Preskoči na sadržaj
FORTRONIQ

MODUL 3 · RAZVOJ HOLOGRAMSKOG OKRUŽENJA

Nastavna jedinica 3.3

Upravljanje pogledom, gestama i glasom

Naočale nemaju ni miš ni zaslon osjetljiv na dodir. Korisnik bira pogledom, potvrđuje gestom i izgovara naredbe. Ova jedinica objašnjava ta tri ulaza, njihove granice i način na koji se izbornik postavlja u prostoriju tako da ostane čitljiv i dohvatljiv dok se čovjek kreće.

Moći ću:
  • objasniti ulogu pogleda, gesta i glasa te odabrati prikladan ulaz za radnju
  • postaviti pokazivač pogleda i odrediti vrijeme zadržavanja
  • opisati osnovne geste i zonu u kojoj ih uređaj pouzdano prepoznaje
  • oblikovati glasovne naredbe prikladne za bučan pogon
  • izračunati najmanju veličinu cilja i visinu slova za zadanu udaljenost
  • objasniti zašto prostorno sučelje ne stoji na zaslonu nego u prostoriji

Tri ulaza i podjela posla

Upravljanje na naočalama gradi se od tri ulaza koji se nadopunjuju. Pogled odabire, gesta potvrđuje i pomiče, a glas pokreće naredbe koje bi pogledom i gestom trajale predugo. Nijedan od njih sam po sebi nije dovoljan, a nijedan nije pouzdan u svim uvjetima.

Podjela posla nije stvar ukusa nego brzine i umora. Pogled je najbrži: oko se pomakne na predmet za manje od petine sekunde i ne troši snagu. Gesta je najsporija i najviše umara, jer se ruka drži podignuta u vidnom polju uređaja. Glas je najbrži za naredbu koju bi inače trebalo tražiti po izbornicima, ali otkaže u buci i smeta drugima u prostoriji.

UlazZa što je najboljiGdje zakažePrimjer na HT-1
Pogledodabir predmeta i usmjeravanjeza sitne ciljeve i dugo zadržavanjeodabir robota u ćeliji
Gestapotvrda, hvatanje i pomicanjekad su ruke zauzete ili u rukavicamapomicanje ćelije po podu
Glasnaredbe koje su duboko u izbornikuu buci pogona i kad se traži tišinaprikazi doseg, sakrij ogradu

Svaka važna radnja mora imati barem dva puta. Ako se ćelija može pomaknuti samo gestom, korisnik u rukavicama ostaje bez nje. Zato se uz gestu uvijek dodaje i glasovna naredba, a uz glasovnu naredbu i gumb u prostornom izborniku. To nije udvostručavanje posla nego uvjet upotrebljivosti u pogonu.

Korisnik mora u svakom trenutku znati što uređaj trenutačno prepoznaje. Zato se stanje ulaza prikazuje: kad uređaj vidi ruku, pojavi se sitna oznaka; kad sluša, pojavi se oznaka mikrofona. Bez te povratne obavijesti korisnik ponavlja gestu koju uređaj uopće ne vidi i brzo odustaje.

Pogled kao pokazivač

Točka pogleda (gaze) dobiva se tako da se iz glave korisnika ispali zamišljena zraka ravno naprijed i pogleda što je prvo pogodila. Na jednostavnijim uređajima to je zraka iz sredine glave, na naprednijima iz samog oka, izmjerena unutarnjim kamerama. Razlika je osjetna pri odabiru bliskih predmeta, jer se pogled tada ne poklapa sa smjerom glave.

Zraka pogodi objekt samo ako objekt ima sudarač. Zato se svakom holgramu koji se smije odabrati dodaje jednostavan sudarač, najčešće kvadar ili valjak, a ne točna mreža. Točna mreža od 90 000 trokuta trošila bi previše vremena na svaki upit, a dobitak bi bio neznatan.

Kad zraka pogodi objekt, objekt to mora pokazati. Uobičajeno je da se obris zasvijetli ili da se pojavi sitan kružić na mjestu pogotka. Taj se kružić naziva pokazivačem i on korisniku zamjenjuje strelicu miša. Pokazivač se ne crta na zaslonu nego se lijepi na plohu koju je pogodio, jer se tako vidi koliko je predmet udaljen.

Zadržavanje pogleda (dwell) je potvrda bez ruke: korisnik zadrži pogled na gumbu i nakon zadanog vremena gumb se aktivira. Vrijeme se bira pažljivo. Ispod sekunde aktivira se ono što korisnik nije htio, iznad dvije sekunde postaje zamorno. U praksi se koristi 1,2 do 1,5 sekunde, uz kružni pokazatelj koji se puni da korisnik zna što se događa i može odmaknuti pogled.

Zapamtite

Pogled nikada nije potvrda sam po sebi bez vidljivog odbrojavanja. Oko se stalno kreće, pa bi izbornik bez odbrojavanja okidao naredbe dok korisnik samo gleda uokolo.

Geste i zona u kojoj rade

Naočale prate ruke kamerama okrenutima prema naprijed i prema dolje. Iz slike se izračuna položaj dlana i prstiju, a iz njih se prepoznaju geste. Prepoznavanje radi samo unutar vidnog polja tih kamera, koje je šire od vidnog polja zaslona, ali nije neograničeno. Ruka spuštena uz tijelo ne postoji za uređaj.

GestaKako se izvodiČemu služi
Dodir u zrakuspajanje palca i kažiprstapotvrda odabranog, kao klik
Dodir i povlačenjespojeni prsti pa pomak rukepomicanje holograma po podu
Hvat dlanomstiskanje šake oko hologramahvatanje i zakretanje predmeta
Izravni dodirprstom se dotakne gumb u prostorurad s izbornikom nadohvat ruke
Otvoreni dlan prema goredlan se okrene prema licupoziv glavnog izbornika

Geste imaju svoju zonu udobnosti. Ispod 0,4 m ruka je preblizu očima i kamere je vide samo djelomično. Iznad 0,8 m ruka je ispružena i nakon nekoliko minuta zaboli rame, što se u literaturi o upotrebljivosti opisuje kao umor podignute ruke. Zbog toga se izravni dodir koristi samo za izbornike koje korisnik sam privuče k sebi, a sve dalje od toga bira se pogledom i potvrđuje dodirom u zraku, pri čemu ruka može ostati nisko.

A — zone udobnosti glava 0,4 m 0,8 m 2,0 m preblizu udobno daleko B — kutna veličina tipke oko 120 mm 1,5 m → 4,6° 3,0 m → 2,3°
Slika 3.3 — Lijevo: zona u kojoj naočale pouzdano prepoznaju geste. Desno: ista tipka od 120 mm vidi se pod dvostruko manjim kutom kad se udvostruči udaljenost.

Rukavice su u pogonu čest problem. Debele rukavice mijenjaju obris šake i prepoznavanje gesta postane nepouzdano, osobito dodir u zraku. Rješenje nije zabrana rukavica nego pričuvni put: ista radnja mora se moći obaviti glasom ili zadržavanjem pogleda.

Glasovne naredbe u pogonu

Glas je na naočalama najbrži put do naredbe koja je inače duboko u izborniku. Korisnik izgovori dvije riječi i posao je gotov. U radionici, međutim, glas nailazi na dvije prepreke: buku i razumljivost.

Buka se opisuje razinom zvuka. U tihoj radionici prije montaže ona je oko 55 dB i prepoznavanje govora radi bez teškoća. Pokraj stroja u radu razina naraste iznad 80 dB i prepoznavanje počinje griješiti. Zato se naredbe biraju tako da budu kratke, međusobno različite i da ne nalikuju riječima koje se u pogonu često izgovaraju.

Pravilo za naredbuLošeDobro
Kratka i jasnaprikaži mi sada doseg robotaprikaži doseg
Različita od ostalihprikaži doseg / prikaži ograduprikaži doseg / sakrij ogradu
Bez brojki koje se miješajupostavi na tripostavi na pod
Uvijek istamakni / ukloni / sakrijsakrij
S potvrdombriši sve bez pitanjabriši sve, pa potvrda pogledom

Naredbe se korisniku moraju pokazati, jer ih nitko ne pamti. Uobičajeno je da se uz gumb u prostornom izborniku ispiše i naredba kojom se isti posao obavlja glasom. Korisnik ih tako nauči usput. Popis svih naredbi drži se na jednom mjestu u izborniku i otvara se naredbom koja je uvijek ista.

Uređaj mora pokazati da sluša i mora pokazati što je čuo. Kratak ispis prepoznate naredbe u vidnom polju rješava većinu nesporazuma, jer korisnik odmah vidi je li uređaj razumio sakrij ogradu ili sakrij ogledalo. Naredbe koje nešto trajno brišu nikada se ne izvršavaju bez potvrde drugim ulazom.

Prostorno sučelje i veličina cilja

Prostorno sučelje je izbornik postavljen u prostoriju, a ne na zaslon. Ploča s gumbima visi na određenom mjestu i korisnik joj priđe kao stvarnom predmetu. To je bitna razlika u odnosu na ručne uređaje, gdje sučelje stoji na staklu i uvijek je jednako daleko. Kod ručnih uređaja sučelje se rješava drukčije, o čemu govori Proširena stvarnost, jedinica 3.3.

Razlog je fizički. Naočale prikazuju sliku na jednoj optičkoj udaljenosti, oko dva metra. Sučelje zalijepljeno na zaslon oko doživljava kao blisko, ali ga vidi izoštreno na dva metra, i taj se sukob osjeti kao napor. Sučelje postavljeno u prostoriju tog sukoba nema, jer korisnik na njega gleda kao na predmet koji ondje stoji.

Veličina cilja mjeri se kutom, ne milimetrima. Gumb od 120 mm na udaljenosti od 1,5 m zauzima oko 4,6 stupnja, a isti taj gumb na 3 m samo 2,3 stupnja. Uobičajeno pravilo traži da cilj bude barem 1,5 stupnja, a razmak između susjednih ciljeva barem pola stupnja, kako bi se pogledom mogli razlikovati.

Kutna veličina cilja i čitljivost natpisaRačunski prikaz

Prikaz računa pod kojim se kutom vidi cilj zadane širine s odabrane udaljenosti, koliko točaka zaslona na njega otpada i kolika slova treba natpis uz njega. Uređaj iz primjera ima vidno polje 43 stupnja i 1440 točaka po širini oka, a najmanja mjera cilja je 1,5 stupnja.

Kutna veličina cilja—°
Točaka zaslona po cilju—
Potrebna visina slova—mm
Odnos prema najmanjoj mjeri—

Slična pravila vrijede za tekst. Visina slova od otprilike pola stupnja ugodna je za čitanje, što na dva metra znači oko 17 mm. Natpisi manji od toga naprežu oči, osobito uz ograničenu razlučivost prozirnog zaslona. Za HT-1 natpisi na ploči s podacima zato su visoki 20 mm i ploča se postavlja na 1,8 do 2,2 m od korisnika.

Sučelje se u prostoru ne smije ni zakovati ni zalijepiti za glavu. Ako je zakovano, korisnik mu se mora vraćati kroz pola radionice. Ako je zalijepljeno za glavu, stalno je pred očima i smeta. Rješenje je sučelje koje kasni: ostane gdje jest dok se korisnik kreće, a ako se previše udalji ili zađe iza leđa, polako doklizi za njim i stane na ugodnu udaljenost. Na HT-1 izbornik se tako drži unutar tri metra i nikada ne prekriva ćeliju, jer se pomiče u stranu kad bi se s njom poklopio. Upravo je preklapanje izbornika s hologramom ispod 0,8 m bilo jedan od nalaza ispitivanja.

Povratna obavijest i provjera upravljanja

Upravljanje bez povratne obavijesti korisnik doživljava kao pokvareno, čak i kad radi ispravno. Razlog je jednostavan: u prostoru nema ničega što bi potvrdilo da je naredba primljena. Na zaslonu računala gumb se utisne, miš klikne, pokazivač se promijeni. U prostoriji ničega od toga nema, pa se mora dodati.

Povratna obavijest gradi se u tri sloja i sva tri su potrebna. Prvi je vidni: obris cilja zasvijetli čim ga pogled dotakne, a pri potvrdi se gumb na trenutak stisne. Drugi je zvučni: kratak, tih ton pri potvrdi, drukčiji ton pri odbijanju. Zvuk je u hologramskom okruženju vrijedan jer se čuje i kad korisnik gleda drugamo. Treći je prostorni: zvuk dolazi iz smjera u kojem se radnja dogodila, pa korisnik zna gdje gledati.

DogađajVidna obavijestZvučna obavijest
Pogled je dotaknuo ciljobris zasvijetli, pokazivač se povećanema
Potvrda gestomgumb se stisne i vratikratak visoki ton
Naredba nije prepoznatanatpis s prepoznatim tekstomkratak niski ton
Hologram uhvaćenrubovi ćelije se pojačajutihi ton pri hvatanju i puštanju
Praćenje izgubljenohologram se sakrije, javlja se uputadva kratka tona

Upravljanje se provjerava na ljudima, ne za stolom. Kratak postupak provjere ima pet koraka i izvodi se s barem tri osobe koje projekt nisu radile. Prva se osoba stavi naočale bez ikakve upute i zada joj se zadatak: prikaži doseg robota. Mjeri se koliko joj je trebalo i koliko je puta pokušala nešto što ne radi. Zatim se isti zadatak zada glasom, pa pogledom. Na kraju se pita što ju je zbunilo.

Nalazi iz takve provjere gotovo su uvijek isti u prvoj rundi: gumbi su premali, izbornik je predaleko, naredba se ne pamti i korisnik ne zna da uređaj sluša. Sve su to popravci od nekoliko sati, ali samo ako se otkriju prije predaje. Zato se provjera upravljanja radi na prvoj radnoj inačici, a ne na kraju projekta.

Uz to se vodi računa i o umoru. Rad s naočalama u stojećem položaju napornije je nego rad za stolom, pa se zadaci planiraju u blokovima od dvadesetak minuta. Ako se u tom vremenu ne može obaviti zadatak, sučelje je presloženo. Na HT-1 pregled rasporeda ćelije traje otprilike dvanaest minuta, što je unutar te mjere.

Ključni pojmovi

PojamZnačenje
Točka pogledaMjesto na koje je usmjerena zraka iz glave ili oka korisnika.
PokazivačOznaka na mjestu pogotka zrake pogleda; zamjenjuje strelicu miša.
Zadržavanje pogledaPotvrda bez ruke, nakon zadanog vremena gledanja u cilj.
Dodir u zrakuGesta potvrde spajanjem palca i kažiprsta.
Zona udobnostiPojas udaljenosti u kojem su geste pouzdane i ruka se ne umara.
Kutna veličina ciljaMjera veličine gumba izražena kutom pod kojim ga oko vidi.
Prostorno sučeljeIzbornik postavljen u prostoriju umjesto na zaslon.

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.

Pitanje 1 od 6

Koji je uobičajen raspored posla među ulazima?

Oko je najbrže za odabir, a dodir u zraku daje jasnu i namjernu potvrdu.

Pitanje 2 od 6

Zašto se objektu za odabir dodaje jednostavan sudarač?

Upit zrake po mreži od 90 000 trokuta trošio bi previše vremena na svaku sličicu.

Pitanje 3 od 6

Koliko traje uobičajeno zadržavanje pogleda za potvrdu?

Kraće okida nenamjerno, a dulje zamara; uz to ide vidljivi pokazatelj koji se puni.

Pitanje 4 od 6

Koliki je najmanji preporučeni kut cilja za odabir pogledom?

Ispod te mjere pogled ne razlikuje pouzdano susjedne ciljeve.

Pitanje 5 od 6

Zašto se sučelje ne lijepi na zaslon naočala?

Naočale prikazuju sliku na jednoj optičkoj udaljenosti, pa sučelje prividno blizu stvara napor.

Pitanje 6 od 6

Kako se rješava rad s rukavicama?

Svaka važna radnja mora imati barem dva ulaza, jer rukavice mijenjaju obris šake.

Odgovoreno 0 od 6.