Isaac Abraham Villegas Ortega - PowerPoint PPT Presentation

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Isaac Abraham Villegas Ortega

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Ambientes Virtuales Isaac Abraham Villegas Ortega Ricardo Luna vila Erick Luis Peragallo Barr n H ctor Manuel P rez Urbina Plan Introducci n Requerimientos del ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Isaac Abraham Villegas Ortega


1
Ambientes Virtuales
  • Isaac Abraham Villegas Ortega
  • Ricardo Luna Ávila
  • Erick Luis Peragallo Barrón
  • Héctor Manuel Pérez Urbina

2
Plan
  • Introducción
  • Requerimientos del sistema
  • Estrategias de diseño e implementación
  • Aspectos de salud y seguridad
  • Ingeniería de usabilidad
  • Dominios aplicativos
  • Conclusiones

3
Introducción
  • Qué son los ambientes virtuales?
  • Extensión del alcance de la IHC del modo
    puramente visual a la interacción multimodal.
  • Se necesita mucha investigación todavía

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Plan
  • Introducción
  • Requerimientos del sistema
  • Estrategias de diseño e implementación
  • Aspectos de salud y seguridad
  • Ingeniería de usabilidad
  • Dominios aplicativos
  • Conclusiones

5
Requerimientos del Sistema
  • Las interfaces de hardware consisten
    principalmente
  • Dispositivos para presentar la información
    multimodal y sensar el ambiente virtual.
  • Dispositivos de seguimiento usados para
    identificar la posición de la cabeza y las
    articulaciones así como su orientación.
  • Técnicas de interacción que permitan la
    navegación e interacción con y en el mundo
    virtual.

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Requerimientos del Sistema
  • Las interfaces de software consisten
    principalmente
  • Modelado de Software usado para generar Ambientes
    Virtuales.
  • Agentes Autónomos que habitan el Ambiente
    Virtual.
  • Redes de Comunicaciones usadas para soportar
    multiusuarios en Ambientes Virtuales.

7
Dispositivos para presentar la información
multimodal y sensar el ambiente virtual
  • Múltiples dispositivos son usados para presentar
    la información al usuario.
  • Para presentar las escenas 3D
  • Head-mounted display (HMD)
  • Mini LCDs colocados directamente en unos lentes
    convencionales
  • Displays de inmersion espacial (SIDs Spatially
    immersive displays)
  • The Personal Augmented Reality Immersive System
    (PARIS)
  • Para el sonido en 3D
  • -- Head-Related Transfer Function(HRTF)
  • Para la retroalimentación
  • -- Haptic devices (simulación del contacto con
    la piel, flexibilidad de una parte del cuerpo)

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Dispositivos de Seguimiento
  • Determinan la posición de la cabeza y las
    articulaciones.
  • Los dispositivos para las manos permiten la
    interacción con objetos virtuales.
  • El seguimiento es lo que permite a la escena
    virtual coincidir con la percepción del usuario.

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Técnicas de Interacción
  • Los dispositivos de interacción facilitan la
    inmersión, señalamiento y selección de los
    objetos virtuales.
  • Interfaces motoras.
  • Control por voz.
  • Interacción gestual

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Modelado
  • Es la relación espacial entre la geometría y el
    usuario, los cambios geométricos invocados por
    acciones del usuario o por el paso del tiempo.
  • Estos componentes son integrados al modelado del
    ambiente y rendereados con la herramienta
    adecuada.

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Agentes Autónomos
  • Son entidades sintéticas o virtuales que poseen
    cierto grado de autonomía, sociabilidad,
    reacción, e iniciativa.
  • Son piezas clave para muchos ambientes virtuales.
  • Interactúan con otros agentes.
  • Son modelados fuera de línea y rendereados
    durante la interacción en tiempo real.

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Redes
  • Permiten múltiples usuarios en locaciones
    distintas interactuar en el mismo ambiente
    virtual.
  • Mejoras en la comunicaciones de red son
    requeridas para permitir compartir experiencias
    con usuarios, objetos, procesos y agentes
    autónomos para crear un ambiente colaborativo.

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Plan
  • Introducción
  • Requerimientos del sistema
  • Estrategias de diseño e implementación
  • Aspectos de salud y seguridad
  • Ingeniería de usabilidad
  • Dominios aplicativos
  • Conclusiones

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Estrategias de diseño e implementación
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Aspectos Cognitivos
  • Minimizando los obstáculos cognitivos
  • Diseño de interacción multimodal.
  • Ilusiones perceptuales.
  • Navegación.

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Desarrollo del contenido
  • Diseño y construcción de objetos virtuales y de
    un ambiente sintético que soporte una experiencia
    virtual IFHD02.
  • Técnicas de desarrollo de juegos.
  • Diseño de parques temáticos.
  • La creatividad es esencial.

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Responsabilidad de los productos
  • Se debe contemplar la responsabilidad que
    conlleva el diseño e implementación de ambientes
    virtuales.
  • Efectos secundarios no deseados.
  • Náuseas y vómito.
  • Problemas de postura y visión.
  • Somnolencia.
  • Afrontar la responsabilidad.

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Protocolos de uso
  • Las respuestas adversas de un ambiente virtual
    varían directamente con la intensidad del
    estímulo y la susceptibilidad de la persona
    SKK02.
  • The Motion History Questionnaire (MHQ) KG01.

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Consideraciones importantes
  • Seguir un protocolo de uso bien diseñado minimiza
    los efectos secundarios.
  • Propiciar un espacio bien ventilado y cómodo.
  • Informar de los efectos secundarios.
  • Minimizar fatiga.
  • Minimizar la exposición.
  • Monitorear antes y después de la exposición.
  • Hacer pruebas a los expuestos.

20
Plan
  • Introducción
  • Requerimientos del sistema
  • Estrategias de diseño e implementación
  • Aspectos de salud y seguridad
  • Ingeniería de usabilidad
  • Dominios aplicativos
  • Conclusiones

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Aspectos de salud y seguridad
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Aspectos fisiológicos
  • Cybersickness MS92.
  • Más del 80 de los usuarios experimentan algún
    nivel de malestar, el 12 dejan de participar.
  • El 10 de los que dejan de participar presentar
    respuesta emética (sólo representan del 1 al
    2).
  • The Simulator Sickness Questionnaire K93.
  • Adaptación fisiológica previa.

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Implicaciones
  • La exposición debe ser minimizada.
  • Los individuos altamente susceptibles deben
    evitar la exposición.
  • Los usuarios deben ser monitoreados
    cuidadosamente durante la exposición.
  • Las actividades de los usuarios deben ser
    supervisadas por un periodo considerable de
    tiempo después de la exposición.

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Impacto social
  • Violencia vs. Cooperación, amistad y amor. (Ñ)
  • Calvert y Tan (1994) encontraron que la
    exposición a ambientes virtuales, incrementa
    significativamente los pensamientos agresivos de
    adultos jóvenes.
  • Esta conducta puede fácilmente trasladarse a
    muchos otros contextos.
  • El desarrollo de los ambientes virtuales podría
    tener impacto negativo en otras tecnologías.

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Plan
  • Introducción
  • Requerimientos del sistema
  • Estrategias de diseño e implementación
  • Aspectos de salud y seguridad
  • Ingeniería de usabilidad
  • Dominios aplicativos
  • Conclusiones

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Ingeniería de Usabilidad
  • Métodos tradicionales de ingeniería de
    usabilidad.
  • Muy pocos se pueden utilizar sobre ambientes
    virtuales.
  • Existe la necesidad de modificar y optimizar las
    técnicas tradicionales disponibles.
  • Esto con la finalidad de responder a las
    necesidades de la ingeniería de usabilidad para
    ambientes virtuales.

27
Ingeniería de Usabilidad
  • Existen tres factores que son únicos en la
    ingeniería de usabilidad para ambientes
    virtuales
  • Técnicas de usabilidad para A. V.
  • Sentido de presencia
  • Ambientes virtuales ergonómicos

28
Técnicas de usabilidad
  • Técnicas tradicionales están basadas en la
    determinación de la efectividad, eficiencia y
    satisfacción del usuario.
  • Técnicas en ambientes virtuales deben considerar
    Entradas y salidas multimodales, soporte de
    navegación, manipulación de objetos, el contenido
    y el diseño del sistema.

29
Técnicas de usabilidad
  • En 1997 se desarrollo una taxonomía sobre las
    características de usabilidad para ambientes
    virtuales.
  • Hace cuatro años se usó esta taxonomía como base
    para el desarrollo de un sistema automatizado
    llamado MAUVE.

30
Técnicas de usabilidad
  • MAUVE nos permite determinar la usabilidad de un
    ambiente virtual en términos de qué tan efectivo
    es el diseño de cada uno de los siguientes
    aspectos
  • Navegación
  • Movilidad del usuario
  • Selección y manipulación de objetos

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Técnicas de usabilidad
  • Respuesta auditiva y visual del sistema
  • Respuesta sensitiva (haptic output)
  • Comodidad
  • Presencia
  • Inmersión
  • Efectos secundarios

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Sentido de presencia
  • Presencia
  • Es la percepción subjetiva de estar rodeado e
    inmerso en un mundo virtual, y olvidarse del
    mundo físico en el que realmente te encuentras.
  • Los ambientes virtuales tienen la gran ventaja de
    impulsar la habilidad de la imaginación para
    transportarse psicológicamente a otro lugar que
    podría no existir en la realidad.

33
Sentido de presencia
  • Para lograr esta inmersión al mundo virtual se
    recomienda
  • Utilizar displays tipo HMD, CAVE, SID u otros.
  • Proveer un contenido estimulante.
  • Proveer formas naturales de interacción y control
    de movimiento.

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Ambientes virtuales ergonómicos
  • Los retos de la ergonomía en los ambientes
    virtuales son
  • Ajustar el producto o sistema a las
    características físicas del usuario.
  • Brindar comodidad.
  • Comodidad física y visual
  • Brindar manejabilidad

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Ambientes virtuales ergonómicos
Si estos retos no son logrados podría provocar
que el usuario limite su exposición o interacción
con el sistema, o que en ocasiones lo evite por
completo.
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Ambientes virtuales ergonómicos
  • Para evaluar el nivel ergonómico de sistema de
    ambiente virtual se consideran los siguientes
    aspectos
  • La movilidad del usuario es inhibida por la
    localización, peso de dispositivos, o por los
    displays?
  • Los dispositivos y displays proveen una
    eficiente y cómoda movilidad?
  • Alguna zona del cuerpo está siendo sobrecargada
    por dispositivos pesados o displays?

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Ambientes virtuales ergonómicos
  • Los dispositivos de interacción requieren de
    posturas prolongadas?
  • Si se dispone de un asiento, este último soporta
    la movilidad del usuario, tiene la altura
    adecuada y le brinda un soporte adecuado a la
    espalda?
  • Si se cuenta con interfaces de movimiento, Se
    pueden ajustar a las características físicas del
    usuario?
  • El ruido y los niveles de sonido están acorde a
    los lineamientos ergonómicos?

38
Plan
  • Introducción
  • Requerimientos del sistema
  • Estrategias de diseño e implementación
  • Aspectos de salud y seguridad
  • Ingeniería de usabilidad
  • Dominios aplicativos
  • Conclusiones

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Dominios Aplicativos
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Dominios aplicativos
  • En 1993 se anticipó que las aplicaciones
    dirigidas a ambientes virtuales serían muy
    comunes.
  • En 1995 se dijo que no se realizarían
    aplicaciones serias en 5 o 10 años.
  • Actualmente existen aplicaciones prácticas, pero
    muchas continúan en etapas de desarrollo.

41
Dominios aplicativos
  • Una aplicación actual como Stone ha generado
    sistemas bastante impresionantes basados en
    ambientes virtuales, por ejemplo
  • Ingeniería
  • CAD ? Modelos interactivos en tiempo real
  • Milicia
  • Entrenamiento con un amplio rango de actividades
    con un costo de operación bastante pequeño

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Dominios aplicativos
  • Educación
  • Aprendizaje mediante participación en primera
    persona.
  • Informática
  • Exploración de conjuntos de datos complejos.
  • Visualización dinámica en 3D de la información
  • Medicina
  • Diagnósticos interactivos
  • Planeación previa a la operación
  • Entrenamiento físico.

43
Dominios aplicativos
  • Medicina
  • Psicoterapia
  • Entretenimiento
  • Juegos
  • Comunidades virtuales
  • Los desarrolladores de Stone sugieren que
    Aplicaciones para ambientes virtuales estarán
    presentes en la vida cotidiana al menos en las
    siguientes dos décadas

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Dominios aplicativos
  • Medicina
  • Psicoterapia
  • Entretenimiento
  • Juegos
  • Comunidades virtuales
  • Los desarrolladores de Stone sugieren que
    Aplicaciones para ambientes virtuales estarán
    presentes en la vida cotidiana al menos en las
    siguientes dos décadas

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Dominios aplicativos
  • Presentación de ambientes virtuales de la NASA y
    la Universidad de Nevada
  • Presentacion.pdf

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Plan
  • Introducción
  • Requerimientos del sistema
  • Estrategias de diseño e implementación
  • Aspectos de salud y seguridad
  • Ingeniería de usabilidad
  • Dominios aplicativos
  • Conclusiones

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Conclusiones
  • Los ambientes virtuales han tenido un gran avance
    en la última década
  • Prometen revolucionar los campos en donde se
    aplican, medicina, educación, entretenimiento,
    etc.
  • Estas aplicaciones ofrecen niveles únicos de
    interacción, inmersión y colaboración nunca antes
    vistos.

48
Conclusiones
  • Estas aplicaciones pueden ser mejoradas
    ampliamente considerando factores como el
    hardware usado.
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