La computación de superficie es el uso de una interfaz gráfica de usuario especializada en la que los elementos tradicionales de la interfaz gráfica de usuario se sustituyen por objetos intuitivos y cotidianos. En lugar de un teclado y un ratón , el usuario interactúa con una superficie. Normalmente, la superficie es una pantalla sensible al tacto , aunque también se han implementado otros tipos de superficies, como objetos tridimensionales no planos. Se ha dicho que esto reproduce con mayor precisión la experiencia práctica familiar de la manipulación de objetos cotidianos. [1] [2]
Los primeros trabajos en esta área se realizaron en la Universidad de Toronto , Alias Research y el MIT. [3] El trabajo de Surface ha incluido soluciones personalizadas de proveedores como LM3LABS o GestureTek, Applied Minds para Northrop Grumman . [4] Las principales plataformas de proveedores de computadoras se encuentran en varias etapas de lanzamiento: iTable de PQLabs, [5] Linux MPX , [6] Ideum MT-50 , la barra interactiva de spinTOUCH y Microsoft PixelSense (anteriormente conocido como Microsoft Surface).
La computación de superficies utiliza dos grandes categorías de tipos de superficies: planas y no planas. La distinción se hace no solo debido a las dimensiones físicas de las superficies, sino también a los métodos de interacción.
Los tipos de superficies planas se refieren a superficies bidimensionales, como las superficies de las mesas. Esta es la forma más común de computación de superficie en el espacio comercial, como se ve en productos como PixelSense e iTable de Microsoft. Los productos comerciales mencionados anteriormente utilizan una pantalla LCD multitáctil como pantalla, pero otras implementaciones utilizan proyectores. Parte del atractivo de la computación de superficie bidimensional es la facilidad y confiabilidad de la interacción. Desde la llegada de la computación en tabletas, se ha desarrollado un conjunto de interacciones gestuales intuitivas para complementar las superficies bidimensionales. Sin embargo, el plano bidimensional limita el rango de interacciones que un usuario puede realizar. Además, las interacciones solo se detectan cuando se hace contacto directo con la superficie. Para brindarle al usuario un rango más amplio de interacción, se han realizado investigaciones para aumentar los esquemas de interacción para superficies bidimensionales. Esta investigación implica usar el espacio sobre la pantalla como otra dimensión para la interacción, por lo que, por ejemplo, la altura de las manos de un usuario sobre la superficie se convierte en una distinción significativa para la interacción. Este sistema en particular calificaría como un híbrido que usa una superficie plana, pero un espacio tridimensional para la interacción. [7]
Aunque la mayor parte del trabajo con la computación de superficies se ha realizado con superficies planas, las superficies no planas se han convertido en un tema de interés para los investigadores. El objetivo final de la computación de superficies en sí está vinculado a la noción de computación ubicua "donde las superficies cotidianas en nuestro entorno se vuelven interactivas". [8] Estas superficies cotidianas a menudo no son planas, por lo que los investigadores han comenzado a explorar modos curvos y tridimensionales. Algunos de estos incluyen superficies esféricas, cilíndricas y parabólicas. Incluir una tercera dimensión en la computación de superficies presenta tanto beneficios como desafíos. Uno de estos beneficios es una dimensión adicional de interacción. A diferencia de las superficies planas, las superficies tridimensionales permiten una sensación de profundidad y, por lo tanto, se clasifican como superficies "conscientes de la profundidad". Esto permite interacciones gestuales más diversas. Sin embargo, uno de los principales desafíos es diseñar acciones gestuales intuitivas para facilitar la interacción con estas superficies no planas. Además, las formas tridimensionales como esferas y cilindros requieren visualización desde todos los ángulos, también conocidas como pantallas omnidireccionales. Diseñar vistas atractivas desde todos los ángulos es una tarea difícil, al igual que diseñar aplicaciones que tengan sentido para estos tipos de pantallas. [8]
Las pantallas para computación de superficie pueden variar desde pantallas LCD y de proyección hasta superficies de objetos físicos. Alternativamente, se puede utilizar un casco de realidad aumentada para mostrar imágenes en objetos del mundo real. Las pantallas se pueden dividir en pantallas de un solo punto de vista y pantallas de múltiples puntos de vista. Los puntos de vista únicos incluyen cualquier pantalla o superficie plana donde la visualización se realiza típicamente desde un ángulo. Una pantalla de múltiples puntos de vista incluiría cualquier superficie de objeto tridimensional como una esfera o un cilindro que permita la visualización desde cualquier ángulo. [7]
Si se utiliza una pantalla de proyección o una superficie física, se necesita un proyector para superponer la imagen en la pantalla. Se utiliza una amplia gama de proyectores, incluidos DLP, LCD y LED. También se utilizan técnicas de proyección frontal y trasera. La ventaja de un proyector es que puede proyectar sobre cualquier superficie arbitraria. Sin embargo, el usuario terminará proyectando sombras sobre la propia pantalla, lo que dificultará la identificación de detalles elevados.
Las cámaras termográficas o infrarrojas se utilizan para facilitar la detección de gestos. A diferencia de las cámaras digitales, las cámaras infrarrojas funcionan independientemente de la luz, sino que dependen de la firma térmica de un objeto. Esto es beneficioso porque permite la detección de gestos en todas las condiciones de iluminación. Sin embargo, las cámaras están sujetas a la oclusión por otros objetos que pueden provocar una pérdida del seguimiento de los gestos. Las cámaras infrarrojas son más comunes en las implementaciones tridimensionales.
Existen varios métodos de interacción en la computación de superficies. El método más común es el táctil, que incluye interacciones táctiles simples y múltiples . Existen otras interacciones, como interacciones tridimensionales a mano alzada que pueden detectar las cámaras con detección de profundidad.
• Bidimensional Por lo general, los tipos de superficies tradicionales son bidimensionales y solo requieren interacciones táctiles bidimensionales. Según el sistema, se admiten gestos multitáctiles, como pellizcar para hacer zoom . Estos gestos permiten al usuario manipular lo que ve en la superficie tocándola físicamente y moviendo los dedos por ella. En el caso de superficies lo suficientemente grandes, los gestos multitáctiles pueden extenderse a ambas manos e incluso a varios pares de manos en aplicaciones multiusuario.
• Tridimensional Usando cámaras con detección de profundidad es posible hacer gestos tridimensionales. Tales gestos permiten al usuario moverse en tres dimensiones del espacio sin tener que entrar en contacto con la superficie misma, como los métodos usados en Percepción de profundidad . [8] DepthTouch hace uso de una cámara con detección de profundidad, un proyector, una computadora de escritorio y una pantalla vertical para que el usuario interactúe. En lugar de tocar físicamente la pantalla, el usuario puede manipular los objetos que ve mostrados en ella haciendo gestos a mano alzada en el aire. La cámara con detección de profundidad puede entonces detectar los gestos del usuario y la computadora los procesa para mostrar lo que el usuario está haciendo en la pantalla.
La computación de superficie se utiliza tanto en investigación como en usos comerciales. Es más conocida comercialmente en productos como el iPad . Aunque las tabletas como el iPad se encuentran entre los tipos más comunes de computación de superficie, existen otras implementaciones, como la computadora Sprout de HP . En investigación, la computación de superficie se ha utilizado para ayudar a desarrollar gestos para implementaciones de sobremesa. [9] Además, se ha explorado otros tipos de superficies para ayudar a llevar la computación de superficie a muchos otros tipos de superficies, como superficies curvas y esféricas.
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