IHM Unidad 2: Factores Humanos, Estilos y Dispositivos de interacción

Ph.D. Franklin Parrales 1
20/01/2022
Interacción Hombre Máquina Carrera de Software
Factores Humanos,
Estilos y Dispositivos de
interacción
Unidad 2
Material docente compilado por el profesor Ph.D. Franklin Parrales Bravo
para uso de los cursos de Interacción Hombre Máquina

20/01/2022
Objetivo general de la Unidad 2
Identificar los principios, modelos, atributos y diversidad
funcional dentro del factor humano para diseñar interfaces
de sistemas mediante los dispositivos de interacción.

20/01/2022
Contenido
• Factores humanos
– Principios psicológicos, modelos mentales y
procesamiento de la información
– Ergonomía
– Diversidad funcional
• Estilos y dispositivos de interacción
– Estilos de interacción
– Dispositivos de interacción

20/01/2022
Presentación
• En el pasado los diseñadores de sistemas
no daban ninguna importancia al elemento
humano
• Sabemos por experiencia que el uso de
sistemas son muchas veces difíciles,
complicados y frustrantes
• Es importante conocer los aspectos
humanos de la interacción para mejorarla

20/01/2022
Un modelo simple del procesamiento de
información
Memoria a largo plazo
PENSAMIENTO
memoria trabajo
input
PERCEPCION
output
MOTOR/COMPORTAMIE
NTO
TAREA/
ESTIMULO

20/01/2022
Contenido
– Ergonomía

20/01/2022
Psicología cognitiva
• Disciplina científica que se encarga del
estudio del sistema de procesamiento de
información humano
• Cognición
– Adquisición, mantenimiento y uso del
conocimiento

20/01/2022
Modelo procesamiento humano
Computadora
Dispositivos
Salida
Dispositivos
Entrada
Sensores Efectores
Memoria
sensorial (MS)
atención
Memoria de Trabajo
Memoria de Largo Plazo
elaboración recuperación
recordatorio rendimiento

20/01/2022
Computadora
Dispositivos
Salida
Dispositivos
Entrada
Sensores Efectores
Memoria
sensorial (MS)
atención
Memoria de Trabajo

20/01/2022
El factor humano
Canales de entrada-salida
• Entrada
• Percepción a través de
los sentidos
– Vista
– Oido
– Tacto
– Gusto
– Olfato
• Salida
• Acciones a través de
los actuadores
(efectores)
• extremidades
• miembros
• dedos
• ojos
• cabeza
• sistema vocal

20/01/2022
El factor humano
Los canales de entrada
• En la transmisión de información del
ordenador a la persona hemos de
considerar los sistemas sensoriales
humanos
• Hasta hace muy poco solo se
consideraban el formato visual y auditivo
• Actualmente se consideran mas formatos
físicos como el auditivo por ejemplo

20/01/2022
Canales de entrada en las interfaces
virtuales

20/01/2022
Sensación: Los canales de entrada
• El conocimiento del mundo lo construimos con la
vista, oido, tacto, dolor, sensación de movimientos
corporales
• La percepción comienza en las celulas receptoras
que son sensibles a uno u otro tipo de estimulos
• Las vías sensoriales conectan al receptor
periférico con las estructuras centrales del
procesamiento
• El cerebro no registra el mundo externo
simplemente como una fotografía tridimensional
sino que construye una representación interna
despues de analizar sus componentes

20/01/2022
Los canales de entrada
Sistema visual
• Ver es obtener información a partir de la
energía electromagnética que llega a los
ojos
– De la estructura espacial del mundo que nos
rodea y los distintos aspectos que pueden
distinguirse en él

20/01/2022
Canales de entrada
Sistema visual
• La luz es la porción del espectro
electromagnético que puede ser detectado
por el sistema visual humano

20/01/2022

20/01/2022
El sistema visual
Estructura anatómica del ojo
a cornea
b pupila
c lentes
d músculo ciliar
e ligamento suspensión
f retina
h punto ciego
i nervio óptico

20/01/2022
El sistema visual y la IPO
• Sensación
– Es la captación del estímulo físico y su
transformación en impulso nervioso
• Percepción
– Asignación de significado al estímulo que ha
entrado en nuestro sistema cognitivo
• En el nivel sensorio motor en el que
estamos hablaremos de color y
iluminación

20/01/2022
Sistema visual
El color
• La retina tiene dos fotoreceptores
– Conos
• Visión diurna
– Bastones
• Visión nocturna
• En contacto con la luz segregan
substancias químicas que estimulan a las
neuronas

20/01/2022
Sistema visual
El color
• Existen tres tipos de conos con diferentes
sensibilidades espectrales
• Una longitud de onda causará respuestas en los tres
conos pero de manera diferente
• El resultado es un patrón de output formado por los
tres conos que es el indicador de la longitud de onda
que lo ha causado
• La luz roja y verde estimula a los tres tipos de conos
para dar lugar a un patrón similar a la longitud de
onda del amarillo
• Se conoce como teoría de los componentes

20/01/2022
Sistema visual
La iluminación
• La intensidad de energia luminosa que
llega a nuestras retinas
• Luminosidad a nuestra percepción de las
características acromáticas de las
superficies (blancos, grises, negros)
• El usuario trabaja en un ambiente
luminoso que influye en como se ve la
información presentada en la interfaz

20/01/2022
A. Proximity principle B. Similarity principle
C. Good continuation principle
C
D
D. Closure principle
A
B
Perception: gestalt principles (bottom up)

20/01/2022
Perception: pattern recognition
(top-down processing)
Recognition based on learning and expectation
T E C T
THE WORK MUST GET DONE. WORK

20/01/2022
Perception: the importance of context
in causing illusions

20/01/2022
Sistema auditivo
• La audición es crucial para la
comunicación humana
• Núcleo de interacciones sociales y
transmisión del conocimiento
• IPO
– Estudiar las interfaces auditivas y las
multimodales

20/01/2022
El oido
Propiedades físicas
• Frecuencia
– Es el número de ciclos que una onda sonora completa en
un segundo
– Los jóvenes pueden oir entre 20 y 20.000 Hz
• Amplitud
– Es la máxima ampliación respecto a la presión normal
• Angulo de fase
– Posición del cambio de presión mientras se mueve
durante un ciclo completo

20/01/2022
Enciclopedia británica

20/01/2022
a oído medio
b oído interno
c cóclea
d canales semicirculares
e trompa de eustaquio

20/01/2022
Oído interno
a estribo
b ventana oval
c membrana basilar
d helicotrema
e membrana tectorial

20/01/2022
Localización auditiva
• El sonido tiene que viajar distancias
diferentes hacia los dos oidos, lo que
produce una diferencia de tiempo
interaural
– Baja frecuencia
• Llega también con intensidades diferentes
– Frecuencias elevadas

20/01/2022
El tacto
• ¿ Porque nos hemos de preocupar ?
– Es un canal sensitivo importantísimo en el
diseño de sistemas de realidad virtual
– El usuario explora mundos virtuales con las
manos
• Tacto activo
– Percepción tactil
• Tacto pasivo

20/01/2022
Clases de receptores
• La piel es nuestro sistema sensorial más
grande
• Termoreceptores
– Temperatura
• Nocireceptores
– Estímulos dolorosos
• Mecanoreceptores
– Presión

20/01/2022
Sentido cinestésico
• Es un sentido somático
– Proporciona información sobre lo que ocurre
en la superfície y el interior del cuerpo
• Incluye sensaciones que provienen de la
posición y el movimiento de las partes
corporales

20/01/2022
Sentido vestibular
• Proporciona información acerca de la
orientación, el movimiento, la aceleración
• Funciones
– Equilibrio
– Mantenimiento de la cabeza en posición
erguida
– Ajuste de los movimientos de los ojos para
compensar los movimientos de la cabeza

20/01/2022
Dolor
• Dos componentes importantes
– Componente sensorial
– Componente emocional
• Umbral del dolor
– La menor intensidad de estimulación a la cual
percibimos dolor
• Tiene un papel constructivo

20/01/2022
Temperatura
• Es posible identificar puntos separados para
el frío y el calor en nuestra piel
• Los umbrales de temperatura están influidos
por factores como la parte del cuerpo, la
cantidad de piel expuesta y la velocidad de
cambio de la temperatura
• Con la exposición repetida se produce una
adaptación térmica en la que disminuye la
intensidad percibida
• Las personas no localizan bien la
temperatura ni la miden con precisión

20/01/2022
Sistema olfativo

20/01/2022
Sentidos
Olfato
• Realidad virtual
– Posibilidad que ofrecen los olores para crear
mundos virtuales parecidos a los reales
• Interfaces emocionales
– Tiene conexiones nerviosas directas con el
sistema límbico, el encargado de procesar las
emociones

20/01/2022
El olfato
• Adaptación
– Si los receptores son expuestos durante
mucho tiempo a un mismo olor pierden
selectivamente la sensibilidad a ese olor
• Gran variación individual
– En la sensibilidad al olor, lo que hace que sea
difícil diseñar interfaces olfativas para que
sean usadas universalmente

20/01/2022
Computadora
Dispositivos
Salida
Dispositivos
Entrada
Sensores Efectores
Memoria
sensorial (MS)
atención
Memoria de Trabajo

20/01/2022
Memoria sensorial
• La información llega a nuestros sentidos de una forma
continua y muy rápida.
• Los procesos encargados de analizarla en la memoria de
trabajo necesitan tiempo para realizar su función y puede
ocurrir que la pierdan antes de almacenarla
• Por esta razón, los canales sensoriales tienen asociados
memorias donde la información se almacena por cortos
períodos de tiempo (milésimas de segundo)
• La función de estas memorias es retener la información para
que pueda ser transferida a la Memoria de trabajo antes de
que desaparezca.

20/01/2022
Memoria sensorial
• Actúa como buffer de los estímulos recibidos a
través de los sentidos
• Existe una memoria para cada canal, y se
actualizan constantemente
• La información se almacena un periodos muy cortos
• Este almacenamiento nos permite predecir la
procedencia del sonido (se percibe por cada oído
con un cierto desfase), o un fogonazo en la
oscuridad (persistencia de la imagen tras haber
cesado el estímulo).

20/01/2022
Memoria sensorial
• Existen tantas Memorias sensoriales como sentidos
tenemos.
• Sin embargo, las que mejor conocemos actualmente
son:
– Memoria Icónica, ligada al canal visual
– Memoria Ecoica, ligada al canal auditivo

20/01/2022
Memoria sensorial
Almacén icónico
• Recibe la información visual
• La información que se recibe es de
carácter perceptual y no categorial
• Permite mantener 9 elementos durante
aproximadamente 250 mseg
• Se transfieren los elementos a los que el
usuario preste atención

20/01/2022
Memoria sensorial
Almacén ecóico
• Almacena los estímulos auditivos
• Almacenamiento de sonidos
– 250 mseg
• Palabras con significado
– 2 o más segundos

20/01/2022
Memoria sensorial icónica
Demostración
• Podemos mover el dedo enfrente del ojo y
comprobaremos que se puede ver mas de
uno a la vez. Esto indica la persistencia de
la imagen despues que el estimulo ha
desaparecido

20/01/2022
Experimento de Sperling

20/01/2022
Computadora
Dispositivos
Salida
Dispositivos
Entrada
Sensores Efectores
Memoria
sensorial (MS)
atención
Memoria de Trabajo u operativa

20/01/2022
¿ Cuantos hay ?

20/01/2022
¿Cuantos hay ?

20/01/2022
Cuantos números individuales podeis
recordar?
72410358291064351290

20/01/2022
Cuantos números individuales podeis
recordar?
72 41 03 58 29 10 64 35 12 90

20/01/2022
Memoria de trabajo
• Conjunto de símbolos activo en un
momento determinado a los que estamos
prestando atención, y que por tanto,
podemos manipular mediante control
voluntario
• Los símbolos con los que se están
trabajando se mantienen en ella mientras
que los estemos usando y prestando
atención

20/01/2022
Modelo cognitivo
Memoria de trabajo
• La cantidad máxima de elementos o de unidades de
información que podemos recordar es de
aproximadamente 7
• Se conoce como el número mágico 7+-2
• The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for
Processing Information by George A. Miller originally published in The
Psychological Review, 1956, vol. 63, pp. 81-97
[Miller, 1968]

20/01/2022
Modelo cognitivo
Memoria de trabajo
• Tiempo de acceso
– 70 mseg
• Tiempo en la memoria
– 200 mseg
• Desfallecimiento
• Interferencia

20/01/2022
Memoria operativa
Ejecutivo
central
Lazo
articulatorio
Agenda
visuoespacial
[Baddeley and Hitch, 1974]

20/01/2022
Memoria operativa
Funciones generales
• Retención de información
• Soporte en el aprendizaje de nuevos
conocimientos
• Comprensión del ambiente inmediato
• Formulación de metas a corto plazo
• Resolución de problemas

20/01/2022
Memoria operativa
Lazo articulatorio
• Funciones
– Almacenamiento pasivo
– Mantenimiento activo
• repetición
– De Información verbal hablada
– Transformación automática del lenguaje en
forma visual a su forma fonológica

20/01/2022
Memoria operativa
Lazo articulatorio
• Capacidad 7+-2
• No es constante, disminuye a medida que
las palabra a recordar son mas largas

20/01/2022
Memoria operativa
Lazovisoespacial
• Almacén del sistema que trabaja con
elementos de carácter visual o espacial
• Puede trabajar con patrones visuales por
un lado y secuencias de movimientos por
otro
• La capacidad de almacenamiento
depende de la similitud de los
componentes

20/01/2022
Memoria operativa
• Su limitación de recursos afecta a la
ejecución de varias tareas simultaneas
• Aspecto crucial para interactuar con
sistemas complejos

20/01/2022
Computadora
Dispositivos
Salida
Dispositivos
Entrada
Sensores Efectores
Memoria
sensorial (MS)
atención
Memoria de Trabajo o Operativa

20/01/2022
Modelo cognitivo
Memoria a largo plazo (MLP)
• La memoria de largo plazo almacena todo
nuestro conocimiento
• Las principales características son:
– Gran capacidad (casi ilimitada)
– Acceso más lento (1/10 s)
– Las pérdidas ocurren más lentamente.

20/01/2022
Memoria largo plazo
• Procedimental
• Declarativa

20/01/2022
MLP
Procedimental
• Sistema de ejecución implicado en el aprendizaje de
habilidades
• Se activan de forma automática
• Secuencia de pautas de actuación
• Serie de repertorios motores
– Montar en bicivcleta
• Estrategias cognitivas
– Jugar al ajedrez
• Se realiza sin demasiados recursos atencionales

20/01/2022
MLP
Memoria declarativa
• Memoria declarativa
– Conocimiento sobre el mundo y experiencias
vividas por cada persona
– Conceptos extrapolados de situaciones
vividas
• Memoria semántica
– Registra estructuras de hechos, conceptos y
habilidades que obtenemos de nuestras
experiencias. Redes semánticas

20/01/2022
animal breath
have skin
fish
swim
shark
bird
fly
have feather
eagle
chicken
predator
symbol of power
dangerous
not eatable
Semantic network, example
- concepts and the relations
type
type
property
type
type
property

20/01/2022
Modelo mental
• En nuestra interacción hacemos uso de la
información adquirida por nuestro
procesos perceptuales y que esta
almacenada en nuestra memoria
• Está organizada en estructuras
semánticas
• Los modelos mentales son las estructuras
mas relevantes en IPO

20/01/2022
Modelo mental
• Durante el aprendizaje una persona
adquiere conocimientos de las relaciones
estructurales y el funcionamiento del
sistema con el que está interactuando
• Este conocimiento se denomina modelo
mental

20/01/2022
Modelo mental
Definición
• Modelo conceptual del sistema que el usuario tiene
y que incluye la representación de su estructura y su
funcionamiento
– Norman 1983
• No implica saber como funciona el sistema
internamente
• En general tiene un conocimiento mínimo del
funcionamiento interno, es mas bien una analogía

20/01/2022
Modelo mental
• Modelo conceptual
– Memoria largo plazo
– Contiene información general y duradera
• Modelo mental
– Memoria de trabajo
– Representación más dinámica que sea capaz
de adaptar la información almacenada en la
memoria a largo plazo a las características
específicas de la tarea que este realizando la
persona

20/01/2022
Modelo mental
Características
• La representación...
– Es incompleta
– Es ejecutable mentalmente, el usuario puede
mentalmente simular su funcionamiento
– Es inestable, el usuario olvida los detalles
– No tiene unos límites claros, se confunde con los modelos
mentales de sistemas físicos similares
– Es acientífica e incluye supersticiones y creencias
erróneas sobre la conducta del sistema
– Es parsimoniosa porque los usuarios prefieren reducir su
complejidad

20/01/2022
Conclusiones
• La persona percibe información a través
de los sentidos
– Vista, oido, tacto, ...
– Guarda, manipula y utiliza información
• Reacciona a la información recibida
• Una comprensión de les capacidades y
limitaciones de las personas nos ayudará
en el diseño de sistemas interactivos

20/01/2022
Contenido
– Ergonomía

20/01/2022
Disciplinas relacionadas
Ergonomía o factores humanos
• Es el estudio de las características físicas de la
interacción (por ejemplo, el entorno físico donde se
produce)
• Su propósito es definir y diseñar herramientas y
artefactos para diferentes tipos de ambientes
(trabajo, ocio, doméstico)
• El objetivo es maximizar la seguridad, eficiencia y
fiabilidad para simplificar las tareas e incrementar la
sensación de confort y satisfacción

20/01/2022
Ergonomía
• Ejemplos de aspectos considerados por la
ergonomía:
– Organización de los controles y pantallas (para permitir una
acción rápida del usuario, que debe poder acceder a todos
los controles y ver toda la información sin mover
excesivamente el cuerpo)
• Información más importante situada a la altura de los ojos
• Colocación espaciada de los controles
• Prevención de los reflejos
– Entorno físico de la interacción
– Aspectos de salud: posición física, tiempo de permanencia
ante el ordenador, temperatura, radiación de las pantallas
– Uso del color (los diferentes colores deben ser distinguibles)

20/01/2022
Ergonomía
Recomendación del
Servicio de Prevención de Riesgos
Laborales
de la Universidad de Sevilla

20/01/2022
Contenido
– Ergonomía

20/01/2022
Accesibilidad
• Usabilidad universal
–Serà posible cuando exista una
tecnología asequible, útil i usable
adaptada a la mayor parte de la
población mundial
• Ben Schneiderman
• Communications of the ACM 2000

20/01/2022
¿Que es la usabilidad universal?
Nos basaremos en la definición de diseño
universal….
• Diseño universal es el proceso de
diseñar productos que sean usables por
el rango mas amplio de personas,
funcionando en el rango mas amplio de
situaciones y que es comercialmente
practicable

20/01/2022
No solamente personas con
necesidades especiales
• De hecho para cada necesidad especial
hay situaciones que las personas sin
necesidades especiales se pueden
encontrar que pueden necesitar los mismo
requisitos de interfaz
• Por ejemplo ---
•

20/01/2022
Sin visión - ciegos -personas con ojos ocupados
-(e.g., conduciendo o en navegación telefónica)
- en oscuridad.
Poca visión - personas con
limitacions
visuales
-personas con un visualizador pequeño
--en un entorno de humos
Operable sin
poder oir
- personas
sordas
- entornos ruidosos
- oidos ocupador
- silencio forzado (bibliotecas,etc..)
Oido limitado - people duras
de oido
- gente en entorno ruidoso
Operable con
manualidad
limitada
- personas con
limitaciones
- personas con vestidos especiales
- o que van en un vehiculo que se balancea
Operable con
cognitividad
limitada
- Personas con
cognitividad
limitada
- personas distraidas
- con pánico
- o bajo la influencia del alcohol
Operable sin
lectura
- personas con
problemas
cognitivos
- Personas que no conocen ese lenguaje,
- visitantes,
- personas que se han dejado las gafas de lectura

20/01/2022
Razones para un incremento de
interés
• La edad media de la población aumenta
– Existe una relación entre edad y limitaciones
funcionales
• El aumento de acceso de la mayor parte
de la población a sistemas interactivos

20/01/2022
Graying of America
0
5
10
15
20
25
30
35
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050
85 up
75 to 84
65 to 74
55 to 64
Sources: 1900-1980: U.S. Bureau of the Census, Decennial Censuses of Population. 1990-2050: U.S. Bureau of the Census, Projections of the Population of the United States,
by Age, Sex and Race: 1983 to 2080. Current Population Reports, Series P-25, No. 952, May 1984. Projections are middle series.
(percentage of the population over age 55 as a function of time)
The Graying of America
2020

20/01/2022
Functional Limitation as a Function of
Age

20/01/2022
Diseño universal
Principios (1)
• 1º Uso equitativo
• El diseño ha de ser usable y de una precio razonable para
personas con diferentes habilidades
• 2º Uso flexible
• El diseño de ha de acomodar a un rango amplio de
personas con distintos gustos y habilidades
• 3º Uso simple y intuitivo
• El uso del diseño ha de ser fácil de entender,
independientemente de la experiencia del usuario,
conocimiento, habilidades del lenguaje y nivel de
concentración
• 4º Información perceptible
• El diseño comunica la información necesaria
efectivamente la usuario, independientemente de las
condiciones ambientales para las habilidades sensoriales
del usuario.

20/01/2022
Diseño universal
Principios (2)
• 5º Tolerancia para el error
• El diseño minimiza posibles incidentes por azar y las
consecuencias adversas de acciones no previstas.
• 6º Esfuerzo físico mínimo
• El diseño se ha de poder usar eficientemente y
confortablemente con un mínimo de fatiga.
• 7º Tamaño y espacio para poder
aproximarse y usar el diseño
• El diseño ha de tener un espació y un tamaño
apropiado para la aproximación, alcance y uso del
diseño.

20/01/2022
Contenido
– Ergonomía

20/01/2022
Estilos y Paradigmas de interacción
• Introducción
• Estilos de interacción
– Interfaz por línea de órdenes
– Menús y navegación
– Lenguaje natural
– Manipulación directa
– Interacción asistida
• Paradigmas de interacción
– Realidad virtual
– Computación ubicua
– Realidad aumentada
• Comparación de los paradigmas de interacción

20/01/2022
Introducción
Evolución de la interacción
Menús y navegación
Texto - teclado y pantalla
Manipulación directa
Nuevos paradigmas
Realidad virtual Realidad aumentada
Computación ubicua

20/01/2022
Introducción
¿Qué es la interacción?
• Interacciones
– Todos los intercambios que suceden entre la
persona y el ordenador (Baecker and Buxton,
1987)
• Interacción multimodal
– Se usan múltiples canales de comunicación
simultáneamente
• Estilo de interacción
– Término genérico que agrupa las diferentes
maneras en que los usuarios se comunican o
interaccionan con el ordenador (Preece, 1994)

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
Estilos de interacción
• Estilos de interacción predominantes:
– Lenguaje Natural

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
• Primer estilo de interacción de uso generalizado y todavía
hoy en uso
• Consiste en dar instrucciones directamente al ordenador
mediante
– Palabras enteras
– Abreviaturas
– Caracteres
– Teclas de función
• Ejemplos:
– ls -la (UNIX)
– dir *.htm (MS-DOS)
Interfaz por línea de órdenes
más fáciles de recordar
más rápidas de ejecutar
copy
cp
CTRL + z

20/01/2022
• Ventajas
– Flexibilidad
• Las opciones de la orden pueden modificar su comportamiento
• La orden puede ser aplicada a muchos objetos a la vez
– Permite la iniciativa del usuario
– Es atractivo para usuarios expertos
• Ofrece acceso directo a la funcionalidad del sistema
– Potencialmente rápido para tareas complejas
– Capacidad para hacer macros
• Desventajas
– Requiere un memorización y entrenamiento importantes
• No hay indicación visual de la orden que se necesita
• Más útil para usuarios expertos que para usuarios noveles
– Gestión de errores pobre

20/01/2022
C:TMP> dir
El volumen en unidad C es PCDOS_6
Número de Serie del Volumen es 1D8F-82B0
Directorio de C:TMP
. <DIR> 02-02-98 21:08
.. <DIR> 02-02-98 21:08
HELP TXT 206 02-02-98 21:08
CARTA DOC 1.107 22-10-96 9:51
4 archivo(s) 1.313 bytes
24.850.432 bytes libres
C:TMP>del help.txt
C:TMP>dir
El volumen en unidad C es PCDOS_6
Número de Serie del Volumen es 1D8F-82B0
Directorio de C:TMP
. <DIR> 02-02-98 21:08
.. <DIR> 02-02-98 21:08
CARTA DOC 1.107 22-10-96 9:51
3 archivo(s) 1.107 bytes
24.850.738 bytes libres
C:TMP>

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
• Menú:
– Conjunto de opciones visualizadas en pantalla
que se pueden seleccionar y llevan a la ejecución
de una acción asociada
• Suelen estructurarse jerárquicamente
• Existen guías de estilo para diseñar menús
– Número ideal
de opciones:
entre 3 y 8

20/01/2022
• Ventajas
– Entrenamiento reducido, menos tecleo
– Permiten el uso de herramientas de gestión de
diálogos
– Toma de decisión estructurada
• Desventajas
– Pueden resultar lentos para usuarios
experimentados
• Solución: atajos de teclado
– Ocupan mucho espacio en la interfaz
• Solución: menús desplegables y pop-up
– Requieren una visualización rápida

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
Lenguaje natural

20/01/2022
Lenguaje natural
Beneficios y problemas
• Beneficios
– Conocimiento del propio lenguaje
– Uso de la voz, por tanto manos libres
• Problemas
– Diferencias en lenguajes, argots, voces
• Pueden ser necesarios diálogos de clarificación
– Interfaces todavía no inteligentes

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
• Características: (Schneiderman, 1991)
– Representación continua de los objetos y acciones de interés
– Cambio de una sintaxis de órdenes compleja por la manipulación de
objetos y acciones
– Acciones rápidas, incrementales y reversibles que provocan un efecto
visible inmediato en el objeto seleccionado
• Posible gracias a las pantallas gráficas de alta resolución y
los dispositivos apuntadores
• Historia: Xerox Star, Apple Macintosh
• Entorno más común: interfaz WIMP
– Windows, Icons, Menus, Pointers

20/01/2022
• Beneficios
– Los nuevos usuarios aprenden más rápidamente
– Los usuarios expertos pueden trabajar rápidamente
– Los usuarios ven rápidamente el resultado de sus acciones
– Las acciones son reversibles
• Problemas
– Se necesitan más recursos
– No todas las tareas pueden ser
descritas por objetos concretos
– No todas las acciones se pueden
hacer directamente

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
Interacción asistida
Fragmento del vídeo “El navegante del
conocimiento”

20/01/2022
• La manipulación directa exige que el usuario explicite todas
las tareas y controle todos los eventos
• El creciente número de nuevos usuarios exige un cambio en
la forma de interactuar con el ordenador
• La interacción asistida usa la metáfora del asistente
personal o agente que colabora con el usuario
– El usuario no dirige la interacción
– Trabaja de forma cooperativa con
el agente o agentes
• Se reduce el esfuerzo del usuario
• Agentes vs Asistentes

20/01/2022
• Ejemplo: aumento del número de menús e iconos en
Word

20/01/2022
Agentes de la interfaz
• Agente: es un programa que el usuario ve como un asistente
o programa que le ayuda y no como una herramienta
• Tiene algunas de las características asociadas a la
inteligencia humana
– Capacidad de aprender, inferencia, adaptabilidad, independencia,
creatividad, etc (Lieberman, 97)
• El usuario no ordena, delega tareas al agente (Maes, 94)
• El agente es más discreto que el asistente
– Trabaja en segundo plano y actúa por propia iniciativa cuando
encuentra información que puede ser relevante para el usuario
– Puede afectar a los objetos de la interfaz sin instrucciones explícitas
del usuario

20/01/2022
Interacción asistida – agentes
Características
• Autonomía
– Trabaja en segundo plano
– Observa al usuario y las fuentes de información disponibles
• Inteligencia
– Actúa por propia iniciativa
– Se adapta a múltiples situaciones, variando su estrategia
• Uso personal
– Se adapta y aprende del usuario
– No insiste en una solución si el usuario decide otra

20/01/2022
Interacción asistida – agentes
Integración con aplicaciones
Para poder interaccionar con agentes las aplicaciones
deben tener ciertas propiedades:
Programable
Controlable
Examinable

20/01/2022
• Programable
– Una aplicación es programable si proporciona un medio (a través de
un lenguaje de programación o mediante un API) a un agente
externo para llamar a las órdenes de la aplicación
• Controlable
– Una aplicación es controlable si es capaz de informar a un agente
externo que el usuario pide a la aplicación utilizar una función por
menú, por icono o por teclado
• Examinable
– Una aplicación es examinable si se pueden revisar periódicamente
las estructuras de datos de la aplicación y tratar de inferir las
acciones que se están realizando con la interfaz de usuario
comparando con otros estados de las estructuras de datos
Interacción asistida - agentes
Integración con aplicaciones

20/01/2022
Interacción asistida - agentes
Ejemplo: Microsoft Agent

20/01/2022
Asistentes, magos, guías
• Son entidades computacionales que nos asisten en el uso
de las aplicaciones existentes
• Nos exponen de manera fácil lo que se ha de hacer y
pueden entender palabras escritas o habladas o acciones
gráficas e interpretarlas
• Son muy flexibles en la forma en que reciben las
instrucciones: el usuario tan sólo dice lo que quiere hacer
• Pueden ser capaces de aprender del usuario
• El asistente es activado por el usuario

20/01/2022
Interacción asistida - asistentes
Ejemplos

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
Paradigmas de interacción
• Son los modelos de los que se derivan
todos los sistemas de interacción
• Los paradigmas interactivos actuales son:
– El ordenador de sobremesa
– La realidad virtual
– La computación ubicua
– La realidad aumentada

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
Realidad virtual

20/01/2022
• El término RV se suele aplicar a
– Interfaces en 3D con las que se puede interactuar y se actualizan en
tiempo real
– Sistemas cuyo nivel de autonomía, interacción y sensación de
presencia es casi igual al del mundo real
• Condiciones para hablar de un sistema de RV:
– Sensación de presencia física directa mediante indicaciones
sensoriales (visuales, auditivas, hápticas) creadas por la tecnología
– Indicaciones sensoriales en tres dimensiones
– Interacción natural. Permiten manipular los objetos virtuales con los
mismos gestos que los reales: coger, girar, etc.
Realidad virtual

20/01/2022
Realidad virtual
Dispositivos
La Cueva

20/01/2022
Realidad virtual
• Beneficios
– Simulaciones imposibles en otro estilo
• Problemas
– Alto coste
– Cansancio del usuario

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
Computación ubicua
Mark Weiser (Xerox PARC), 1991

20/01/2022
Computación ubicua
La Computación Ubicua trata de extender la
capacidad computacional al entorno del usuario
Permite que:
la capacidad de información esté presente en todas partes
en forma de pequeños dispositivos muy diversos
que permiten interacciones de poca dificultad
conectados en red a servidores de información
El diseño y localización de los dispositivos son
específicos de la tarea objeto de interacción
El ordenador queda relegado a un segundo plano,
intentando que resulte “transparente” al usuario
(ordenador invisible)

20/01/2022
Computación ubicua
Origen: Mark Weiser, Xerox PARC, 1991
Hay una gran variedad de dispositivos:
Insignias activas
Marcas
Tabletas
Pizarras, etc.
Podemos hablar de entornos en los que los usuarios
no interaccionan directamente con ordenadores, sino
con dispositivos de diverso tipo y tamaño

20/01/2022
Mark Weiser y su grupo
en un entorno ubicuo
Computación ubicua

20/01/2022
Computación ubicua
Insignias activas y Marcas
Insignias activas
Marcas

20/01/2022
Computación ubicua
Tabletas

20/01/2022
• 1 m x 1½ m
• 1024 x 768
• b & n
• tiza electrónica
• Tablón de anuncios
(cambia según la marca
o insignia activa)
• Pizarra clásica, pero que
cambia con el usuario
Computación ubicua
Pizarras

20/01/2022
Computación ubicua
Necesidades
• Necesidades para la computación ubicua:
– Ordenadores baratos y de bajo consumo
– Programas de ejecución ubicua
– Red que lo unifique todo
• Los avances en el hardware no son aún
suficientes para que el paradigma de la
computación ubicua sustituya al del ordenador
de sobremesa

20/01/2022
Computación ubicua
Laboratorio de Sony (I)
A) Problemas con las pizarras blancas actuales B) La aproximación multi-dispositivo

20/01/2022
Computación ubicua
Laboratorio de Sony (II)

20/01/2022
Computación ubicua
Laboratorio de Sony (III)

20/01/2022
Computación ubicua
• Beneficios
– Simplicidad o invisibilidad de la interacción
– Fiabilidad
• Problemas
– Pérdida de privacidad (insignia activa)
– Tecnología no asentada
– No resuelve todos los problemas

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
Realidad aumentada
• La RA trata de reducir las interacciones con el
ordenador utilizando la información del entorno
como una entrada implícita
• La RA integra el mundo real y el computacional:
– El mundo real aparece aumentado
por información sintética
– Se consigue una disminución
importante del coste interactivo

20/01/2022
Realidad aumentada
• Objetivos:
– Mejorar la interacción con el mundo real
– Integrar el uso del ordenador en actividades cotidianas
– Posibilitar el acceso a usuarios diversos y no
especializados
• Los objetos cotidianos se convierten en objetos interactivos
– Trasladar el foco de atención del ordenador al mundo
real
• La información se traslada al
mundo real, en lugar de intro-
ducir el mundo real en el orde-
nador (realidad virtual)

20/01/2022
• Método más común:
– Solapamiento entre la información digital y las
imágenes del mundo real a través del uso de
visualizadores en casco o proyecciones de
vídeo
– La situación del usuario será automáticamente
reconocida utilizando diversas técnicas de
reconocimiento (tiempo, posición, objetos,
códigos de barra…)
Realidad aumentada

20/01/2022
Realidad aumentada
Corrientes existentes (1)
• Aplicar la realidad virtual al mundo real
– Se aumenta o mejora la visión que el usuario tiene del mundo real
con información adicional sintetizada
– La información se superpone mediante el uso de gafas
especializadas

20/01/2022
Realidad aumentada
Corrientes existentes (2)
• Usar dispositivos que aumentan la realidad e interaccionan
directamente con ella
– El usuario interactúa con el mundo real, que está aumentado con
información sintetizada
– No se trata de superponer la información real con la virtual, sino de
hacer participar a objetos cotidianos como un lápiz o una mesa que
interactúan con el sistema de forma automática

20/01/2022
Realidad aumentada
Aplicaciones
Medicina

20/01/2022
Realidad aumentada
Aplicaciones
El fontanero del futuro
Mantenimiento mecánico y reparación
Diseño interior

20/01/2022
Realidad aumentada
Aplicaciones
Cultura, ocio

20/01/2022
Realidad aumentada
Líneas de trabajo
• Superficies interactivas
– Transformación de la superficie dentro de un espacio arquitectónico
(paredes, mesas, puertas, ventanas) en una superficie activa entre
el mundo físico y el mundo real
• Acoplamiento de bits y átomos
– Acoplamiento sin interrupciones entre los objetos de cada día que
se pueden coger (tarjetas, libros, etc.) y la información digital que
está relacionada con ellos
• Medio ambiente
– Uso del medio ambiente como sonido, luz, corrientes de aire y
movimiento de agua como interfaces de fondo

20/01/2022
Realidad aumentada
Líneas de trabajo
• Prof. Hiroshi Ishii, MIT Media Lab
Metadesk Ambient Room Transboard

20/01/2022
Realidad aumentada
Ordenadores corporales
Objetivos:
Llevar encima el ordenador
Interactuar con el usuario según
el contexto
Enlazar la información del
entorno personal con la de un
sistema informático
Características:
Comodidad
Naturalidad
Integración con
la vestimenta
MIT Media Lab.
Wearable computers

20/01/2022
• Introducción

20/01/2022
Comparación de los paradigmas de
interacción
[Rekimoto, 1995]
A) Sobremesa
D) Realidad Aumentada
C) Computación Ubicua
B) Realidad Virtual
C Computador
R Mundo Real
Comparación de paradigmas de interacción
➔ Persona - Computador
➔ Persona - Mundo real
➔ Mundo real - Computador

20/01/2022
Comparación de
los paradigmas de
interacción
a) En un Ordenador de sobremesa
(utilizando una GUI) la interacción entre el
usuario y el ordenador está aislada de la
interacción entre el usuario y el mundo
real.
b)En la RealidadVirtual el ordenador
cubre totalmente el usuario y la
real desaparece.
c) En la Computación Ubicua el usuario
interacciona con el mundo real pero
también puede interaccionar con los
ordenadores de los que dispone en el
mundo real.
d)La Realidad Aumentada soporta la
real utilizando la información aumentada
del ordenador.
Image source:
http://www.onlyaugmented.com/what-is-
augmented-reality

20/01/2022
Conclusiones
• Se ha presentado una visión de los distintos estilos y
paradigmas de interacción
• El problema a resolver y los conocimientos del usuario
decidirán para cada caso concreto el estilo de interacción
más idóneo a utilizar
• En el futuro coexistirán prácticamente todos los estilos de
interacción en una mezcla que mejorará el conjunto
En un futuro no muy lejano...

20/01/2022
Contenido
– Ergonomía

20/01/2022
Dispositivos de interacción
• Teclado y pantalla
• Apuntadores
• Voz y sonido
• Realidad aumentada
• Rastreo ocular
• Otros dispositivos

20/01/2022
Teclado
• Características
– El más usado
– Mecanismo
– Con/sin cable
– Contacto con las teclas
– Viaje
– Nº de teclas
– Memoria (buffer)
– Velocidad de transferencia
• 300 caracteres/min = 5 bytes/seg

20/01/2022
Teclado
Tipos de teclas
• Membrana
Capacitivas
Mecánicas Efecto Hall
Inductivas

20/01/2022
Teclado
Tipos
QWERTY
Sholes, 1870
Máq. escribir
DVORAK
1920
Más
eficiente

20/01/2022
Pantalla
Monitor
Controladora

20/01/2022
Pantalla
Monitor
Tipos:
CRT
LCD
Menor consumo y peso
Propiedades:
Colores, tamaño, capacidad gráfica,
tamaño del punto, tipo de barrido,
conexión al ordenador

20/01/2022
• Apuntadores
• Voz y sonido
• Rastreo ocular

20/01/2022
Apuntadores
Ratón
Componente básico
Ideal para manipular objetos en pantalla
Preciso
Mecánico, óptico
Con/sin hilos

20/01/2022
Apuntadores
Historia del ratón
• Douglas Englebart, 1964
• Xerox Parc

20/01/2022
Apuntadores
Trackball y Touchpad
Compactos, poco espacio
Precisos
Dificultad en movimientos
largos
Utilizados en portátiles

20/01/2022
Apuntadores
Joystick
Necesita poco espacio
Barato y robusto
Usado para juegos y
entornos de navegación
virtual
Para tareas que trabajan
dirección y velocidad

20/01/2022
• Apuntadores
• Voz y sonido
• Rastreo ocular

20/01/2022
Voz y sonido
Micrófono
Varios tipos: carbón, cristal,
cinta, bobina móvil,
condensador
Elemento básico: diafragma
Características: respuesta
en frecuencia,
direccionalidad,
sensibilidad, inmunidad a
las perturbaciones externas

20/01/2022
Voz y sonido
Altavoces
Producen sonido audible a
partir de un voltaje
Elementos: imán, bobina
móvil, diafragma

20/01/2022
Voz y sonido
Interacción mediante la voz
• Reconocimiento del habla
• Síntesis de voz
• Identificación y verificación de la persona que habla
• Comprensión del lenguaje natural

20/01/2022
Voz y sonido
Reconocimiento del habla
• Reconocimiento de palabras aisladas
– Requiere que se hagan pausas entre palabras
• Reconocimiento de voz continua
– No requiere pausas, se puede hablar continuo
• Dependiente del que habla
– Requiere el entrenamiento de los usuarios
• Independiente del que habla
– Puede reconocer a cualquier usuario

20/01/2022
Voz y sonido
Síntesis de voz
• Concatenación
– Se graban registros digitales de voz en el ordenador
– Se pueden guardar palabras, frases o segmentos de palabras
– Se pueden construir nuevas frases organizando palabras en el
orden correcto (problema: entonación)
• Síntesis por reglas
– No se utiliza voz humana directamente
– La síntesis se controla por reglas de fonemas o reglas que
están relacionadas con el contexto de una sentencia o frase
• Por el hecho de utilizar fonemas (el bloque básico de una palabra)
el sistema puede articular un vocabulario indefinido de palabras
• Fonema es la unidad mas pequeña que hace que cambie una
palabra

20/01/2022
Voz y sonido
Síntesis de voz
• Aplicaciones de la síntesis de voz
– Ojos libres
– Revisar grandes volúmenes de texto
– Confirmación de órdenes y selecciones
– Operar bajo condiciones en las que una
visualización no es práctica
• Por ejemplo, oir el correo electrónico por teléfono

20/01/2022
Voz y sonido
Identificación y verificación
• Identificar a la persona que habla
– Se contrasta con una base de datos de voces conocidas
• Verificar la persona que habla
– ‘Mi voz es mi contraseña’

20/01/2022
Voz y sonido
Comprensión del LN
• Comprender el sentido del texto hablado o escrito
• Permite la comunicación con el ordenador en el
propio lenguaje de la persona
• Sistemas actuales
– Vocabulario limitado
– Dominio restringido
• Muchas posibilidades de futuro

20/01/2022
Voz y sonido
Uso de la interacción por voz
• Reconocimiento de órdenes habladas (manos libres)
• Dictado por la voz
– Tratamiento de texto, generación de informes
• Síntesis de voz (ojos libres)
• Identificación y verificación de la persona por la voz
– Control de acceso, personalización, bloqueo y desbloqueo de
elementos (p.ej. un terminal), transacciones comerciales por
Internet
• Comprensión del lenguaje natural
– Acceso a bases de datos, sistemas de interrogación y
respuesta, teleoperación

20/01/2022
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)

20/01/2022
• Apuntadores
• Voz y sonido
• Rastreo ocular

20/01/2022
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

20/01/2022
Realidad virtual
Objetivos
• Exploración por el usuario de un
mundo virtual creado por el
ordenador
– Exploración de diseños de
arquitectura
Mundo virtual
ordenador

20/01/2022
Realidad virtual
Objetivos
• Interacción con otros
usuarios participantes en la
misma aplicación
– Juegos tridimensionales o
simulaciones de combates
militares
Mundo virtual
ordenador

20/01/2022
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

20/01/2022
Realidad virtual
Elementos
• Dispositivos de posicionamiento
• Dispositivos de visualización
• Dispositivos de navegación
• Ordenador
• Software

20/01/2022
Posicionamiento
Grados de libertad
• Mundo
tridimensional: 6
grados de libertad
• Posición,
orientación

20/01/2022
• 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

20/01/2022
• 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

20/01/2022
• Posicionadores mecánicos
– Estructura articulada ajustable
– Rápidos y exactos pero incómodos
• Posicionadores electromagnéticos
– Emisor externo de campos
electromagnéticos
– Detector en usuario. Envía al ordenador
– El ordenador calcula por triangulación
– Populares pero inexactos. Les afecta el metal
Posicionamiento
Dispositivos (1/2)

20/01/2022
• Posicionadores ultrasónicos
– 3 emisores fijos de ondas sonoras
y 3 receptores en el usuario
– Precisan línea de visión directa
emisor-receptor
• Posicionadores infrarrojos
– Emisores fijos y cámaras receptoras.
Triangulación
– Precisan línea directa entre emisor y cámara
• Posicionadores inerciales
– Conservación del momento angular.
Giroscopios
– Grandes volúmenes de trabajo
Posicionamiento
Dispositivos (2/2)

20/01/2022
Realidad virtual
Visualización
Dispositivos
Gafas LCD resplandecientes
En cada momento se permite la visión de
un ojo
La imagen de la pantalla cambia ligeramente
para cada ojo (izquierda-derecha)
Las gafas conmutan de un ojo a otro a 60Hz
Ligeros, sin cables y fáciles de usar
Hay que mirar a la pantalla: no hay inmersión
Casco (HMD, Head Mounted Display)

20/01/2022
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

20/01/2022
Visualización
Tipos de cascos
HMD con LCD
Baja resolución y contraste. Retardo
HMD proyectado
CRT con cables de fibra óptica.
Mayor resolución y contraste.
Caro y complejo
HMD con CRT pequeño
CRT. Más incómodo (peso y calor)
HMD con LED de columna única
Crea una imagen virtual que ‘flota’ delante del usuario
Permite interactuar con el mundo virtual y el real a la vez
Problema común: movilidad (cable)

20/01/2022
Visualización
Tipos de cascos
Monitor
Omnidireccional
Binocular (BOOM,
Binocular Omni-
Orientation Monitor)
JPL, Nasa

20/01/2022
Visualización
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

20/01/2022
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

20/01/2022
Navegación
Guante
Fibra óptica
Dataglobe (VPL Research)
Red de fibras ópticas colocadas a lo
largo de los dedos. En un extremo hay
un LED y en otro un fotosensor
Las fibras tienen algunos cortes. Al
doblar los dedos la luz escapa por ellos
La cantidad de luz detectada por el
fotosensor es una medida de cuánto se
ha doblado el dedo

20/01/2022
Navegación
Guante
Medidas mecánicas
Dexterous Hand Master, DHM
Exoesqueleto que se sujeta a los dedos con bandas de velcro
Un sensor mecánico mide la flexión del dedo
Mide movimientos de lado a lado de un dedo
Más exacto pero más difícil de usar

20/01/2022
Navegación
Guante
Galgas extensométricas
Powerglobe de Mattel (Nintendo)
Menos exacto, bajo precio
Tiras de plástico recubiertas de
tinta conductora colocadas a lo
largo del dedo
Al doblar el dedo varía la
resistencia eléctrica de la tinta

20/01/2022
Realidad virtual
Ordenador
• Características más importantes:
– Velocidad (polígonos/segundo)
– Memoria RAM de 256MB a 8GB
– Monitores de alta frecuencia y resolución
• Ejemplos
– Onyx2 InfiniteReality Deskside. 1 a 4
procesadores. Memoria de textura de 16
a 64MB. 6M pol/seg
– Onyx2 InfiniteReality Monster. 2 a 64
procesadores. Memoria de textura de 80
a 320MB. 80M pol/seg

20/01/2022
Realidad virtual
Software
• El ojo percibe como tiempo real imágenes que se
proyectan con una secuencia mínima de 50 a 100
mseg
• Un software de realidad virtual se puede reducir a:
– Bucle de eventos
– Actualización de imágenes
– Latencia de seguimiento del tracking
• Por ejemplo
– si el bucle consta de 50 mseg,
– la actualización de las imágenes tarda 50 mseg, y
– el retardo del tracking es de 50 mseg, tenemos
– 150 mseg: estamos un poco por encima del mínimo

20/01/2022
Realidad virtual
La cueva

20/01/2022
Ejemplo
Perforaciones petrolíferas
Norsk Hydro
Usa datos obtenidos en
revisiones sísmicas para
ofrecer imágenes 3D de
reservas de petróleo

20/01/2022
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

20/01/2022
Realidad virtual
Háptica
• La investigación háptica intenta resolver estos
problemas y puede ser subdividida en dos
subcampos:
– retroalimentación de fuerza (kinestética)
– retroalimentación táctil

20/01/2022
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
• Estos dispositivos consisten principalmente en robots
manipuladores que proporcionan una reacción de
fuerza al usuario con fuerzas correspondientes al
ambiente virtual en el que está el órgano terminal

20/01/2022
Realidad virtual
Háptica
• 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
• Estos dispositivos se usan típicamente para indicar si
el usuario está en contacto con un objeto virtual
• Otros dispositivos de retroalimentación táctil han
sido utilizados para estimular la textura de un objeto
virtual

20/01/2022
Realidad virtual + háptica
Cybergrasp

20/01/2022
Realidad virtual + háptica
Cybertouch

20/01/2022
Realidad virtual
Aplicaciones
Exploración de mundos virtuales
Diseño asistido por ordenador
Interacción con otros usuarios en mundos virtuales
Trabajo cooperativo
Juegos multiusuario tridimensionales
Acción a distancia sobre el mundo
real a través de representaciones
virtuales
Medicina
Manipulación remota

20/01/2022
Ejemplo
Mantenimiento de aviones

20/01/2022
• Apuntadores
• Voz y sonido
• Rastreo ocular

20/01/2022
Realidad Aumentada
Es una combinación de texto y gráficos generados por
ordenador con imágenes reales, todo ello en tiempo
real
Idea: aumentar la información que recibe el usuario
La realidad aumentada puede
utilizar los mismos dispositivos
que la realidad virtual
Futuro: ordenadores vestibles

20/01/2022
Realidad Aumentada
Tecnología

20/01/2022
Realidad Aumentada
Aplicaciones

20/01/2022
• Apuntadores
• Voz y sonido
• Rastreo ocular

20/01/2022
Rastreo ocular
El ojo como herramienta de interacción
Muy útiles para personas discapacitadas
Funcionamiento:
Técnica centro pupilar / reflexión corneal (PCCR)
Método de la pupila brillante

20/01/2022
Rastreo ocular
Técnica PCCR
Se ilumina el ojo con un haz infrarrojo emitido por
un diodo LED de baja frecuencia
El haz se refleja en la córnea y aparece en la
superficie del ojo (punto especular)
Una videocámara sensible al IR recoge las
imágenes
A partir de ellas se calcula el centro de la pupila
El vector que va hasta el reflejo corneal indica la
dirección de la mirada
Se necesita mucha precisión y que la cámara esté
perfectamente enfocada hacia el ojo

20/01/2022
Rastreo ocular
Técnica PCCR

20/01/2022
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. Unos
pocos arcminutos pueden ser críticos
Rastreo ocular
Problemas y limitaciones

20/01/2022
Naturaleza intrusiva
Fatiga visual
Movimientos involuntarios del ojo
Distinguir cuándo se mira algo con atención
Ejemplo: aventura interactiva The Little Prince
Rastreo ocular
Problemas y limitaciones

20/01/2022
Independencia del movimiento de la cabeza
Distinguir entre observación e interacción
Dispositivo sensible a intereses y emociones. Intenta
determinar el efecto de los guiones de cine en los
espectadores
Rastreo de varias personas
Identificación de la persona rastreada
Reconocimiento del iris, tecnología experimentada
Base de datos con preferencias de las personas
Rastreo ocular
Investigaciones futuras

20/01/2022
Vision key (H.K. Eyecan Ltd)
Rastreo ocular
Modelos comerciales

20/01/2022
Eyegaze System (LC Technologies Inc)
Rastreo ocular
Modelos comerciales

20/01/2022
VCS (Vision Control Systems)
Rastreo ocular
Modelos comerciales

20/01/2022
• Apuntadores
• Voz y sonido
• Rastreo ocular

20/01/2022
Otros dispositivos
Pantalla táctil
Cajeros, puntos de información
Intuitivo pero poco preciso
Lápiz
Reconocimiento de escritura. Tinta
digital
Escáner
OCR
Webcam

20/01/2022
Aromas
Generación automática de aromas
Aplicaciones: juegos, cine, realidad virtual
Sensor de huellas dactilares
http://www.aromajet.com
Otros dispositivos

20/01/2022
Interacción por Gestos
Gesture pendant: reconoce gestos y los convierte en órdenes
http://www.imtc.gatech.edu/
Georgia Institute of Technology
Otros dispositivos

20/01/2022
Cambio en el modo de uso del ordenador
Movilidad
Interacción continua basada en el contexto
Componentes:
Pantallas, dispositivos de entrada no
obstrusivos, redes personales inalámbricas,
sensores de contexto
Aplicaciones:
Asistentes inteligentes, Agendas,
Trabajo en equipo, Domótica

20/01/2022

20/01/2022
www.microopticalcorp.com
SV-6 PC Viewer
Eyeglass display

20/01/2022
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

20/01/2022
Factores Humanos,
Estilos y Dispositivos de
interacción
Unidad 2
Final de la unidad

IHM Unidad 2: Factores Humanos, Estilos y Dispositivos de interacción

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