Este trabalho tem por objetivo desenvolver um protótipo de uma interface gráfica para interação tridimensional que permita a manipulação de objetos e a navegação tridimensional com desempenho gráfico adequado às necessidades dos usuários de aplicativos 3D. A construção do protótipo utiliza o ambiente Delphi e é aplicada na plataforma de desenvolvimento T-CADE, visando à melhoria da usabilidade deste aplicativo a partir da melhoria do desempenho gráfico e da interatividade. Para a concepção do trabalho são investigados os conceitos de interação homem-computador, engenharia de usabilidade, engenharia de software, metodologia de projeto, computação gráfica, interação 3D e bibliotecas gráficas. Novas classes gráficas baseadas em programação orientada a objetos são implementadas, bem como algoritmos para resolver o problema de seleção de objetos e reconhecimento do ponto tridimensional da seleção sobre a superfície selecionada. Além disto, são desenvolvidas ferramentas gráficas, para facilitar o movimento de câmera e o controle de visualização da cena, e técnicas de manipulação de objeto mais interativas e diretas. São mostrados os novos modos de visualização possíveis com a criação da nova interface e as diversas intervenções no sentido de melhorar a usabilidade do software. A criação das novas ferramentas baseia-se nos critérios básicos de usabilidade. O protótipo da nova interface mostra ótimos resultados com relação ao desempenho gráfico apresentando grande melhoria na facilidade e qualidade da interação tridimensional. / The objective of this work is to develop a prototype of a graphic interface for tridimentional interaction that allows the object manipulation and tridimentional navigation with adequate graphic performance to the needs of users of 3D software. The construction of the prototype was done using the Delphi environment aplied to the T-CADE Development Plataform ainming the improvement of usability of this software through the improvement of graphic performance and interativity. In order to do this work the concepts of human-computer interaction, usability engeneering, software emgeneering, design methods, Computer graphics, 3D interaction and Graphics librarys are investigated. New graphics classes are implemented based on object oriented programming. Algorithms also are created to solve the problem of object selection and recognition of the tridimentional point of selection over the surface selected. Beyond that, graphics tools are created to facilitate the movement of the camera and the control of scene visualization, techniques of object manipulation more interactive and direct are implemented. The new visualization modes, made possible with the creation of the new interface, and many interventions in order to improve usability are shown. The new interface prototype has shown very good results on the graphics performance presenting great improvement regarding to simplicity and quality of tridimentional interaction as well.

Esta pesquisa tem por objetivo compreender como as cores podem influenciar na usabilidade das interfaces computacionais do usuário na web, pelo deficiente de baixa visão. Para tanto, principia com uma apresentação sobre a interface computacional do usuário, relacionando-a a interação humano-computador. São levantados os fenômenos da usabilidade envolvidos nesta interação, além da conceituação das cores e suas diferentes abordagens; sempre considerando o usuário de baixa visão. Em seguida é apresentado o deficiente de baixa visão, sua contextualização, suas características e necessidades. Com base nestas informações, inicia-se o processo de discussão em torno da inclusão através da web, trazendo para este universo, os deficientes em questão, as tecnologias assistivas e a acessibilidade. Após a fundamentação teórica é descrito como estudo de caso, um teste de usabilidade de interfaces web realizado com usuários de baixa visão a fim de gerar conhecimentos que permitam desenvolver um protótipo de interface tendo as cores como elemento principal. O protótipo desenvolvido é apresentado juntamente com o teste de usabilidade realizado com este, comprovando a contribuição das cores na usabilidade das interfaces web pelos usuários deficientes de baixa visão e respondendo ao problema desta pesquisa. Como resultado do trabalho realizado, é proposto e apresentado um modelo de cores para ser utilizado como referencial teórico na construção e readequação de interfaces computacionais de usuários de baixa visão, visando à usabilidade das interfaces na web. / The aim of this research is to understand how colors may influence the usability of computer interfaces on the web by low vision users. First, a presentation of the user computer interface is made, by comparing it to the human-computer interaction. Phenomena of the usability involved in this Interaction are elicited, as well as the conceptualization of colors and their different approaches, always taking into account the low vision user. After that, we discuss the low vision individuals, their contextualization, characteristics and needs. Based on this information, we begin the discussion about the inclusion through the web, bringing into that universe the target subjects of the present study, the disabled individuals, assistive technologies and accessibility. After the theoretical section, we describe a study case consisted of a web interfaces usability test with low vision individuals, which aimed to provide us with information that contributed for the development of an interface prototype which has colors as the principal aspect. The prototype developed is presented with the usability test conducted with it, showing the contribution of colors for the usability of web interfaces by users with low vision and answering to the problem and quest of this research. As a result of the work we have carried out, we propose and present a model of colors to be used as theoretical framework for the construction and improvement of computer interfaces by low vision users, aiming the usability of interfaces on the web.

Hoje em dia, muitas empresas de petróleo estão adotando diferentes sistemas baseados em conhecimento com o objetivo de ter uma melhor predição de qualidade de reservatório. No entanto, existem obstáculos que não permitem geólogos com diferentes formações recuperar as informações sem a necessidade da ajuda de um especialista em tecnologia da informação. O principal problema é a heterogeneidade semântica dos usuários finais quando fazem consultas em um sistema de consulta visual (VQS). Isto pode ser pior quando há uma nova terminologia na base de conhecimentos que afetam a interação do usuário, especialmente para usuários novatos. Neste contexto, apresentamos contribuições teóricas e práticas que explora o sinergismo entre ontologia e interação homem-computador (HCI). Do lado da teoria, introduzimos o conceito de visão de ontologia bem fundamentada e a sua definição formal. Nós nos concentramos na extração de vista ontologia de uma ontologia bem fundamentada e completa, baseando-nos em meta-propriedades ontológicas e propusemos um algorítmo independente da linguagem para extração de sub-ontologia que é guiada por meta-propriedades ontológicas. No lado prático, baseado nos princípios de HCI e desenho de interação, propusemos um novo sistema de consulta visual que usa o enfoque de vistas de ontologias para guiar o processo de consulta. Também o nosso desenho inclui visualizações de dados que ajudarão geólogos a entender os dados recuperados. Além disso, avaliamos nosso desenho com um teste de usabilidade a-través de um questionário em experimento controlado. Cinco geólogos que trabalham na área de Geologia do Petróleo foram avaliados. O enfoque proposto é avaliado no domínio de petrografia tomando as comunidades de Diagênese e Microestrutural adotando o critério de precisão e revocação. Os resultados experimentais mostram que termos relevantes obtidos de documentos de uma comunidade varia entre 30 a 66% de precisão e 4.6 a 36% de revocação, dependendo do enfoque selecionado e da combinação de parâmetros. Além disso, os resultados mostram que, para toda combinação de parâmetros, a revocação obtidos de artigos de diagênese usando a sub-ontologia gerada para a comunidade de diagênese é maior que a revocação e f-measure usando a sub-ontologia gerada para a comunidade de microestrutural. Por outro lado, resultados para toda combinação de parâmetros mostram que a revocação e f-measure obtida de artigos de microestrutural usando a sub-ontologia gerada para a comunidade de microestrutural é maior que a revocação e o fmeasure usando a sub-ontologia gerada para a comunidade de diagêneses. / Nowadays many petroleum companies are adopting different knowledge-based systems aiming to have a better reservoir quality prediction. However, there are obstacles that not allow different background geologists to retrieve information without needing the help of an information technology expert. The main problem is the heterogeneity semantic of end users when doing queries in a visual query system (VQS). This can be worst when there is new terminology in the knowledge-base affecting the user interaction, particularly for novice users. In this context, we present theoretical and practical contributions that exploit the synergism between ontology and human computer interaction (HCI). On the theory side, we introduce the concept of ontology view for well-founded ontology and provide a formal definition and expressive power characterization. We focus in the ontology view extraction of a well-founded and complete ontology based on ontological meta-properties and propose a language independent algorithm for sub-ontology extraction, which is guided by ontological meta-properties. On the practical side, based on the principles of HCI and interaction design, we propose a new Visual Query System that uses the ontology view approach to guide the query process. Also, our design includes data visualizations that will help geologists to make sense of the retrieved data. Furthermore, we evaluated our interaction design with five users performing a usability testing through a questionnaire in a controlled experiment. The evaluation was performed over geologists that work in the area of petroleum geology. The approach proposed is evaluated on the petrography domain taking the communities of Diagenesis and MicroStructural adopting the well known criteria of precision and recall. Experimental results show that relevant terms obtained from the documents of a community varies from 30 to 66 % of precision and 4.6 to 36% of recall depending on the approach selected and the parameters combination. Furthermore, results show that almost for all the parameters combination that recall and f-measure obtained from diagenesis articles using the sub-ontology generated for the diagenesis community is greater than recall and f-measure using the sub-ontology generated for microstructural community. On the other hand, results for all the parameters combination that recall and f-measure obtained from microstructural articles using the sub-ontology generated for the microstructural community is greater than recall and f-measure using the subontology generated for diagenesis community.

Com o constante crescimento tecnológico, é bastante comum deparar-se com um display público em lugares de grande concentração de pessoas, como aeroportos e cinemas. Apesar de possuírem informações úteis, esses displays poderiam ser melhor aproveitados se fossem interativos. Baseando-se em pesquisas sobre a interação com displays grandes e as características próprias de um display colocado em um espaço público, busca-se uma maneira de interação que seja adequada a esse tipo de situação. O presente trabalho introduz um método de interação por gestos sem necessitar que o usuário interagente segure ou tenha nele acoplado qualquer dispositivo ao interagir com um display público. Para realizar as tarefas que deseja, o usuário só precisa posicionar-se frente ao display e interagir com as informações na tela com suas mãos. São suportados gestos para navegação, seleção e manipulação de objetos, bem como para transladar a tela de visualização e ampliá-la ou diminui-la. O sistema proposto é construído de forma que possa funcionar em aplicações diferentes sem um grande custo de implantação. Para isso, é utilizado um sistema do tipo cliente-servidor que integra a aplicação que contém as informações de interesse do usuário e a que interpreta os seus gestos. É utilizado o Microsoft Kinect para a leitura dos movimentos do usuário e um pós-processamento de imagens é realizado de modo a detectar se as mãos do usuário se encontram abertas os fechadas. Após, essa informação é interpretada por uma máquina de estados que identifica o que o usuário está querendo executar na aplicação cliente. Afim de avaliar o quão robusto o sistema se portaria em um ambiente público real, são avaliados critérios que poderiam interferir na tarefa interativa, como a diferença de luminosidade do ambiente e a presença de mais pessoas no mesmo local de interação. Foram desenvolvidas três aplicações a título de estudo de caso e cada uma delas foi avaliada de forma diferente, sendo uma delas utiliza para fins de avaliação formal com usuários. Demonstrados os resultados da avaliação realizada, conclui-se que o sistema, apesar de não se portar corretamente em todas situações, tem potencial de uso desde que sejam contornadas suas deficiências, a maior parte das quais originária das próprias limitações inerentes ao Kinect. O sistema proposto funciona suficientemente bem para seleção e manipulação de objetos grandes e para aplicações baseadas em interação do tipo pan & zoom, como navegação em mapas, por exemplo, e não é influenciado por diferenças de iluminação ou presença de outras pessoas no ambiente. / With the constant technological growth, it is quite common to come across a public display in places with high concentration of people, such as airports and theaters. Although they provide useful information, these displays could be better employed if they were interactive. Based on research on topics of interaction with large displays and the characteristics of a display placed in a public space, a way of interaction that is suitable for this kind of situation is searched. This paper introduces a method of interaction by gestures without requiring that the interacting user take hold or have to him attached any device to interact with a public display. To accomplish the tasks he wants, he needs just to position himself in front of the display and to interact with the information on the screen with his hands. Gestures supported provide navigation, selection and manipulation of objects as well as to pan and zoom at the screen. The proposed system is constructed so that it works in different applications without a large installation cost. In order to achieve this, the system implements a client-server model application that is able to integrate the part that contains the useful information to the user and the one that interprets his gestures. The Microsoft Kinect is used for reading the user’s movements and techniques of image processing are performed to detect if the user’s hands are open or closed. After this information is obtained, it runs through a state machine that identifies what the user is trying to do in the application. In order to evaluate how robust the system is in a real public environment, some criteria that could interfere with the interactive task are evaluated, as the difference in brightness in the environment and the presence of another people in the same place of interaction. Three applications were developed as a case study and each one was evaluated differently, one of them being used for formal user evaluation. Given the results of the performed tasks, it is possible to conclude that the system, although not behaving correctly in all situations, has potential use if its difficulties are circumvented, most of which come from Kinect’s own inherent limitations. The proposed system works well enough for selection and manipulation of large objects and for use in applications based on pan & zoom, like those that supports map navigation, for example, and difference of ilumination or the presence of other persons on the environment does not interfere with the interaction process.

Esta dissertação apresenta um estudo sobre linguagens táteis em interação humanocomputador e uma nova abordagem de prefixação vibrotátil. Nós pretendemos analisar como as escolhas feitas durante o processo de concepção de vocabulários táteis afetam o desempenho do usuário em uma tarefa interativa. Por isso desenvolvemos e testamos diferentes conjuntos de sinais táteis para suporte à navegação em ambientes virtuais. Isso nos levou a esboçar o conceito de Padrão Tátil Modificador para comunicação vibrotátil que foi testado por meio de experimentos com usuários. Na avaliação dos vocabulários táteis construídos com padrões modificadores foram considerados os efeitos de estimulação multisensorial, fatores relacionados ao processamento de seqüências táteis e o mascaramento causado pela exibição de múltiplos estímulos ao mesmo tempo. Resultados mostram que os participantes que usaram vocabulários construídos com padrões modificadores obtiveram desempenho melhor na tarefa de navegação. Esse e outros resultados relacionados à percepção, aprendizagem e interpretação dos nossos vocabulários atestam a validade do uso de modificadores na construção de linguagens táteis. As conclusões extraídas deste trabalho se mostram úteis no auxílio à concepção de interfaces táteis que sejam usáveis e que demandem expressividade de seus vocabulários. / This thesis presents a study about tactile languages in human-computer interaction and a novel approach for vibrotactile prefixation. We intended to analyse how the choices made during the design process of tactile vocabularies would affect the user performance on an interactive task. Therefore, we have designed and tested different sets of tactile signals for aid navigation in virtual environments. It leaded us to fashion the concept of Modifier Tactile Pattern for vibrotactile communication which was tested through user experiments. In the assessment of the modifier-based vocabularies we attempted to effects of multisensory stimulation, factors related to the processing of tactile sequences and masking caused by multiple stimuli delivered in a same time. Results show that those participants who used modifier-based vocabularies performed better the navigation task. That and others results related to perception, learning and interpretation of our tactile vocabularies show the validity of the use of modifiers on tactile languages. The statements made from this work will be useful for designing usable tactile interfaces that demand expressive vocabularies.

Embora os sistemas e-learning sejam utilizados por diferentes tipos de usuários, com diferentes perfis e culturas, geralmente ele é criado e mantido sem levar em conta essa diversidade. Em tempos em que os sistemas baseados na web precisam fornecer suporte para uma quantidade cada vez maior de material e torná-lo disponível para as diferentes populações em todo o mundo, a introdução do conceito de cultura nos sistemas baseados na web está se tornando uma necessidade, um desafio, e uma questão relevante e oportuna. De fato, considerar a cultura tanto em informática na educação quanto na interação humano-computador é uma questão importante, pois a cultura tem um forte impacto sobre muitos processos cognitivos e afetivos relacionados com a aprendizagem. Além disso, pessoas com diferentes origens culturais desenvolvem interpretações e estratégias alternativas, que consequentemente, são refletidas em suas interações com as tecnologias de aprendizagem. Esta tese apresenta uma nova abordagem para a modelagem de usuários em sistemas adaptativos educacionais, levando em consideração o contexto cultural complementar a 3 outros tipos de informação contextual: tecnológica (relacionada à plataforma e ao dispositivo), educacional (relacionada aos estilos de aprendizagem e a outros aspectos pedagógicos) e pessoal (relacionada com as preferências e informações pessoais dos alunos). Estas características contextuais visam melhorar as capacidades de personalização, fazendo uso de um conjunto de ontologias para representar as propriedades de contexto do usuário. De fato, o contexto cultural de um usuário molda sua percepção sobre características do sistema: um determinado contexto cultural possivelmente faz com que um usuário se concentre em um conjunto de informações e ignore outros. Assim, as características do sistema apropriadas para uma cultura podem não ser adequadas para outras; e o projeto do sistema precisa ser facilmente adaptado para diferentes culturas. Como um mecanismo de teste desta pesquisa, um sistema elearning open-source chamado AdaptWeb® foi ampliado para incorporar a nossa abordagem de adaptação baseada no contexto cultural. As principais características da nossa abordagem são descritas, representando explicitamente a rica noção de contexto como uma extensão da modelagem tradicional do usuário. Nossa abordagem detalha (i) como a adoção de ontologias é usada para a representação do modelo contextual e (ii) como as questões culturais são introduzidas na interface do usuário (apresentação, componentes de diálogo e conteúdo), melhorando a usabilidade e tornando a personalização mais adequada. Para avaliar nossa proposta, realizamos um experimento com um grupo de 65 estudantes de três países, com foco em alguns aspectos de usabilidade relacionados às extensões do AdaptWeb® e a satisfação do usuário sobre a adaptação cultural fornecida. / Although normally used by different types of users, with different profiles and cultures, an e-learning system (ELS) usually is created and maintained without taking into account a diversity-orientation. In times when web-based system needs to provide support for an ever increasing amount of material and make it available for locallanguage populations across the world, the introduction of the culture concept in webbased systems is becoming a necessity, a challenge, and a timely and relevant issue. In fact, considering culture in technology-enhanced learning and human computerinteraction is an important issue since culture has a strong impact on many cognitive and affective processes related to learning. Also, people with different cultural backgrounds develop alternative interpretations and strategies consequently reflecting in their interactions with learning technologies. This thesis presents a new approach to user modeling in adaptive e-learning, taking into account cultural context complementary to 3 other types of contextual information: technological (related to platform-oriented and device-specific characteristics), educational (related to learning styles and other pedagogical aspects) and personal (related mainly with students´ personal information and preferences). These contextual characteristics aim to improve personalization capabilities, making use of a set of ontologies for representing explicitly user’s context properties. Indeed, an user’s cultural context shapes his/her perception of system features: a given culture context will possibly cause an user to focus on a set of information and ignore others. Thus, system features appropriated for one culture may not be suitable for others; and system design needs to be easily adapted for different cultures as well. As the testbed of this research, an actual open-source e-learning system called AdaptWeb® was extended in order to incorporate our approach of cultural-aware context-based adaptation. The main features of our approach are described, representing explicitly the rich context as an extension of traditional student modeling. Our description also details (i) how the adoption of ontologies is used for context models representation and (ii) how cultural issues are introduced in the user interface (presentation, dialog components and contents), improving usability and making personalization more adequate. In an effort to evaluate our ideas, we conducted an experiment with a group of 65 students of three countries focusing on some usability aspects of AdaptWeb® extensions and the user´s satisfaction about the culture-oriented adaptation provided.

Este trabalho tem por objetivo desenvolver um protótipo de uma interface gráfica para interação tridimensional que permita a manipulação de objetos e a navegação tridimensional com desempenho gráfico adequado às necessidades dos usuários de aplicativos 3D. A construção do protótipo utiliza o ambiente Delphi e é aplicada na plataforma de desenvolvimento T-CADE, visando à melhoria da usabilidade deste aplicativo a partir da melhoria do desempenho gráfico e da interatividade. Para a concepção do trabalho são investigados os conceitos de interação homem-computador, engenharia de usabilidade, engenharia de software, metodologia de projeto, computação gráfica, interação 3D e bibliotecas gráficas. Novas classes gráficas baseadas em programação orientada a objetos são implementadas, bem como algoritmos para resolver o problema de seleção de objetos e reconhecimento do ponto tridimensional da seleção sobre a superfície selecionada. Além disto, são desenvolvidas ferramentas gráficas, para facilitar o movimento de câmera e o controle de visualização da cena, e técnicas de manipulação de objeto mais interativas e diretas. São mostrados os novos modos de visualização possíveis com a criação da nova interface e as diversas intervenções no sentido de melhorar a usabilidade do software. A criação das novas ferramentas baseia-se nos critérios básicos de usabilidade. O protótipo da nova interface mostra ótimos resultados com relação ao desempenho gráfico apresentando grande melhoria na facilidade e qualidade da interação tridimensional. / The objective of this work is to develop a prototype of a graphic interface for tridimentional interaction that allows the object manipulation and tridimentional navigation with adequate graphic performance to the needs of users of 3D software. The construction of the prototype was done using the Delphi environment aplied to the T-CADE Development Plataform ainming the improvement of usability of this software through the improvement of graphic performance and interativity. In order to do this work the concepts of human-computer interaction, usability engeneering, software emgeneering, design methods, Computer graphics, 3D interaction and Graphics librarys are investigated. New graphics classes are implemented based on object oriented programming. Algorithms also are created to solve the problem of object selection and recognition of the tridimentional point of selection over the surface selected. Beyond that, graphics tools are created to facilitate the movement of the camera and the control of scene visualization, techniques of object manipulation more interactive and direct are implemented. The new visualization modes, made possible with the creation of the new interface, and many interventions in order to improve usability are shown. The new interface prototype has shown very good results on the graphics performance presenting great improvement regarding to simplicity and quality of tridimentional interaction as well.

Esta pesquisa tem por objetivo compreender como as cores podem influenciar na usabilidade das interfaces computacionais do usuário na web, pelo deficiente de baixa visão. Para tanto, principia com uma apresentação sobre a interface computacional do usuário, relacionando-a a interação humano-computador. São levantados os fenômenos da usabilidade envolvidos nesta interação, além da conceituação das cores e suas diferentes abordagens; sempre considerando o usuário de baixa visão. Em seguida é apresentado o deficiente de baixa visão, sua contextualização, suas características e necessidades. Com base nestas informações, inicia-se o processo de discussão em torno da inclusão através da web, trazendo para este universo, os deficientes em questão, as tecnologias assistivas e a acessibilidade. Após a fundamentação teórica é descrito como estudo de caso, um teste de usabilidade de interfaces web realizado com usuários de baixa visão a fim de gerar conhecimentos que permitam desenvolver um protótipo de interface tendo as cores como elemento principal. O protótipo desenvolvido é apresentado juntamente com o teste de usabilidade realizado com este, comprovando a contribuição das cores na usabilidade das interfaces web pelos usuários deficientes de baixa visão e respondendo ao problema desta pesquisa. Como resultado do trabalho realizado, é proposto e apresentado um modelo de cores para ser utilizado como referencial teórico na construção e readequação de interfaces computacionais de usuários de baixa visão, visando à usabilidade das interfaces na web. / The aim of this research is to understand how colors may influence the usability of computer interfaces on the web by low vision users. First, a presentation of the user computer interface is made, by comparing it to the human-computer interaction. Phenomena of the usability involved in this Interaction are elicited, as well as the conceptualization of colors and their different approaches, always taking into account the low vision user. After that, we discuss the low vision individuals, their contextualization, characteristics and needs. Based on this information, we begin the discussion about the inclusion through the web, bringing into that universe the target subjects of the present study, the disabled individuals, assistive technologies and accessibility. After the theoretical section, we describe a study case consisted of a web interfaces usability test with low vision individuals, which aimed to provide us with information that contributed for the development of an interface prototype which has colors as the principal aspect. The prototype developed is presented with the usability test conducted with it, showing the contribution of colors for the usability of web interfaces by users with low vision and answering to the problem and quest of this research. As a result of the work we have carried out, we propose and present a model of colors to be used as theoretical framework for the construction and improvement of computer interfaces by low vision users, aiming the usability of interfaces on the web.

Com o constante crescimento tecnológico, é bastante comum deparar-se com um display público em lugares de grande concentração de pessoas, como aeroportos e cinemas. Apesar de possuírem informações úteis, esses displays poderiam ser melhor aproveitados se fossem interativos. Baseando-se em pesquisas sobre a interação com displays grandes e as características próprias de um display colocado em um espaço público, busca-se uma maneira de interação que seja adequada a esse tipo de situação. O presente trabalho introduz um método de interação por gestos sem necessitar que o usuário interagente segure ou tenha nele acoplado qualquer dispositivo ao interagir com um display público. Para realizar as tarefas que deseja, o usuário só precisa posicionar-se frente ao display e interagir com as informações na tela com suas mãos. São suportados gestos para navegação, seleção e manipulação de objetos, bem como para transladar a tela de visualização e ampliá-la ou diminui-la. O sistema proposto é construído de forma que possa funcionar em aplicações diferentes sem um grande custo de implantação. Para isso, é utilizado um sistema do tipo cliente-servidor que integra a aplicação que contém as informações de interesse do usuário e a que interpreta os seus gestos. É utilizado o Microsoft Kinect para a leitura dos movimentos do usuário e um pós-processamento de imagens é realizado de modo a detectar se as mãos do usuário se encontram abertas os fechadas. Após, essa informação é interpretada por uma máquina de estados que identifica o que o usuário está querendo executar na aplicação cliente. Afim de avaliar o quão robusto o sistema se portaria em um ambiente público real, são avaliados critérios que poderiam interferir na tarefa interativa, como a diferença de luminosidade do ambiente e a presença de mais pessoas no mesmo local de interação. Foram desenvolvidas três aplicações a título de estudo de caso e cada uma delas foi avaliada de forma diferente, sendo uma delas utiliza para fins de avaliação formal com usuários. Demonstrados os resultados da avaliação realizada, conclui-se que o sistema, apesar de não se portar corretamente em todas situações, tem potencial de uso desde que sejam contornadas suas deficiências, a maior parte das quais originária das próprias limitações inerentes ao Kinect. O sistema proposto funciona suficientemente bem para seleção e manipulação de objetos grandes e para aplicações baseadas em interação do tipo pan & zoom, como navegação em mapas, por exemplo, e não é influenciado por diferenças de iluminação ou presença de outras pessoas no ambiente. / With the constant technological growth, it is quite common to come across a public display in places with high concentration of people, such as airports and theaters. Although they provide useful information, these displays could be better employed if they were interactive. Based on research on topics of interaction with large displays and the characteristics of a display placed in a public space, a way of interaction that is suitable for this kind of situation is searched. This paper introduces a method of interaction by gestures without requiring that the interacting user take hold or have to him attached any device to interact with a public display. To accomplish the tasks he wants, he needs just to position himself in front of the display and to interact with the information on the screen with his hands. Gestures supported provide navigation, selection and manipulation of objects as well as to pan and zoom at the screen. The proposed system is constructed so that it works in different applications without a large installation cost. In order to achieve this, the system implements a client-server model application that is able to integrate the part that contains the useful information to the user and the one that interprets his gestures. The Microsoft Kinect is used for reading the user’s movements and techniques of image processing are performed to detect if the user’s hands are open or closed. After this information is obtained, it runs through a state machine that identifies what the user is trying to do in the application. In order to evaluate how robust the system is in a real public environment, some criteria that could interfere with the interactive task are evaluated, as the difference in brightness in the environment and the presence of another people in the same place of interaction. Three applications were developed as a case study and each one was evaluated differently, one of them being used for formal user evaluation. Given the results of the performed tasks, it is possible to conclude that the system, although not behaving correctly in all situations, has potential use if its difficulties are circumvented, most of which come from Kinect’s own inherent limitations. The proposed system works well enough for selection and manipulation of large objects and for use in applications based on pan & zoom, like those that supports map navigation, for example, and difference of ilumination or the presence of other persons on the environment does not interfere with the interaction process.

Esta dissertação apresenta um estudo sobre linguagens táteis em interação humanocomputador e uma nova abordagem de prefixação vibrotátil. Nós pretendemos analisar como as escolhas feitas durante o processo de concepção de vocabulários táteis afetam o desempenho do usuário em uma tarefa interativa. Por isso desenvolvemos e testamos diferentes conjuntos de sinais táteis para suporte à navegação em ambientes virtuais. Isso nos levou a esboçar o conceito de Padrão Tátil Modificador para comunicação vibrotátil que foi testado por meio de experimentos com usuários. Na avaliação dos vocabulários táteis construídos com padrões modificadores foram considerados os efeitos de estimulação multisensorial, fatores relacionados ao processamento de seqüências táteis e o mascaramento causado pela exibição de múltiplos estímulos ao mesmo tempo. Resultados mostram que os participantes que usaram vocabulários construídos com padrões modificadores obtiveram desempenho melhor na tarefa de navegação. Esse e outros resultados relacionados à percepção, aprendizagem e interpretação dos nossos vocabulários atestam a validade do uso de modificadores na construção de linguagens táteis. As conclusões extraídas deste trabalho se mostram úteis no auxílio à concepção de interfaces táteis que sejam usáveis e que demandem expressividade de seus vocabulários. / This thesis presents a study about tactile languages in human-computer interaction and a novel approach for vibrotactile prefixation. We intended to analyse how the choices made during the design process of tactile vocabularies would affect the user performance on an interactive task. Therefore, we have designed and tested different sets of tactile signals for aid navigation in virtual environments. It leaded us to fashion the concept of Modifier Tactile Pattern for vibrotactile communication which was tested through user experiments. In the assessment of the modifier-based vocabularies we attempted to effects of multisensory stimulation, factors related to the processing of tactile sequences and masking caused by multiple stimuli delivered in a same time. Results show that those participants who used modifier-based vocabularies performed better the navigation task. That and others results related to perception, learning and interpretation of our tactile vocabularies show the validity of the use of modifiers on tactile languages. The statements made from this work will be useful for designing usable tactile interfaces that demand expressive vocabularies.