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Visualización Espacialmente Consciente
por Juan C. Dürsteler [mensaje nº 130]

Las pantallas de los ordenadores son como una ventana al ciberespacio, a menudo demasiado pequeñas y limitadas. Los dispositivos capaces de localizarse en el espacio personal del usuario ofrecen una ventana a espacios virtuales 3D en el que la combinación de movimiento e interacción abre nuevas posibilidades de visualización.
Computadora de mano, Tungsten T, mostrando un listado. Fotografía del autor.

Las computadoras de mano, como las Palm y otras muchas, están cada día más presentes en nuestras vidas. Cada vez más repletas de aplicaciones y posibilidades, adolecen, sin embargo, de un problema estructural: su pequeña pantalla ofrece una ventana muy limitada al ciberespacio.

Un dispositivo de mano tan práctico y útil como éste es un elemento ideal para la visualización. Por ejemplo la mayoría de las agendas nos permiten ver las citas de todo el mes entero de un vistazo y las citas de la semana de una forma muy gráfica, pero su reducido espacio de pantalla parece impedir usos más avanzados y, en particular, el acceso visual a grandes cantidades de información, especialmente si ésta es tridimensional.

Los mecanismos de que disponen estos dispositivos para mostrar más información son bastante clásicos: barras de scroll, botones físicos que permiten pasar página o cambiar de aplicación etc. En algunos casos se puede usar el lápiz digital para “desplazar” la información sobre la pantalla como si de una ventana puesta sobre un mapa se tratara, pero en general suele ser un método engorroso que obliga a hacer muchos movimientos, en ocasiones de difícil control.

La idea de hacer que el PDA conozca su situación en el espacio de referencia del usuario abre muchas posibilidades a la visualización y la interacción. Este tipo de dispositivos se denominan Computadores Espacialmente Conscientes (Spatially Aware Computers). El movimiento del PDA en el espacio permite una serie de “gestos” que se pueden utilizar como comandos para la aplicación en cuestión. Básicamente disponemos de 6 grados de libertad, esto es, 6 tipos de movimiento distinto, que son los atribuibles a cualquier sólido rígido:

  • Desplazamiento en cualquiera de los tres ejes coordenados X, Y, Z (arriba-abajo, adelante-atrás, izquierda-derecha)

  • Rotación en torno a cualquiera de los tres ejes posibles (cabeceo, alabeo y guiñada)

Por ejemplo el movimiento del Palmtop sobre un plano horizontal se puede interpretar como un desplazamiento de la “ventana” sobre un espacio virtual 2D más amplio, mostrando en cada momento el contenido de la visualización ligada al espacio del usuario, como si el contenido estuviera “flotando” en el mismo. Mover el PDA sobre la vertical se puede utilizar para ampliar o disminuir la visualización en una suerte de zoom móvil. 

PalmCoord_es.jpg (105279 bytes) PalmAng.jpg (97610 bytes)
Desplazamientos posibles de un sólido rígido según cada uno de sus grados de libertad. En este caso las coordenadas x, y,  z del ordenador de mano se refieren al espacio personal del usuario. Composición y fotografía del autor. Rotaciones posibles de un sólido rígido en torno a los tres ejes coordenados. Aquí el centro de giro está en el propio ordenador de mano. Composición y fotografía del autor.

El mismo movimiento se puede utilizar para visualizar las distintas capas de objetos gráficos en un gráfico de Diseño asistido por ordenador, donde objetos de distinta naturaleza se sitúan en capas conceptuales distintas. Por ejemplo en una capa se hallan los planos de una máquina, mientras que las cotas yacen en otra y el color de fondo aún en otra. Subiendo y bajando el PDA podríamos ver cada una de las capas y moviéndonos en horizontal explorar cada una de ellas en toda su extensión.

Inclinar el PDA en cierto ángulo se puede interpretar intuitivamente como crear un plano inclinado por el que se vayan deslizando “por gravedad” los elementos de una lista. De este modo hacer scroll se convierte en un sutil movimiento en el que el ángulo de inclinación se correlaciona con la velocidad de scroll. Cuanto más inclinado más rápido corre la lista.

Estas ideas se resumieron ya en 1993 en el artículo de G. Fitzmaurice “Situated information Spaces ans Spatially Aware Laptop Computers” y han sido desarrolladas posteriormente por otros investigadores.

Entre ellos se cuenta Ka-Ping Yee que presentó en la conferencia CHI 2003 su trabajo sobre lo que denomina Peephole Displays (displays-mirilla). En este interesante artículo, que tiene asociado un video demostrativo de recomendable visualización, Yee combina las posibilidades que ofrece la ventana móvil al espacio virtual 3d con la interacción usando las dos manos y el lápiz digital.

PeepHoleCalendar.jpg (128219 bytes) PeepHoleWriting.jpg (64460 bytes)
Un calendario virtual visto a través de un PDA. Moviéndonos horizontalmente vamos haciendo aparecer las zonas del calendario que están más allá de la pequeña pantalla del dispositivo. 
Imagen tal como puede verse en el artículo de Ka-Ping Yee sobre Peep-Hole Displays
Otro ejemplo de las posibilidades de esta tecnología. Se puede escribir "por fuera" de los límites de la pantalla o dibujar elementos mucho mayores que ésta. 
Imagen tal como puede verse en el artículo de Ka-Ping Yee sobre Peep-Hole Displays

Para ello una mano se utiliza para desplazar la computadora por el espacio virtual 3D y visualizar su contenido mientras que la otra mano permite utilizar el lápiz digital para interactuar con la representación.

Por ejemplo se puede escribir un texto más largo de lo que cabe en la pantalla moviendo coordinadamente las manos desplazándose por el espacio mientras se escribe. Igualmente se pueden realizar dibujos de tamaño considerable coordinando ambas manos. Se puede dibujar un gran círculo simplemente manteniendo el lápiz en el centro de la pantalla y moviendo ésta circularmente en el espacio.

Los estudios de usabilidad de este sistema realizados por Yee sobre 25 personas muestran que esta técnica resulta más efectiva que las actuales para navegar por información abundante en un computador de mano.

Lamentablemente estos sistemas requieren un hardware todavía no suficientemente miniaturizado como para ser de uso práctico. Habrá que esperar, pues, a ver estos sistemas disponibles para el uso diario. La idea, no obstante es enormemente atractiva.


Enlaces de este artículo:

http://www.dgp.toronto.edu/~gf/papers/Chameleon%20-%20Situated%20Info%20Spaces.pdf   Artículo de G. Fitzmaurice en ACM Communications
http://www.sims.berkeley.edu/~ping/peep/   Artículo de Ka-Ping Yee sobre PeepHole Dipslays en CHI 2003
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