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Realidade Virtual Interação em Ambientes …...wUsados para alterar opções de objetos...
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1 Interação em Ambientes Tridimensionais Imersivos Márcio Sarroglia Pinho Escola Politécnica/PUCRS Grupo de Realidade Virtual http://grv.inf.pucrs.br Realidade Virtual Interação em Ambientes Tridimensionais Imersivos
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Interação em Ambientes Tridimensionais Imersivos
Márcio Sarroglia PinhoEscola Politécnica/PUCRS
Grupo de Realidade Virtualhttp://grv.inf.pucrs.br
Realidade Virtual
Interação em Ambientes Tridimensionais Imersivos
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Tarefas Interativas
w Navegaçãow Seleçãow Manipulação
Interação em Ambientes Tridimensionais Imersivos
Navegação
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Categorias de Navegação
w Navegação Exploratóriaw Sem destino específicow Útil para conhecer o ambiente
w Navegação de Buscaw Com objetivo de assumir uma nova posição ou
chegar ao um objeto-alvow Navegação de Manobra
w Reposicionamento para realização de uma tarefa
Técnicas de Navegação
w Movimento físicow Não requer um novo aprendizadow Facilita a manutenção de um modelo
mental do ambientew Espaço limitado tecnologia de
rastreamento utilizada
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Técnicas de Navegação
w Plataformas de Deslocamentow Permite “caminhar no lugar”w Esteiras, degraus
w Vôosw Tele-transportew Deslocamentos guiados por carros,
elevadores, etc
Técnicas de Navegação
w Dispositivos Especiais
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Navegação em Ambientes Imersivos
w Técnicas de Deslocamentow Mudar de posição
w Técnicas de Wayfindingw Encontrar o caminho correto até um certo
objetivo (local ou objeto)w Componentes do Processo de
Navegaçãow Direção do Movimentow Velocidade do Movimento
Controle da Direção do Movimento
w Controle com a mãow O usuário “aponta” a
direção a ser seguidaw Grande flexibilidade de
movimentaçãow Controle “fino” da
direção
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Controle da Direção do Movimento
w Controle com a mãow Pode causar fadiga no braço do usuáriow Pode causar confusão entre navegação e
manipulaçãow A resolução das direções pode ser elevada
demais
Controle da Direção do Movimento
w Controle com a mãow Grade para reduzir a “resolução”w Diminui a instabilidade do movimento
w Reduzir o tamanho do ambiente e “apontar” a posição final (miniaturas)w Deve ser “animado”
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Controle da Direção do Movimento
w Controle com as duas mãos [Mine, 1997]
Controle da Direção do Movimento
w Controle com dispositivos físicosw Direção de carrosw Bicicletas
w Controle com o movimento dacabeçaw Intuitivo w Simples de aprenderw Restringe a observação do ambiente
durante a navegação
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Controle da Direção do Movimento
w Dispositivos Virtuaisw Principal problema é a falta de sensação
tátilw Dirigido por objetos
w ônibus, elevadores
Controle da Direção do Movimento
w Movimento por caminhos pré-definidosw Útil para caminhos complexos e
deslocamentos guiadosw Dirigido por “objetivos”
w Requer acesso a menus de opções
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Controle da Velocidade do Movimento
w Velocidade Constantew Apenas Comandos de Andar e Pararw Facilita a implementação w Dificulta a “aproximação”
w Aceleração constantew Apenas Comandos de Andar e Pararw Facilita a “aproximação”w Deve permitir desaceleração
Controle da Velocidade do Movimento
w Controle com a mãow Distância entre a mão e o corpow Controle linear w Controle por zonas
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Controle da Velocidade do Movimento
w Uso das duas mãosw Dispositivos físicosw Controles virtuais
Interação em Ambientes Tridimensionais Imersivos
Seleção
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Seleção em Ambientes Imersivos
w Definiçãow Escolha de qual é, ou quais são, os objetos
alvo da futura manipulaçãow Permite “isolar” um objeto dos demais
Seleção em Ambientes Imersivos
w Etapasw Indicação do objeto
wTocar, apontar, englobarw Confirmação da seleção
wBotão, tempo, comando de voz
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Seleção em Ambientes Imersivos
w Feedback
Técnicas de Seleção em Ambientes Imersivos
w Seleção diretaw Fácil de
implementarw Simples de utilizarw Limita o volume
de trabalho do usuário
[Mine, 1994]
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Técnicas de Seleção em Ambientes Imersivos
w Seleção por raiow Permite o
apontamento de objetos distantes
w “Difícil de acertar” objetos pequenos
[Mine, 1994]
Técnicas de Seleção em Ambientes Imersivos
w Seleção por Cone de Luzw O raio adquire
volumew “Spotlight”w Facilita “acertar”
o objeto-alvo
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Técnicas de Seleção em Ambientes Imersivos
w Seleção por Cone de Luzw Pode causar
seleção múltipla de objetos de forma indesejada
Técnicas de Seleção em Ambientes Imersivos
w Seleção por Cone Variávelw [Forsberg, 1996]w O volume é
controlado por um “círculo de abertura”
w Permite “afinar” o cone durante a seleção
w O ápice do cone é o olho do usuário
l Seleção por Cone Variável– Pode causar fadiga no
braço– Qualquer movimento
de cabeça afeta a seleção
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Técnicas de Seleção em Ambientes Imersivos
w Seleção sobre a imagem 2Dw Usa um raio que sai do olho do usuário e
vai até um cursor na telaw O movimento do cursor é controlado pela
mão do usuário
Técnicas de Seleção em Ambientes Imersivos
w Seleção sobre a imagem 2Dw Stick-finger, head-crusher, framming hands
[Pierce, 1997]
Stick-finger head-crusher framming hands
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Técnicas de Seleção em Ambientes Imersivos
w Seleção por Comandos de vozw As mãos podem ficar livres para outras
tarefasw O usuário devem lembrar “o nome” dos
objetosw Seleção por Lista de Objetos
w Deve haver suporte a menusw O usuário devem lembrar “o nome” dos
objetos
Interação em Ambientes Tridimensionais Imersivos
Manipulação
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Técnicas de Manipulação em Ambientes Imersivos
w Definiçãow Mudança de algum parâmetro ou o estado
de um objeto previamente selecionadow Parâmetros geométricos: rotação, posição,
tamanhow Visuais: cor, textura, iluminaçãow Comportamentais: iniciar ou parar um
movimento ou parar, por exemplo
Técnicas de Manipulação em Ambientes Imersivos
w Deve considerar a técnica que foi empregada para Seleção
w Formas básicas de Manipulaçãow Manipulação diretaw Manipulação por raios w Controles físicos
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Técnicas de Manipulação em Ambientes Imersivos
w Manipulação Diretaw Baseada na “Seleção Direta”w Depende das possibilidades de
rastreamento da mão do usuáriow Limita o volume de trabalho do usuário ao
alcance da mão
Técnicas de Manipulação em Ambientes Imersivos
w Manipulação por raiosw Baseada na “Seleção por Raios”w O movimento do raio controla o
movimento do objeto preso a elew A aprendizagem é bastante fácil
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Técnicas de Manipulação em Ambientes Imersivos
w Manipulação por raiosw Os movimentos são intuitivosw Rotação ao redor do raio é muito simplesw Outras rotações fora do eixo são difíceis de
especificar
Técnicas de Manipulação em Ambientes Imersivos
w Manipulação por raiosw O movimento de translação é limitado a
uma região circular
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Técnicas de Manipulação em Ambientes Imersivos
w Manipulação por raiosw Pode-se agregar um comando de
“aproximação” ao movimento de translação
Técnicas de Manipulação em Ambientes Imersivos
w Manipulação através de dispositivosw Deve-se buscar dispositivos semelhantes
aos reaisw Atenção às funções de mapeamento do
movimento do dispositivo para o movimento do ambiente virtual
w É preciso manter controle dos graus de liberdade
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Técnicas de Manipulação em Ambientes Imersivos
w Manipulação através de dispositivos
Menus emAmbientes Imersivos
w Usados para funções de controle
w O tipo mais comum é uma placa suspensa onde o usuário aponta opções com um raio
w Necessita de um mecanismo de confirmação
w Atrelados a menus 2D
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Menus em Ambientes Imersivos
wCategorias (de acordo com a posição)wJanelas fixaswJanelas presas à visão do usuáriowJanelas fixas a objetos
Menus emAmbientes Imersivos
w Janelas fixasw Fáceis de implementarw Fáceis de “perder”w Não obstruem a visão do usuáriow Usados para controlar aspectos gerais do
ambiente virtual
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Menus emAmbientes Imersivos
w Janelas presas à visão do usuáriow Movem-se sempre que a cabeça do usuário
se movew Ficam presas à uma posição da telaw Fáceis de acessarw Ocupam parte da visão do usuáriow Podem ser “escondidos” e “exibidos” sob
comando do usuário
Menus em Ambientes Imersivos
w Janelas presas a objetosw Exibido próximo ao
objeto a que se refere
w Semelhante a “menus de contexto”
w Usados para alterar opções de objetos específicos
w Ativados após a seleção de um objeto www.alice.org
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Outras Formas de Menus em Ambientes Imersivos
w Outras formas de menusw Não atrelados a menus 2Dw RingMenu [Ling, 1994]
Outras Formas de Menus em Ambientes Imersivos
w HIT-Wear [Sasaki, 1999]
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Uso do Corpo em Ambientes Imersivos
w Falta de sensação tátil dificulta a interação
w Uma das poucas possibilidades de sensação tátil: o próprio corpo
w Propriocepçãow sensação que o ser humano tem da
posição e da orientação das partes de seu próprio corpo [Boff, 1986]
Uso do Corpo em Ambientes Imersivos
w Uso de miniaturasw Técnicas
Exocêntricasw Super observadorw Colocar o
ambiente ao alcance da mão do usuário
w “Scale world grab”
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Uso do Corpo em Ambientes Imersivos
w Uso de miniaturas
Gorilla Exhibit menu[Bowman and Hodges]
CHIMP-WIM[Mark R. Mine]
Uso de gestos em Ambientes Imersivos
w Buscar gestos naturais
w Simplesw Atirar um objeto
sobre ombro para remove-lo
w Usa as costas do usuário como “lixeira”
w Icônicosw gestos que imitam a
forma de um objeto
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Uso de gestos em Ambientes Imersivos
w Exemplo: “GestureVR”
Uso de Comandos de Voz em Ambientes Imersivos
w Naturalw Fácil de usarw Deixa as mãos livres
w Difícil de implementar
w Usa um conjunto limitado de palavras
w É preciso aprender os comandos
w Sujeito a erros sintáticos e semânticos
w Ruídos
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Painéis em Ambientes Imersivos
w Painéis – Interfaces “Pen and table”w Servem como um “suporte tátil” aos
widgetsw “Personal Interacion Panel – PIP”
[Szalavári, 1999]w “Virtual Notepad” [Poupyrev, 1998] w “3D Palette” [Billinghurst, 1997]w PIV [Pinho,2000]
Painéis em Ambientes Imersivos
w “Virtual Notepad”
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Painéis em Ambientes Imersivos
w “3D Palette”
