Handfast användargränssnitt

Ej att förväxla med textbaserat användargränssnitt .

Reactable , ett elektroniskt musikinstrument exempel på påtagligt användargränssnitt.
SandScape- enhet installerad i Children's Creativity Museum i San Francisco

Ett påtagligt användargränssnitt ( TUI ) är ett användargränssnitt där en person interagerar med digital information genom den fysiska miljön . Det ursprungliga namnet var Graspable User Interface, som inte längre används. Syftet med TUI-utveckling är att möjliggöra samarbete, lärande och design genom att ge fysiska former till digital information, och på så sätt dra fördel av människans förmåga att greppa och manipulera fysiska föremål och material.

En av pionjärerna inom konkreta användargränssnitt är Hiroshi Ishii , en professor vid MIT som leder Tangible Media Group vid MIT Media Lab . Hans speciella vision för konkreta användargränssnitt, kallade Tangible Bits , är att ge fysisk form åt digital information, vilket gör bitar direkt manipulerbara och märkbara. Påtagliga bitar eftersträvar den sömlösa kopplingen mellan fysiska objekt och virtuell data.

Egenskaper

  1. Fysiska representationer är beräkningsmässigt kopplade till underliggande digital information.
  2. Fysiska representationer förkroppsligar mekanismer för interaktiv kontroll.
  3. Fysiska representationer är perceptuellt kopplade till aktivt förmedlade digitala representationer.
  4. Det fysiska tillståndet för materiella tillgångar förkroppsligar nyckelaspekter av ett systems digitala tillstånd

Enligt Mi Jeong Kim och Mary Lou Maher är de fem grundläggande definierande egenskaperna för påtagliga användargränssnitt följande:

  1. space-multiplex både ingång och utgång;
  2. samtidig åtkomst och manipulering av gränssnittskomponenter;
  3. starka specifika enheter;
  4. rumsligt medvetna beräkningsanordningar;
  5. rumslig omkonfigurerbarhet av enheter.

Skillnader: Påtagligt och grafiskt användargränssnitt

Ett konkret användargränssnitt måste särskiljas av ett grafiskt användargränssnitt (GUI). Ett grafiskt användargränssnitt finns endast i den digitala världen där TUI:n kopplar ihop det digitala med den fysiska världen. Till exempel visar en skärm den digitala informationen, medan en mus tillåter oss att direkt interagera med denna digitala information. Dessutom representerar ett materiellt användargränssnitt också input i den fysiska världen, till skillnad från det grafiska användargränssnittet, och gör den digitala informationen direkt greppbar.

Ett konkret användargränssnitt är vanligtvis byggt för en specifik målgrupp, på grund av det låga utbudet av möjliga applikationsområden. Därför måste utformningen av gränssnittet utvecklas tillsammans med målgruppen för att säkerställa en bra användarupplevelse.

I jämförelse med ett TUI har det grafiska användargränssnittet ett brett användningsområde i ett gränssnitt. På grund av det riktar den sig till en stor grupp möjliga användare.

En fördel med Tangible-användargränssnittet är användarupplevelsen, eftersom det sker en fysisk interaktion mellan användaren och själva gränssnittet (t.ex. SandScape: Bygg ditt eget landskap med sand). En annan fördel är användbarheten, eftersom användaren vet intuitivt hur man använder gränssnittet genom att känna till det fysiska objektets funktion. Så användaren behöver inte lära sig funktionaliteten. Det är därför som gränssnittet Tangible User ofta används för att göra tekniken mer tillgänglig för äldre.

Gränssnittstyp/attribut Handfast användargränssnitt Grafiskt användargränssnitt
Antal möjliga användningsområden Bygg för ett specifikt applikationsområde Bygg för många typer av applikationsområden
Hur systemet drivs fysiska föremål, som en mus eller ett tangentbord Baserat på grafiska bitar, som pixlar på skärmen
Koppling mellan kognitiva bitar och den fysiska produktionen Oförmedlad anslutning Indirekt koppling
Hur användarupplevelsen drivs Användaren känner redan till gränssnittets funktion genom att känna till funktionen för fysiska objekt Användaren utforskar gränssnittets funktionalitet
Användarbeteende när man närmar sig systemet Intuition Erkännande

Exempel

Ett enkelt exempel på påtagligt användargränssnitt är datormusen: Om du drar musen över en plan yta flyttas en pekare på skärmen därefter. Det finns ett mycket tydligt samband mellan de beteenden som ett system visar med en muss rörelser. Andra exempel inkluderar:

  • Marble Answering Machine av Durrell Bishop (1992). En kula representerar ett enda meddelande kvar på telefonsvararen . Om du släpper en kula i en skål spelas det associerade meddelandet upp eller ringer upp den som ringer.
  • Topobo - systemet. Klossarna i Topobo är som LEGO- klossar som kan knäppas ihop, men kan också flyttas av sig själva med hjälp av motoriserade komponenter. En person kan trycka, dra och vrida dessa block, och blocken kan memorera dessa rörelser och spela om dem.
  • Implementeringar som låter användaren skissa en bild på systemets bordsskiva med en riktig påtaglig penna. Med hjälp av handgester kan användaren klona bilden och sträcka den i X- och Y-axlarna precis som man skulle göra i ett målningsprogram. Detta system skulle integrera en videokamera med ett gestsigenkänningssystem .
  • jive . Implementeringen av en TUI hjälpte till att göra denna produkt mer tillgänglig för äldre användare av produkten. Vänpassen kan också användas för att aktivera olika interaktioner med produkten.
  • en projektionsförstärkt modell .
  • SandScape: Designa landskap med TUI. Detta gränssnitt låter användaren forma ett landskap av sand på ett bord. Sandmodellen representerar terrängen, som projiceras på ytan. I realtid projicerar modellen sandens deformationer.

Flera tillvägagångssätt har gjorts för att etablera en generisk mellanprogramvara för TUI:er. De riktar sig mot applikationsdomänernas oberoende samt flexibilitet när det gäller den utplacerade sensorteknologin. Till exempel Siftables en applikationsplattform där små gestkänsliga displayer samverkar för att bilda ett gränssnitt mellan människa och dator.

För samarbetsstöd måste TUI:er tillåta rumslig distribution, asynkrona aktiviteter och dynamisk modifiering av TUI-infrastrukturen, för att nämna de mest framträdande. Detta tillvägagångssätt presenterar ett ramverk baserat på LINDA tuple space-konceptet för att uppfylla dessa krav. Det implementerade TUIpist-ramverket använder godtycklig sensorteknologi för alla typer av applikationer och ställdon i distribuerade miljöer.

Toppmodern

Intresset för konkreta användargränssnitt (TUI) har vuxit konstant sedan 1990-talet, och för varje år dyker mer påtagliga system upp. En vitbok från 2017 beskriver utvecklingen av TUI:er för pekbordsupplevelser och tar upp nya möjligheter för experiment och utveckling.

1999 patenterade Gary Zalewski ett system av rörliga barnblock som innehöll sensorer och displayer för att lära ut stavning och meningssammansättning.

Tangible Engine är ett patentskyddat författarprogram som används för att bygga objektigenkänningsgränssnitt för projicerade kapacitiva pektabeller. Med Tangible Engine Media Creator kan användare med liten eller ingen kodningsupplevelse snabbt skapa TUI-baserade upplevelser.

MIT Tangible Media Group, som leds av Hiroshi Ishi, utvecklar och experimenterar kontinuerligt med TUI:er inklusive många bordsapplikationer.

Urp-systemet och den mer avancerade Augmented Urban Planning Workbench tillåter digitala simuleringar av luftflöde, skuggor, reflektioner och annan data baserat på positioner och orienteringar av fysiska modeller av byggnader, på bordsytan.

Nyare utveckling går ännu ett steg längre och införlivar den tredje dimensionen genom att tillåta en användare att forma landskap med lera (Illuminating Clay) eller sand (Sand Scape). Återigen möjliggör olika simuleringar analys av skuggor, höjdkartor, sluttningar och andra egenskaper hos de interaktivt formbara landmassorna.

InfrActables är en samarbetstabell för bakprojektion som tillåter interaktion genom att använda TUI:er som innehåller tillståndsigenkänning. Genom att lägga till olika knappar till TUI:erna kan ytterligare funktioner associerade med TUI:erna. Nyare versioner av tekniken kan till och med integreras i LC-skärmar genom att använda infraröda sensorer bakom LC-matrisen.

The Tangible Disaster låter användaren analysera katastrofåtgärder och simulera olika typer av katastrofer (brand, översvämning, tsunami,.) och evakueringsscenarier under samarbetsprojektering. Fysiska objekt tillåter positionering av katastrofer genom att placera dem på den interaktiva kartan och dessutom ställa in parametrar (dvs. skala) med hjälp av rattar som är fästa på dem.

Den kommersiella potentialen hos TUI har identifierats nyligen. Det flera gånger belönade Reactable, ett interaktivt, påtagligt bordsinstrument, distribueras nu kommersiellt av Reactable Systems, ett spinoff-företag från Pompeu Fabra University, där det utvecklades. Med Reactable kan användare ställa in sitt eget instrument interaktivt genom att fysiskt placera olika objekt (som representerar oscillatorer, filter, modulatorer...) och parametrisera dem genom att rotera och använda touch-ingång.

Microsoft distribuerar sin nya Windows-baserade plattform Microsoft Surface (nu Microsoft PixelSense) sedan 2009. Förutom multi-touch- spårning av fingrar, stöder plattformen igenkänning av fysiska objekt genom deras fotspår. Flera tillämpningar, främst för användning i kommersiella lokaler, har presenterats. Exemplen sträcker sig från att designa en egen individuell grafisk layout för en snowboard eller skateboard till att studera detaljerna i ett vin på en restaurang genom att placera det på bordet och navigera genom menyer via pekinmatning. Interaktioner som kollaborativ bläddring av fotografier från en mobilkamera eller mobiltelefon som ansluts sömlöst när den väl placerats på bordet stöds också.

En annan anmärkningsvärd interaktiv installation är instant city som kombinerar spel, musik, arkitektur och samarbetsaspekter. Det låter användaren bygga tredimensionella strukturer och sätta upp en stad med rektangulära byggstenar, vilket samtidigt resulterar i den interaktiva sammansättningen av musikfragment från olika kompositörer.

Utvecklingen av Reactable och den efterföljande releasen av dess spårningsteknologi reacTIVision under GNU/GPL samt de öppna specifikationerna för TUIO -protokollet har utlöst en enorm mängd utvecklingar baserade på denna teknik.

Under de senaste åren har många amatör- och semiprofessionella projekt utanför akademin och handeln startats. På grund av spårningstekniker med öppen källkod (reacTIVision) och den ständigt ökande beräkningskraften som är tillgänglig för slutkonsumenter, är den nödvändiga infrastrukturen nu tillgänglig för nästan alla. En vanlig PC, webbkamera och lite hantverk låter individer sätta upp konkreta system med minimal programmering och materiell ansträngning. Detta öppnar dörrar till nya sätt att uppfatta interaktion mellan människa och dator och möjliggör nya former av kreativitet för allmänheten att experimentera med. [ citat behövs ]

Det är svårt att hålla reda på och förbise det snabbt växande antalet av alla dessa system och verktyg, men även om många av dem bara verkar använda den tillgängliga tekniken och är begränsade till initiala experiment och tester med några grundläggande idéer eller bara reproducera befintliga system, en få av dem öppnar sig mot nya gränssnitt och interaktioner och är utplacerade i det offentliga rummet eller inbäddade i konstinstallationer.

The Tangible Factory Planning är en konkret tabell baserad på reacTIVision som gör det möjligt att tillsammans planera och visualisera produktionsprocesser i kombination med planer för nya fabriksbyggnader och utvecklades inom en diplomuppsats.

Ett annat exempel på de många reacTIVision-baserade bordsskivorna är ImpulsBauhaus-Interactive Table och visades på Bauhaus-universitetet i Weimar för att markera 90-årsjubileet av Bauhaus grundande. Besökare kunde bläddra och utforska biografier, komplexa relationer och sociala nätverk mellan medlemmar i rörelsen.

Att använda principer som härrör från förkroppsligad kognition , kognitiv belastningsteori och förkroppsligade design har TUI:er visat sig öka inlärningsprestandan genom att erbjuda multimodal feedback. Dessa fördelar för lärande kräver dock former av interaktionsdesign som lämnar så mycket kognitiv kapacitet som möjligt för lärande.

Fysisk ikon

En fysisk ikon , eller phicon , är den påtagliga datormotsvarigheten till en ikon i ett traditionellt grafiskt användargränssnitt, eller GUI . Phicons har en referens till något digitalt objekt och förmedlar därmed mening.

Historia

Fysiska ikoner användes först som påtagliga gränssnitt i metaDesk-projektet som byggdes 1997 av professor Hiroshi Ishiis forskargrupp för konkreta bitar vid MIT . MetaDesk bestod av ett bord vars yta visade en bakprojekterad videobild. Att placera en phicon på bordet utlöste sensorer som ändrade videoprojektionen.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tangible_user_interface&oldid=1130575986 "