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Previous issue date: 2015-01-29 / This work presents the design, development and evaluation of a gesture-controlled system for interactive manipulation of radiological images and 3D anatomical models using the Kinect and Leap Motion devices. Several abstractions have been implemented to improve the system performance, making the application simpler, at an affordable cost. Additionally, specific gestures to change the visualization settings of 3D models, represented by layers, were also successfully modeled. Further, usability testing was performed to provide quantitative measures, by comparing the results obtained in the users tests with those from an expert's one, as well as to produce qualitative data (usefulness, visual quality, ease of learning, ease of use, 3D spatial perception, level of interactivity, mental and physical fatigue, effectiveness and satisfaction) to get feedback from users about the system's design. The results show that the participants are able to perform the tasks of search, selection and manipulation of 2D images (zoom in/out and translations) and 3D models (zoom in/out and rotations), quickly and accurately, demonstrating the usefulness of the system as a possible effective and competitive alternative solution, to the traditional use of the negatoscope. Finally, the choice of a particular gestural input device depends not only on the user's ability, but also on the device being controlled, the environment, the task to be accomplished, and the particular goals and constraints present in the application's domain.
Keywords - Gesture-Controlled System; Interaction; Manipulation; Evaluation; Images; 3D Models. / Este trabalho apresenta o design, desenvolvimento e avaliação de um sistema controlado por gestos para manipulação interativa de imagens radiológicas e modelos anatômicos 3D usando os dispositivos Kinect e Leap Motion. Várias abstrações foram implementadas para melhorar o desempenho do sistema, tornando a aplicação mais simples, a um custo acessível. Adicionalmente, gestos específicos para alterar as configurações de visualização dos modelos 3D, representados por camadas, também foram modelados com sucesso. Além disso, testes de usabilidade com usuários foram realizados para determinar medidas quantitativas de desempenho, comparando os resultados obtidos nos testes dos usuários com os de um perito, bem como qualitativas (utilidade, qualidade visual da interface, facilidade de aprendizagem, facilidade de uso, percepção espacial 3D, nível de interatividade, fadiga física e mental, eficácia e satisfação) para obter feedback dos usuários sobre o design do sistema. Os resultados mostram que os participantes são capazes de realizar as tarefas de busca, seleção e manipulação de imagens 2D (zoom in/out e translações) e modelos 3D (zoom in/out e rotações), com rapidez e precisão, demonstrando a utilidade do sistema como uma possível solução alternativa eficaz e competitiva, frente ao uso do tradicional negatoscópio. Finalmente, a escolha de um dispositivo de entrada gestual em particular depende não apenas da habilidade do usuário, mas também do dispositivo a ser controlado, do ambiente, da tarefa a ser realizada e dos objetivos e restrições presentes no domínio da aplicação.
Palavras-chave - Sistema de Controle Gestual; Interação; Manipulação; Avaliação; Imagens; Modelos 3D.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.unifor.br:tede/94235 |
| Date | 29 January 2015 |
| Creators | Silva, Edimo Sousa |
| Contributors | Rodrigues, Maria Andreia Formico, Furtado, Maria Elizabeth Sucupira, Rodrigues, Maria Andreia Formico, Raposo, Alberto Barbosa |
| Publisher | Universidade de Fortaleza, Mestrado Em Informática Aplicada, UNIFOR, Brasil, Centro de Ciências Tecnológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNIFOR, instname:Universidade de Fortaleza, instacron:UNIFOR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 5443571202788449035, 500, 500, -7645770940771915222 |
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