DISPOSITIVI PER LAMANIPOLAZIONE DIRETTA

Scopo di questa lezione

Presentare una rassegna dei principali dispositivi di interazione uomo-computer che possono essere usati, con l’uso delle mani, nel paradigma della manipolazione diretta

Temi

1. Il paradigma della manipolazione diretta

2. Dispositivi diretti

3. Dispositivi indiretti

Il paradigma della manipolazione diretta

Il paradigma della manipolazione diretta

• Azioni fisiche su oggetti rappresentati sul video, non linguaggio di comandi

• Rappresentazione continua dell’oggetto di interesse

• Operazioni rapide, incrementali, reversibili• Feedback sull’oggetto di interesse visibile

immediatamente(Ben Shneiderman,

1982)

feedback

(Un gioco di scacchi per il Macintosh, circa 1987)

Dispositivi per la manipolazione diretta

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta

Dispositivi diretti

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta Single-

touch

Multi-touch

[Single]touch screen (schermo tattile)

Varie tecnologieVarie dimensioni…

Touch screen: esempio

Chioschi informativi: esempio 1

Chioschi informativi: esempio 2

Chioschi informativi: esempio 3

Piccoli touch screen

Col dito (es.: iPhone)

Con lo stilo (es.: Palm Pilot)

Che cosa posso fare con un dito

• Indicare• Selezionare• Toccare• Cliccare• Trascinare• Spingere• Disegnare• Far segno• Sfogliare• …

Esempio: disegnare

Esempio: sfogliare (iPhone)

Chi et al., CHI 2005

Esempio: sfogliare

Esempio: BumpTop (3D Desktop Prototype)

www.bumptop.com

http://it.youtube.com/watch?v=M0ODskdEPnQ&eurl=http://www.ictblog.it/index.php?/archives/1536-BumpTop-Prototype.html

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta Single-

touch

Multi-touch

Multi-touch: esempio

Multi-touch: iPod Touch

Video: http://it.youtube.com/watch?v=kj0UZjrSVLA

(guardare da 9,45 a 10,35)

Jeff Han multi-touch demo

Video:http://it.youtube.com/watch?v=zwGAKUForhM

Esempio: Microsoft Surface

Video: www.microsoft.com/surface

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta

Light pen• La penna “sente” il fascio luminoso di un CRT• Oggi poco usata

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta

Eye-tracking (gaze-tracking, sistemi di rilevazione dello sguardo )

Dispositivi di eye tracking invasivi

Dispositivi di eye tracking non invasivi

riflesso corneale

pupilla“pupilla bianca” (raggi infrarossi)

Video• Sessione di eye tracking sul sito web dell’Ikea:http://it.youtube.com/watch?v=xKdOMgu0C5Q

• Sessione di eye tracking sul sito web di Carphone Warehouse:

http://it.youtube.com/watch?v=5mNmA04ld58

• Sessione di eye tracking sul sito web di American Express:http://it.youtube.com/watch?v=VbWu7GC5w3k

Esempio: SmartEye

Eye & head tracking (1,8 m headbox)

Video: Scrivere con gli occhi

http://it.youtube.com/watch?v=fOt-nm1ats0

Esempio: EyePassword

M. Kumar, T. Garfinkel, D. Boneh, T. Winograd, Reducing Shoulder-surfing by Using Gaze-based Password Entry

Manipolazione diretta con eye tracking

• Imprecisione: i movimenti saccadici sono poco controllabili

• Il problema del “tocco di re Mida”: occorre confermare la selezione in altri modi (es. tasto o altro)

• Applicazioni:SI: scrittura su tastiera virtuale, pressione di bottoniNO: disegnare con gli occhiMA: ci possono essere molte applicazioni innovative che non

richiedono il controllo preciso dei movimenti oculari

Esempio: rendering con gli occhi

A. Santella, D. DeCarlo, Abstracted Painterly Renderings Using Eye-Tracking Data, 2002

Dispositivi indiretti

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta

Tasti cursore

• Movimento discreto del cursore su una griglia logica discreta (form, testo, tabella)

• 4 oppure 8 direzioni

Tasti cursore joystickNei device piccoli (es.: cellulari, telecomandi), sonovantaggiosamente sostituiti da piccoli joystick

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta

Mouse• Mouse = Topo, oppure

Manually Operated User Selection Equipment

• Dispositivo in grado di inviare un input a un computer in modo tale che ad un suo movimento ne corrisponda uno analogo di un indicatore sullo schermo (“cursore”)

• È inoltre dotato di uno o più tasti, rotelle o altro ai quali possono essere assegnate varie funzioni (ne esistono molte varianti)

• Oggi: tecnologia meccanica o ottica; wired o wireless• Brevettato da Douglas Engelbart nel 1967, ebbe ampia

diffusione solo a partire dal 1984, con il primo Macintosh della Apple

Il primo mouse, 1964

(D.Engelbart)

Il primo Macintosh, 1984

un solo bottone !

tastiera senza tasti funzione

né ESC !

Mouse: la evoluzione della specie (I)

Microsoft, 1983

Sun 3, anni 80

2 bottoni:

Xerox Star, 1982

3 bottoni:

Mouse: la evoluzione della specie (II)

Da: http://www.billbuxton.com/input02.Devices.pdf

rotella

pallina

nipple

touchpad

Apple Mighty Mouse

PersonalizzazioneOggi i mouse sono fortemente personalizzabili

Esempio: Mighty Mouse

Mouse e legge di Fitts

I movimenti del mouse seguono la legge di Fitts: T = 1.03 + 0.96 log2 (D/S + 0.5)

T = tempo per posizionare il mouse (in secondi)

D = distanza dall’oggetto (in pixels)

S = larghezza dell’oggetto

Le costanti (1.03 e 0.96) sono circa le stesse dei movimenti manuali. Pertanto il mouse è quasi ottimale come pointing device

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta

TrackballUn “mouse capovolto”, che resta fermo sul tavolo:

Vantaggi:- richiede poco spazio- La pallina si muove con le dita, e lascia il polso in posizione di riposo- è più precisa di un mouse

da 3-4 cm di diametro (fino a 10 cm, per maggiore precisione, es, applicazioni CAD)

Trackball nei laptop• Usata ne primo PowerBook Apple, 1991• Oggi si usa il touchpad

PowerBook, 1991

Trackball: altri esempi

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta

Touchpad• Tavolette sensibili al tatto, di 50-75 mm,

con uno-due tasti• Sostituiscono il mouse in assenza

di spazio• Utilizzate sui PC laptop, a partire

da Apple Powerbook 500 (1994)

• Possono essere molto sofisticati, es.:

• “hot spot” dedicati a funzioni particolari (es. scroll)• “click by tap”• accelerazione software• multi-touch (Apple MacAir)

PowerBook 500

Touchpad: la evoluzione della specie (I)

Per tracciare le lettere

Touchpad: la evoluzione della specie (II)

Modalità “pannello di controllo”: mail, wi-fi, printer, volume, shortcuts user defined

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta

Esempio: Tavoletta grafica: esempio

Wacom

corrispondenza configurabile

bottoniconfigurabili

Stilo per tavoletta grafica: tipi

Lo stilo comunica:- Posizione sulla tavoletta (x,y)- Pressione sulla tavoletta- Angolo con la tavoletta- Direzione dell’angolo- Rotazione attorno al suo asse

Wacom

tip sensibile alla pressione

Multimodalità

Disegnare con la tavoletta grafica

Ricalcare con la tavoletta grafica

Classificazione dei dispositivi per la manipolazione diretta

Joystick

• Asta con impugnatura anatomica, mobile in tutte le direzioni, che sporge da una base fissa

• Corredata da uno o più pulsanti• Derivati dalla cloche degli aerei, soprattutto

per i videogiochi• Numerosi tipi

Joystick - esempi

Esempio: Flight simulator (Microsoft, 2004)

Piccoli joystick (es. cellulari)

Nipple

• Piccolo joystick usato a volte nei PC portatili in aggiunta al touchpad:

Joystick (Sony Playstation)

Video: FIFA 08• http://it.youtube.com/watch?v=9WiBOUDTfDI• http://it.youtube.com/watch?v=lkac_f2W8Hk&feature=related

Conclusioni

Si è verificata una grande evoluzione delle possibilità di interazione per manipolazione diretta, dal semplice movimento di un cursore discreto sullo schermo, fino alle applicazioni multi-touch e multi-utente, con rilevazione di pressione e accelerazione, o con joystick multifunzionali

Che cosa si potrà ancora fare con le mani?

Dove studiare

Sul libro di testo:- Cap. 2, Dix, pagg.62-70

Inoltre, su questi temi, le voci di Wikipedia (anche in italiano) sono in genere affidabili e aggiornate