей.

Физический значок

A физический значок или phicon, является материальным вычислительным эквивалентом значка в традиционном графическом пользовательском интерфейсе или Графический интерфейс. Phicons содержат ссылку на некоторый цифровой объект и тем самым передают смысл.

История

Физические значки были впервые использованы в качестве осязаемых интерфейсов в проекте metaDesk, созданном в 1997 году профессором Хироши Исии, группа исследователей осязаемых битов в Массачусетском технологическом институте. MetaDesk состоял из стола, на поверхности которого отображалось проецируемое на экран видеоизображение. Размещение фикона на столе приводило к срабатыванию датчиков, которые меняли видеопроекцию.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-09 09:28:50
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте