Interação controlada por gestos em ambientes 3D distribuídos

Abstract

O ser humano naturalmente comunica através de gestos, expressões, palavras e movimentos que permitem descobrir o ambiente envolvente e manipular os objetos. A investigação e o desenvolvimento de novos dispositivos tecnológicos, como os sensores de movimento, permitem que atualmente se consiga adaptar cada vez mais os sistemas de forma a facilitar a interação entre o humano e o computador. As recentes pesquisas na área da interação humano-computador promoveram o desenvolvimento de interfaces naturais, que proporcionam formas mais intuitivas de interagir com aplicações multimédia interativas. De forma a tornar a interação com o computador mais natural é possível detetar os movimentos do utilizador através de um sensor de movimento e controlar os avatares através dos gestos. As interfaces 3D permitem ao utilizador ter um sentido de presença no ambiente e, com recurso a um conjunto de tecnologias atualmente disponíveis, é possível desenvolver um sistema de controlo de um avatar num ambiente virtual 3D. Do ponto de vista prático, esta investigação propõe um estudo de natureza exploratória, tendo como base a recolha bibliográfica nas áreas da interação humano-computador, interação natural, interfaces 3D, experiência do utilizador e usabilidade. O procedimento metodológico do estudo é investigação de desenvolvimento com a conceptualização e implementação de um protótipo de uma aplicação controlada por gestos num ambiente 3D colaborativo. A investigação através do desenvolvimento de um protótipo permitiu compreender as potencialidades e limitações das tecnologias que possibilitam a interação através de gestos num ambiente 3D multiutilizador e sistematizar um conjunto de recomendações para futuras aplicações deste tipo.

The human being naturally communicates through gestures, expressions, words and movements that allow him to engage with the surrounding environment and manipulate objects. The research and development of new technological devices, such as motion capture sensors, make it so that nowadays, systems are increasingly adaptable, facilitating human-computer interaction. Recent studies in the human-computer interaction field have promoted natural user interface development, which generate more intuitive ways to approach interactive multimedia applications. In such a way as to make interacting with a computer more natural, it's possible to detect user movements through a motion sensor, and control avatars with such gestures. 3D interfaces allow the user to feel immersed in the environment and, resorting to a set of currently available technologies, it is possible to develop an avatar control system in a 3D virtual environment. From a practical standpoint, this research proposes an exploratory study, based on literature review on human-computer interaction, natural interaction, 3D interfaces, user experience and usability. This study's methodological procedure is based on developmental research, along with the conceptualization and implementation of a gesture-controlled, collaborative 3D environment application's prototype. Investigating through prototype development enabled the comprehension of potentialities and limitations of the technologies that allow multi-user 3D environment gesture interaction, as well as systematizing a set of recommendations for future applications of this type.