Introducción #

En computación visual, una interacción en 3D se refiera a una interacción entre los usuarios y el sistema, en donde el usuario interactúa con elementos en espacios de tres dimensiones como imagen, sonido, sensación táctil y motora. Interacciones en donde, tanto para el humano como la máquina, la posición física de los elementos en tres dimensiones es relevante.

Las nuevas tecnologías han posicionado esta área de estudio como uno de los campos con más potencial en interacciones sistema-usuario, dando la posibilidad de relacionarnos con la tecnología y la información, de manera natural para el ser humano y extendiendo distintas alternativas de usabilidad y accesibilidad , para usuarios con diferentes necesidades físicas y motoras.

Marco Teórico #

Antecedentes #

Los antecedentes y el contexto de esta rama de estudio se remontan a la década de 1960, en donde varios pioneros en el mundo de la computación desarrollaron los primeros entornos de simulación para ambientes 3D. Hoy en día estas tecnologías han logrado desarrollarse con diversas aplicaciones, incluso para uso domestico en el área de entretenimiento que ha impulsado la industria del videojuego.

Se desarrolló la maquina Sensorama por Morton Heilig, en la década del 1962, una de las piezas tecnológicas mas tempranas con el objetivo de inmersión multisensorial y es considerada uno de los primeros ejemplos de sistema de realidad virtual (VR).

Las interacciones en tres dimensiones se relacionan de manera natural con la percepción de los seres humanos. Los sistemas cuentan con aparatos y técnicas de interacción, que trabajan en conjunto para el funcionamiento eficiente del sistema. La comunicación entre el sistema y el usuario es necesaria, diferentes dispositivos son usados para que el usuario configure el sistema, mientras que aplicaciones y servicios del sistema presentan información al usuario.

3D User Interfaces #

Las interfaces de usuario son los medios para la comunicación entre usuario y sistema. en 3D, las interfaces incluyen tanto representación del estado del sistema en tres dimensiones como elementos de interacción para manipular información en entornos tridimensionales. El usuario debe contar con los medios para realizar acciones en 3D, para este objetivo se han desarrollado dispositivos para soportar este tipo de interacciones.

Displays Táctiles 3D #

Usan el sentido del tacto para establecer la interacción física entre el usuario y el objeto virtual, están catalogados en tres formas, aquellos que que proporcionan sensación de fuerza, los que simulan la sensación de contacto y los que usan ambos. Estos dispositivos cuentan con dos tipos fundamentales de acciones, kinésicas y táctiles.

Displays Auditivos 3D #

Presentan información en la forma de sonido, se incluyen sistemas en donde se simula un entorno en tres dimensiones en el despliegue de sonido, permitiéndole a los usuarios interactuar con el espacio y utilizar habilidades psico acústicas para determinar posición y dirección de sonidos.

Displays Visuales 3D #

Este es el tipo de dispositivo mas popular, si objetivo es presentar información producida por el sistema a través del sistema de visión humana en una manera tridimensional. Algunos de los campos más prominentes en esta área son, campo de visión, resolución espacial, geometría de pantalla, mecanismos de transferencia de luz, refresh-rates y ergonomía.

Se pueden diferenciar con respecto a las categorias elementos de percepción de profundidad usados para lograr que el usuario pueda entender la información tridimensional. Los tipos mas comunes son: monitores, pantallas 4K, dispocitivos hemisféricos, visores Headset, virtual reality headsets, entre otros.

Técnica de Interacción #

Puede ser entendida como la combinación de elementos input/output de hardware y software, que le permiten al computador realizar una tarea determinada.

Desde la perspectiva de un computador, una técnica de interacción involucra: dispositivos Input y Output. Además un elemento de software que: interprete el input del usuario a comandos coherentes para la máquina, producir feedback basado en el input y el estado del sistema.

Como ejemplo, Los procesos cotidianos que se llevan a cabo en los computadores personales asumen la existencia de un mouse, pantalla, teclado y una pieza de código que imprime los diferentes menús e interacciones entre archivos.

Navegación #

El sistema debe proveer al usuario de información respecto a localización y movimiento. Atiende retos de conciencia espacial, efecto de movimiento entre distancias y navegación espacial viable para el usuario.

Selección Y Manipulación #

Selección de objetos virtuales en entornos de tres dimensiones para lograr al menos uno de los siguientes objetivos de operación: selección de objetos, posicionamiento de objetos o rotación de objetos. Permite una interacción con las figuras en espacios 3D de manera intuitiva y natural, al utilizar el movimiento de extremidades como, las manos, los brazos, la cabeza o los ojos, para interactuar con los parámetros de los objetos.

Control del Sistema #

Las técnicas de control de sistema permítanla usuario enviar comandos a la aplicación, ejecutar alguna funcionalidad, cambiar el estado del sistema o cambiar algún parámetro. herramientas comunes son, menús gráficos, comandos de voz, interacción con gestos, entre otros.

Resultados #

Como grupo hemos encatrado intereses al rededor de las interacciones visuales y auditivas, encontramos un profundo interés por la música y esto profundiza la curiosidad por los sistemas que complementan los grandes espectáculos de música, que incluyen, pantallas con distintas distribuciones, espectáculos de luces laser en tres dimensiones, animaciones dinámicas geométricas en 3D, entre muchos otros elementos que transforman el espacio con la interacción sensorial.

Desde la ingeniería se puede prestar apoyo tecnológico a los espacios artísticos que se apoyan en en sistemas de hardware para crear shows de música y luces, las posibilidades del lenguaje p5.js para crear un entorno de desarrollo compón para ingenieros y artistas invita al trabajo interdisciplinario, adicionalmente permite generar propuestas de innovación.

Entre nuestros interés está encontrar aplicaciones de interacciones en 3D para construir shows de luces dinámicos, con diferentes efectos e interacciones con la música en reproducción.

Conclusión y Trabajo #

Como punto de continuación, se debe profundizar la investigación en el estado del arte para los sistemas usados actualmente en la industria de producción audiovisual y conciertos, de esta manera establecer cuales son los antecedentes y la tendencia tecnológica. La experimentación con este tipo de sistemas involucra la interacción entre varios elementos, en este caso visuales y auditivos, dentro de un sistema progresivamente mas elaborado que los anteriores, en donde se permita la interacción de dichos elementos y el usuario. Las posibilidades se extienden al manejo de grandes displays y pantallas para la proyección de animaciones, espectáculos de luz laser y color, animaciones dinámicas que interactúan con las variaciones musicales, entre otros.