miércoles, 14 de abril de 2010

Innovaciones en manipulación de objetos distantes sobre superficies multitáctiles table-top: I-Grabber

Innovaciones en manipulación de objetos distantes sobre superficies multitáctiles table-top: I-Grabber
Alejandro Miranda Vélez – pedroa.mirandavz@udlap.mx


Abstract
Las superficies multitáctiles tipo table-top han ganado popularidad recientemente y facilitan la colaboración entre grupos de personas sobre un conjunto relacionado de objetos digitales. Al ser un campo relativamente nuevo, existen áreas de oportunidad que deben atenderse, una de ellas es la manipulación de objetos distantes en la superficie y su relación con el concepto de territorio propio de cada usuario en la sesión. El I-Grabber es una herramienta que pretende facilitar las tareas de manipulación de objetos distantes y promover la colaboración armoniosa entre usuarios.

1. Descripción del contexto de I-Grabber
Las superficies computacionales tipo table-top se han popularizado en los últimos tiempos por las innovadoras posibilidades de colaboración que ofrecen; el hecho de que varios usuarios puedan colaborar sobre la superficie, manipulando objetos digitales mientras comparten el rango de visión sobre ellos y al mismo tiempo se encuentran físicamente cerca para interactuar unos con otros se ha visto potenciada por los avances recientes en el campo de superficies multitáctiles, las que permiten una interacción cada vez más intuitiva y natural de los elementos digitales.

Al tratarse de dispositivos físicos de gran tamaño y permitir la interacción directa por contacto con su superficie, los table-tops multitáctiles generan fenómenos de localización, interacción y territorialidad muy interesantes entre usuarios y elementos digitales. Estudios recientes hacen notar que los usuarios tienden a dividir las superficies en territorios [2], localizando los objetos digitales que les interesan en espacios limitados por su alcance físico sobre el dispositivo. Esta situación genera un área de oportunidad respecto a la interacción de los usuarios con objetos que no necesariamente están dentro de su alcance en determinado momento.

Es fácil imaginar la manipulación de elementos digitales mediante una superficie table-top multitáctil cuando ésta los representa cerca de la posición física real del usuario, los brazos y manos tienen cierto alcance y típicamente los usuarios se distribuyen la superficie de modo que las actividades de uno afecten a los demás en lo menos posible. Sin embargo, los objetos digitales que se encuentran fuera del alcance natural del usuario pueden causar que el usuario intente extender su alcance más allá de lo cómodo y natural o que decida desplazarse de su posición original para tener acceso a los recursos que necesita [1]. Cualquiera de los cursos de acción puede resultar en una disminuida armonía en la interacción con otros usuarios (territorios invadidos o estorbados) y/o esfuerzo extra en la interacción con los objetos.

2.Trabajos relacionados al contexto
Diversas propuestas intentan explotar las posibilidades dentro del contexto de interacción con objetos distantes en superficies table-top. La mayoría intentan adaptar conceptos familiares de la vida diaria a la problemática en cuestión y ofrecen soluciones interesantes:
· Bezerianos y Balakrishnan proponen una herramienta en [3] que semeja una aspiradora, que acerca al usuario los objetos digitales que se encuentra en un cierto haz direccionable.
· Parker, Mandryk e Inkpen proponen una alternativa basada en lápices apuntadores que seleccionan y atraen objetos semejando un rayo de atracción.
· Similarmente, otras alternativas incluyen emulaciones de resorteras y pantógrafos para alejar objetos y colocarlos donde no estorben a la actividad actual del usuario.

3.I-Grabber: la propuesta
Abednego, Lee, Moon y Park describen en [1] su propuesta de herramienta para facilitar la interacción con objetos remotos en una superficie multitáctil tipo table-top: el I-Grabber.

La idea base detrás del I-Grabber es la de un brazo mecánico extensible equipado con pinzas capaces de asegurar y manipular objetos a la distancia. El modelo contempla una herramienta digital de 3 partes, una base, un brazo extensible y unas pinzas en el extremo del brazo. El modelo de uso requiere dos puntos de contacto, uno funcionando a manera de montura o ancla y el otro sirviendo como director del movimiento y extensión del brazo.

Siendo el ‘brazo’ suficientemente flexible para extenderse en cualquier dirección y a cualquier distancia, la intensión es que se utilice para manipular, atraer o alejar cualquier objeto dentro de la superficie table-top que el usuario requiera, sin tener que desplazarse ni invadir físicamente el territorio de otros usuarios presentes en la superficie.

4.I-Grabber: El funcionamiento
I-Grabber se ha pensado para asistir al usuario únicamente cuando éste requiere manipular objetos distantes, de modo que no es una herramienta que se encuentre visible todo el tiempo. El mecanismo para activarla está muy relacionado con el funcionamiento posterior del mismo: el usuario debe seleccionar dos puntos de contacto y alejarlos desplazando uno de ellos a una distancia predefinida de 20 cm, en ese momento el sistema despliega al representación grafica del brazo mecánico, usando el punto de contacto estático como base o ancla y ubicando la mitad del brazo en el otro punto de contacto.

Cada vez que el punto móvil se aleje o acerque a la base, el brazo cambiará su longitud en una proporción de 1:5; de igual modo, el movimiento angular del punto de contacto móvil causará un cambio en la inclinación del brazo.

Cuando el extremo móvil del brazo o ‘pinzas’ alcancen un objeto, el I-Grabber automáticamente lo seleccionará y comenzara a manipularlo. Si el brazo se mueve mientras ‘sujeta’ un objeto, el objeto será desplazado con él, si el punto ‘base’ se mueve, pero el ‘móvil’ no, entonces el objeto permanecerá en el mismo lugar pero será rotado proporcionalmente al movimiento de la ‘base’.

Por otro lado, mientras un objeto se encuentra seleccionado, el sistema desplegará un menú contextual cerca del punto base de modo que el usuario podrá utilizar para elegir entre varias opciones de manipulación más refinadas: copiar, borrar, liberar, etc.

Finalmente, el I-Grabber puede ser utilizado para manipular objetos en un dispositivo único o en arreglos de dispositivos con varias superficies, siempre siguiendo el comportamiento del brazo mecánico extensible.




5.Conclusiones
En este documento se ha descrito el contexto de manipulación de objetos distantes en superficies multitáctiles table-top, las limitaciones y conflictos generados por la federalización del espacio entre distintos usuarios y algunas opciones disponibles para manipular objetos distantes sin causar conflictos de invasión de territorio ajeno. Posteriormente se revisó la alternativa propuesta por Abednego, Lee, Moon y Park, el I-Grabber, y se describió su concepto general así como la representación y funcionamiento del modelo.

Tras analizar lo mencionado anteriormente, se puede concluir que existen diversas y creativas formas para manipular objetos distantes en una superficie multitáctil y que el I-Grabber resalta por su flexibilidad y fácil asociación con conceptos comunes del mundo real.


6.Referencias
[1] Abednego, M., Lee, J., Moon, W., and Park, J. 2009. I-Grabber: expanding physical reach in a large-display tabletop environment through the use of a virtual grabber. In Proceedings of the ACM international Conference on interactive Tabletops and Surfaces (Banff, Alberta, Canada, November 23 - 25, 2009). ITS '09. ACM, New York, NY, 61-64. DOI= http://doi.acm.org/10.1145/1731903.1731917

[2] Scott, S. D. 2005 Territoriality in Collaborative Tabletop Workspaces. Doctoral Thesis. UMI Order Number: AAINR04617., University of Calgary.

[3] Bezerianos, A. and Balakrishnan, R. The vacuum: facilitating the manipulation of distant objects, Proc. CHI 2005, 361--370


[4] Parker, J. K., Mandryk, R. L., and Inkpen, K. M. 2006. Integrating Point and Touch for Interaction with Digital Tabletop Displays. IEEE Comput. Graph. Appl. 26, 5, 28--35.

5 comentarios:

  1. Un planteamiento terriotrial, donde cada participante pude usar dicha herramienta,se me ocurre uan mesa para jugar pocker pero interactiva, donde la herramenta sirva para mover los naipes y arrastrar nuestro dinero virtual a nuestra área de trabajo.

    ResponderEliminar
  2. Hola Alex!!!
    Esta genial al herramienta "territorial" :)y la propuesta de alondra en los juegos esta genial, creo que si se lleva a cabo la aplciacion de la secretaria de salud estaria genial que los medicos se pasen los expedientes, pero si no los pasan, con Igrabber los tomarian :)
    saludos
    Eduardo

    ResponderEliminar
  3. Hola Alex
    También esta herramienta se podría utilizar en el editor de diagramas para cuando se trabaja colaborativamente en proyectos de desarrollo de software
    Bye
    Leticia

    ResponderEliminar
  4. Me parece que otra gran aplicación de esta herramienta puede darse en el diseño de bocetos, carteles, logos, etc. Por ejemplo, en una consultoría varios diseñadores pueden colaborar a través de una superficie interactiva de gran tamaño para crear la nueva imagen corporativa de una empresa. En las etapas iniciales, todos utilizan la pantalla interactiva para bocetar y realizar una lluvia de ideas utilizando figuras o dibujando sobre ésta. Luego, conforme avanza la fase de producción, cada uno delimita su espacio y se enfoca en una parte del trabajo.

    Sin embargo, como mencionas, puede darse el caso en que un diseñador "necesite" un elemento que se encuentra en el otro extremo de la pantalla. Echando un ojo por Internet me topé con otra solución a este problema llamada g-speak de la empresa Oblong y que está muy interesante.

    La idea es que varios diseñadores utilicen una superficie interactiva mediante movimientos con las manos (similar a los de la película Minority Report). Cuando un diseñador necesite un objeto en particular, simplemente "atrae" con sus manos los elementos de la pantalla colaborativa a la superficie de su espacio personal.

    El ejemplo que les comento se puede ver en el siguiente video a partir del minuto 1:20 (aunque vale la pena verlo todo). http://oblong.com/

    Saludos!

    ResponderEliminar
  5. Un compañero del doctorado está realizando un simulador de un laboratorio de química y cuando hablaste del I-Gabber me acordé de él. Si este simulador pudiera adecuarse a una superficie táctil, el I-Graber sería ideal para alcanzar las probetas, cajas de petri, etc. para realizar los experimentos. Esta aplicación es muy hipotética, pero como mencionó el Doctor Sánchez: "todo es posible".

    ResponderEliminar