Submitted by Clebson Anjos (clebson.leandro54@gmail.com) on 2016-02-16T22:01:14Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4433829 bytes, checksum: 4713f292d2686f95f4ec248322aee517 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-16T22:01:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4433829 bytes, checksum: 4713f292d2686f95f4ec248322aee517 (MD5) Previous issue date: 2015-05-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of our body language to communicate with computer systems is an increas-ingly possible and applicable feature in the real world. This fact is potentiated by the evolution of gesture recognition based commercial solutions. A gesture interface complements or replaces navigation in a conventional interface, it is up to each developer to choose the most appropriate option for their application. Therefore when opting for gesture usage, the gestures will be re-sponsible to activate the systems functions. This work presents a gesture development process that can be used to be used to aid the construction of gesture interfaces. The proposed process should help interface designers to incorporate gesture based natural interaction into their appli-cations in a more systematic way. In order to illustrate the Process, gestures for the actions "Select", "Rotate", "Translate", "Scale" and "Stop" were developed. / A utilização da nossa linguagem corporal para nos comunicarmos com sistemas computacionais é uma característica cada vez mais possível e aplicável no mundo real. Esse fato é potencializado pela evolução das soluções comerciais baseadas em reconhecimentos de gestos. Uma interface de gestos complementa ou substitui a forma de navegação de uma interface convencional, neste cenário cabe ao desenvolvedor escolher a opção mais adequada para a sua aplicação. Assim, quando se opta pelo uso de gestos, esses serão responsáveis por acionar as funções oferecidas pelos sistemas. O presente trabalho apresenta um processo de desenvolvimento de gestos que tem potencial para ser aplicado em qualquer interface em desenvolvimento que deseje agregar interação gestual. O processo proposto deve auxiliar designers de interfaces a integrarem interação natural por gestos em suas aplicações de forma mais sistemática. Como caso de uso foram gerados gestos para as funções: “Selecionar”, “Rotacionar”, “Transladar”, “Escalonar” e “Parar”.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The researches about gestural interfaces have been grown significantly. In particular, after the development of sensors that can accurately capture bodily movements. Consequently, several fields arise for the application of these technologies. Among them stands the 3D modeling industry, which is characterized by having robust software. However, these software often lack a facilitator human-computer interface. This happens since the interaction is usually enabled by 2 degrees of freedom mouse. Due to these limitations, common tasks such as rotate the scene viewpoint or move an object are hardly assimilated by users. This discomfort with the usual and complex 3D modeling software interface is one of the reasons that lead to quit its use. In this context, Natural User Interfaces stand out by exploring the natural human gestures in a better way, in order to promote a more intuitive interface. This work presents a system that allows the user to perform 3D modeling using poses and hand gestures, providing an interface with 3 degrees of freedom. An evaluation was conducted with 10 people, to validate the strategy and application proposed. In this evaluation the participants reported that the system has potential to become an innovative interface, despite its limitations. Overall, the hand tracking approach to 3D modeling seems to be promising and deserves further investigation. / As pesquisas na área de interfaces gestuais vêm crescendo significativamente. Em especial, após o desenvolvimento de sensores que podem capturar movimentos corporais com precisão. Como consequência, surgem diversos campos para a aplicação destas tecnologias. Dentre eles, destaca-se o setor de modelagem 3D, o qual é marcado por possuir programas robustos. Entretanto, estes são muitas vezes ausentes de uma interface homem-computador facilitadora. Isto porque a interação, normalmente, é viabilizada pelo mouse com 2 graus de liberdade. Devido a estas limitações, tarefas frequentes como rotacionar o ponto de vista da cena e transladar um objeto são assimiladas pelo usuário com dificuldade. Este desconforto perante a usual e complexa interface dos programas para modelagem 3D é um dos fatores que culminam na desistência de seu uso. Neste contexto, Natural User Interfaces se destacam, por melhor explorar os gestos naturais humanos, a fim de promover uma interface mais intuitiva. Neste trabalho é apresentado um sistema que permite ao usuário realizar a modelagem 3D por meio de poses e gestos com as mãos provendo uma interface com 3 graus de liberdade. Uma avaliação foi conduzida com 10 pessoas, a fim de validar a estratégia e a aplicação proposta. Nesta avaliação os participantes reportaram que o sistema tem potencial para se tornar uma interface inovadora, a despeito de suas limitações. Em geral, a abordagem de rastreamento das mãos para modelagem 3D parece ser promissora e merece uma investigação mais aprofundada. / Mestre em Ciências

Mit dem Aufkommen natürlicher Benutzerschnittstellen zum Erreichen einer möglichst intuitiven Interaktion mit Computern wird auch über die Bedeutung der Gestaltungsaspekte LOOK und FEEL der darzustellenden Benutzeroberflächen neu verhandelt. Dies bedeutet für den Entwurf und die Entwicklung neuer Anwendungen, die bisherigen Vorgehensmodelle, Werkzeuge und Interaktionen zu überdenken und hinsichtlich der neuen Herausforderungen zu überprüfen. Als Leitmotiv der vorliegenden Arbeit dient der Ansatz: Ähnliches wird durch Ähnliches entwickelt, der sich am Beispielfall der Multi-Touch-Technologie konkret mit dem Forschungsraum der natürlichen Benutzerschnittstellen auseinandersetzt. Anhand der drei aufeinander aufbauenden Aspekte Modell, Werkzeug und Interaktion wird die besondere Stellung des FEELs betont und diskutiert. Die Arbeit konzentriert sich dabei besonders auf die Phase des Prototypings, in der neue Ideen entworfen und später (weiter-) entwickelt werden. Die Arbeit nähert sich dabei dem Thema schrittweise an, vom Abstrakten hin zum Konkreten. Hierzu wird zunächst ein neu entwickeltes Vorgehensmodell vorgestellt, um auf die Besonderheiten des FEELs im Entwicklungsprozess natürlicher Benutzerschnittstellen eingehen zu können. Das Modell verbindet Ansätze agiler und klassischer Modelle, wobei die Iteration und die Entwicklung von Prototypen eine besondere Stellung einnehmen. Ausgehend vom neu vorgestellten Modell werden zwei Einsatzbereiche abgeleitet, die entsprechend des Leitmotivs der Arbeit mit zu konzipierenden Multi-Touch-Werkzeugen besetzt werden. Dabei wird besonderer Wert darauf gelegt, den Entwickler in die Rolle des Nutzers zu versetzen, indem die beiden Aktivitäten Umsetzung und Evaluation am selben Gerät stattfinden und fließend ineinander übergehen. Während das für den Entwurf erstellte Konzept TIQUID die Nachbildung von Verhalten und Abhängigkeiten mittels gestengesteuerter Animation ermöglicht, stellt das Konzept LIQUID dem Entwickler eine visuelle Programmiersprache zur Umsetzung des FEELs zur Verfügung. Die Bewertungen der beiden Werkzeuge erfolgte durch drei unabhängige Anwendungstests, welche die Einordnung im Entwicklungsprozess, den Vergleich mit alternativen Werkzeugen sowie die bevorzugte Interaktionsart untersuchten. Die Resultate der Evaluationen zeigen, dass die vorab gesteckten Zielstellungen einer einfachen Verwendung, der schnellen und umgehenden Darstellung des FEELs sowie die gute Bedienbarkeit mittels der Multi-Touch-Eingabe erfüllt und übertroffen werden konnten. Den Abschluss der Arbeit bildet die konkrete Auseinandersetzung mit der Multi-Touch-Interaktion, die für Entwickler und Nutzer die Schnittstelle zum FEEL der Anwendung ist. Die bisher auf die mittels Berührung beschränkte Interaktion mit dem Multi-Touch-Gerät wird im letzten Abschnitt der Arbeit mit Hilfe eines neuartigen Ansatzes um einen räumlichen Aspekt erweitert. Aus dieser Position heraus ergeben sich weitere Sichtweisen, die einen neuen Aspekt zum Verständnis von nutzerorientierten Aktivitäten beitragen. Diese, anhand einer technischen Umsetzung erprobte Vision neuer Interaktionskonzepte dient als Ansporn und Ausgangspunkt zur zukünftigen Erweiterung des zuvor entwickelten Vorgehensmodells und der konzipierten Werkzeuge. Der mit dieser Arbeit erreichte Stand bietet einen gesicherten Ausgangspunkt für die weitere Untersuchung des Fachgebietes natürlicher Benutzerschnittstellen. Neben zahlreichen Ansätzen, die zur vertiefenden Erforschung motivieren, bietet die Arbeit mit den sehr konkreten Umsetzungen TIQUID und LIQUID sowie der Erweiterung des Interaktionsraumes Schnittstellen an, um die erzielten Forschungsergebnisse in die Praxis zu übertragen. Eine fortführende Untersuchung des Forschungsraumes mit Hilfe alternativer Ansätze ist dabei ebenso denkbar wie der Einsatz einer zu Multi-Touch alternativen Eingabetechnologie.