Interacción persona-computador
Dispositivos para la interacción
Contenidos
Teclado y pantalla
Apuntadores
Voz y sonido
Rastreo ocular
Otros dispositivos
Realidad aumentada
Realidad 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 pantalla
Apuntadores
control directo
control indirecto
Voz y sonido
Rastreo ocular
Otros dispositivos
Realidad aumentada
Realidad 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
Contenidos
 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 habla
Requiere el entrenamiento de los usuarios.
Independiente del que habla
Puede 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 práctica
Por 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 habla
No 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
Contenidos
 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 discapacitadas
Funcionamiento:
Técnica centro pupilar / reflexión corneal (PCCR)
Método de la pupila brillante
Rastreo ocular
Problemas y limitaciones
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
Modelos comerciales
 Vision key (H.K. Eyecan Ltd)
Rastreo ocular
Futuro v/s Problemas éticos
 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?
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Teclado y pantalla
Apuntadores
Voz y sonido
Rastreo ocular
Otros dispositivos
Realidad aumentada
Realidad virtual
Otros dispositivos
 Pantallas táctiles
 Lápices
 Escáner
Reconocimiento óptico de caracteres
(OCR)
 Lectores de códigos
 Webcam
 Teclado virtual
Otros dispositivos
 Aromas
Generación automática de aromas
Aplicaciones: juegos, cine, realidad virtual
 Sensor de huellas dactilares
 muchos más...
http://www.aromajet.com
Contenidos
Teclado y pantalla
Apuntadores
Voz y sonido
Rastreo ocular
Otros dispositivos
Realidad aumentada
Realidad 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
computadores corporales
SV-6 PC Viewer
http://www.myvu.com/
Eyeglass display
Realidad Aumentada
Aplicaciones
En campos como ingeniería, geología o diseño
Se elimina necesidad de mapas, manuales u otra
información de apoyo en el
terreno de trabajo.
Contenidos
Teclado y pantalla
Apuntadores
Voz y sonido
Rastreo ocular
Otros dispositivos
Realidad aumentada
Realidad 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
ordenador
Exploración de diseños de
arquitectura
Mundo virtual
Realidad virtual
Objetivos
 Interacción con otros usuarios
participantes en la misma
aplicación
ordenador
Juegos tridimensionales o
simulaciones de combates
militares
Mundo virtual
Realidad virtual
Objetivos
 Acción a distancia sobre el
mundo real a través de una
representación virtual del
mismo
ordenador
Cirugía a distancia
Mundo virtual
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
Posicionamiento
Objetivo
 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
Latencia
 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
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 movimiento
de la cabeza y genera una nueva
perspectiva
 Unas lentes y espejos agrandan
la 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
Difícil con sonidos
pregrabados
 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)
Realidad virtual
Navegación
 Dispositivos
Ratón 3D
Ratón con posicionador
Útil para navegar y seleccionar
Palanca de mando
Palanca con posicionador
Guante
Más intuitivo. Permite
manipular objetos
Varias 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.
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Dispositivos para la interacción