Analisis Del Impacto Del Uso de Interfaces de Usuario Modernas en Softwares Usados en Minería

7/24/2019 Analisis Del Impacto Del Uso de Interfaces de Usuario Modernas en Softwares Usados en Minera

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Anlisis del impacto del uso de

interfaces de usuario modernas en

softwares usados en minera

Nombre:

Jocsan Villarroel Irribarra

Profesor gua:Carlos Gonzlez Corts


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Resumen

La minera es un rea importante en nuestro pas, por lo que al momento de realizar un

trabajo para una empresa minera, la estimacin de recursos hacia el yacimiento debe ser

la mejor posible, es por esto que se ve la posibilidad de integrar dispositivos de realidad

virtual en softwares utilizados en la minera para aumentar la eficiencia de estas

estimaciones geoestadsticas. Para lograr esto se prueba el dispositivo Leap Motion bajo

diversos experimentos, dando como resultado un dispositivo rpido, eficiente y confiable

si se sabe utilizar y se conocen ciertos parmetros que ayudan a entenderlo. Para integrar

Leap motion al software, se utiliza la idea de crear bocetos en LeapMine para comprobar

su real potencial concluyendo que utilizando el modo dos de esta aplicacin es posible

realizar un trazado continuo, fluido, preciso y acotado.


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Contenido

INTRODUCCIN............................................................................................................. 4

MARCO TERICO .......................................................................................................... 5

Resea Histrica .......................................................................................................... 5

Nuevas interfaces .......................................................................................................... 7

Tecnologa Touch ......................................................................................................... 7

Realidad Virtual y Aumentada.................................................................................... 12

Realidad virtual ........................................................................................................... 12

Realidad aumentada .................................................................................................. 15

Procedimiento experimental....................................................................................... 18

Observaciones, resultados y comentarios................................................................ 19

Anlisis ......................................................................................................................... 26

Conclusin................................................................................................................... 28


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INTRODUCCIN

Hoy en da, el computador personal es casi una necesidad, los usamos en casa, para el

trabajo, para buscar informacin, incluso para el entretenimiento. Es as que mediante

este aparato nos es posible aprender nuevos idiomas, interactuar con personas por

internet, utilizarlo para realizar proyectos para una gran empresa o disfrutar de una buena

pelcula en familia. Adems, es fcil de usar e intuitivo, y cualquiera que utilice un

computador mover el mouse para poder realizar alguna accin, abrir un programa al

clickearun icono, mover ventanas y escribir con el teclado.Sin embargo estas formas

de interactuar con el computador son bastante recientes, es por esto que para poder

comprender la finalidad de este trabajo investigativo es necesario realizar una breve

resea histrica de lo que conocemos por Interfaz Grfica de Usuario (GUI), InterfazHumano Computador (HCI), junto a una revisin bibliogrfica sobre las clsicas y nuevas

interfaces utilizadas en computadores para as entender ciertos conceptos que nos sern

tiles a lo largo de todo el proceso investigativo. Dentro de las nuevas interfaces destaca

Leap Motion, un dispositivo que permite interactuar con el mundo virtual con movimientos

de las manos de manera fluida y natural. Leap motion es el dispositivo con el cual se

realizaron las pruebas descritas en el presente informe, es por este motivo que el proceso

investigativo y experimental slo se centr en este dispositivo, as como tambin el

anlisis. Este dispositivo ejerce un rol importante pues es parte fundamental para

concretar el objetivo principal que es analizar mediante mtricas, pruebas y resultados la

posibilidad de integrar un dispositivo de realidad virtual en la usabilidad de un software

de geoestadstica utilizado en la minera. En otras palabrasrealizar un paralelo entre los

interfaces a revisar y determinar la eficiencia de Leap Motion para los casos propuestos.


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MARCO TERICO

Resea Histrica

La interfaz grfica de usuario o GUI (Graphical User Interface), es un mtodo que facilita

la interaccin del usuario con la computadora mediante el uso de imgenes, texto, y

objetos pictricos como iconos y ventanas. El campo que estudia la interaccin humano

computador es HCI (Human-Computer Interaction) que es la disciplina que se encarga

del estudio del intercambio de informacin mediante algn tipo de software y/o hardware

entre humanos y computadoras. Sin embargo este concepto no estaba presente sino

hasta 1962 donde un visionario Douglas Engelbart argumenta en un ensayo llamado

"Augmenting Human Intellect" que los computadores podran ser el mtodo ms rpido y

eficiente para incrementar la capacidad de un humano para abordar un problema

complejo, obtener conocimiento para adaptarse a las necesidades particulares, y derivar

soluciones a los problemas. Uno de sus primeros ejemplos hipotticos que describi

para esta tecnologa fue de un arquitecto diseando un edificio utilizando algo similar a

un software moderno de tipo CAD. A partir de estas ideas en 1968 Douglas y su equipo

de trabajadores disean y muestran al mundo lo que se conoce como NLS por sus siglas

en ingls oN-Line System que se compone de una pantalla, un teclado idntico al de

una mquina de escribir, un teclado de cinco botones y un mouse de tres botones. Elcomputador era capaz de utilizar hipertexto, edicin de documentos en pantalla completa,

ayuda contextual-sensitiva, colaboracin interconectada de documentos, e-mail,

mensajera instantnea e incluso videoconferencia. Mediante estos implementos el

usuario era capaz de realizar tareas importantes como editar documentos e interconectar

computadores, es por este motivo que convencionalmente se aprecia a Douglas

Engelbart como el padre de la GUI. Debido a la falta de fondos, el instituto de Douglas

cierra, sin embargo esto no fue un inconveniente para la innovacin.

Xerox, una reconocida compaa que hizo su fortuna vendiendo fotocopiadoras, forma

Palo Alto Research Center o PARC cuyo ms grande logro fue el Xerox Alto. Entre sus

principales caractersticas destacan el uso de una flecha en diagonal que es el puntero

del mouse y la implementacin de iconos que representaban archivos. Lo que ms


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destaca de esta computadora es Smalltalk la primera GUI moderna, un lenguaje de

programacin y un entorno de desarrollo fcil de usar. Desde la implementacin de este

sistema, los nuevos computadores utilizan un sistema familiar.[1]

Si bien la forma habitual de interactuar con un computador es mediante accesorios como

un teclado y mouse o mediante comandos, hoy en da no es muy diferente pues se ha

demostrado que es la forma ms familiar, popular, intuitiva y fcil de usar. Por otra parte,

la interaccin entre humanos y computadores es un rea en desarrollo que propone

nuevas formas de interaccin e interfaces que tienen como finalidad acortar la brecha y

crear un puente entre estos dos mundos mediante dispositivos y nuevas interfaces que

sern detalladas a continuacin.


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Nuevas interfaces

Tecnologa Touch

La tecnologa touch consiste en la interaccin humano-computador mediante el uso de

los dedos de las manos que, dependiendo de los distintos tipos de tecnologas existentes,al tocar la pantalla sta reacciona y es posible realizar tareas directamente en la pantalla

sin la necesidad de otro dispositivo[2], como un mouse. Esta tecnologa data de los aos

60 cuando E.A Johnson describe su trabajo en pantallas tctiles en artculos a lo largo

de la dcada pero para realizar su funcionamiento en el espacio del trfico areo. En

1965 inventa en el Royal Radar Establishment la primera pantalla tctil guiada por un

dedo, sta nueva tecnologa slo poda procesar un toque a la vez mediante el uso de

una pantalla tctil capacitiva. En la actualidad hay cuatro tipos de pantallas tctiles que

son consideradas las ms relevantes[3], las que sern detalladas a continuacin:

1. Tecnologa tctil anloga resistiva

Contiene cuatro capas en la superficie del dispositivo, la ms externa es una capa

superior transparente, seguida de puntos de contacto, espaciadores claros y un

revestimiento resistivo inferior. Para poder realizar el seguimiento al dedo en la pantalla

utiliza cuatro electrodos, los puntos de contacto y la capa resistiva (ver figura 1).

Ventajas

Su larga durabilidad y dureza, es posible utilizar guantes u otros materiales, no es

sensitivo a algunos qumicos como corrosivos. Adems puede ser a prueba de agua al

ser sellado a presin.

Desventajas

Su mayor desventaja es una baja luminosidad en la pantalla e imgenes poco vividas, su

pantalla puede ser fcilmente rayada o daada y, adems, al ser una sustancia elstica

esta se deformar con el tiempo.


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Figura 1: Forma de uso de la pantalla tctil anloga resistiva.

Fuente: www.tru-vumonitors.com

2. Tecnologa tctil de infrarrojo

En las pantallas tctiles de infrarrojo, un entramado de emisores y receptores se coloca

en un marco que rodea el rea designada para ser sensible al tacto. Es decir, una cortina

de luz invisible viaja a travs de cada eje a su detector correspondiente de infrarrojo. Al

acercar el dedo, guante, puntero ptico, o algo que interrumpa el haz de luz, los

detectores emiten una seal y la interpretan de tal manera que la posicin en cada eje es

detectada.

VentajasLa zona tctil jams dejar de funcionar pues no puede ser daada al no ser una capa.

No contiene capas superiores ni inferiores, esto quiere decir que no se pierde luz y se

puede obtener una muy buena resolucin. La pantalla es clara como cristal y lo ms

brillante que pueda ser.

Desventajas

Al utilizar emisores LED, estos utilizan ms energa que una resistencia de la tecnologa

anteriormente mencionada, por lo que se suele utilizar conectado directamente a la

corriente. Toques accidentales pueden ocurrir pues cualquier cosa puede interrumpir un

haz de luz. Adems al no tener una capa protectora, la pantalla puede ser fcilmente

rayada, por lo que se recomienda utilizar un protector, a pesar de que se pierde su

verdadero potencial.


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Figura 2: Funcionamiento de una pantalla tctil de infrarrojo.

Fuente: www.onsemi.com

3. Superficie Capacitiva

En un monitor tctil de superficie capacitiva, una capa de electrodo transparente es puesta

en la parte superior y cubierta con una capa protectora. Cuando un dedo se aproxima y

toca el monitor, este reacciona con la capacidad electrosttica del cuerpo humano para

transferir parte de la energa al usuario. Esta disminucin en la capacitancia es detectada

permitiendo determinar el punto de contacto como se muestra en la figura 3. Estos tipos

de pantallas solo pueden ser activadas por el toque de la piel humana o un puntero con

una carga elctrica.

Ventajas

Son bastante duraderos y seguros, ofrecen buenas caractersticas pticas con claridad y

un vidrio duradero. Es resistente a qumicos y es fcil de limpiar.

Desventajas

Solo funcionan con el uso de un dedo, o un puntero con carga. Los rasguos o fisuras

pueden afectar el rendimiento y requieren de un controlador o procesador dedicado con

el ancho de banda necesario para realizar las tareas principales junto con el estmulotctil y decodificacin.


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Figura 3: La pantalla tctil interacciona con la capacidad electrosttica del cuerpo

humano. Fuente: www.tru-vumonitors.com

4. Capacitancia proyectadaEs bastante parecida a la de superficie capacitiva, su diferencia principal es la capacidad

de ser activada con guantes quirrgicos y de algodn fino, permite la activacin Multi-

Touch (uso simultneo de dos dedos).

Esta tecnologa est compuesta por una lmina de vidrio, una capa de electrodos

transparentes y un microchip que crean un campo electroesttico tridimensional

permitiendo al usuario interactuar con el dispositivo como se muestra en la figura 4.

Figura 4: Pantalla para un tctil con tecnologa de capacitancia proyectada, estcompuesta por una capa protectora, un campo elctrico y una lmina de electrodos.

Fuente: www.tru-vumonitors.com

Cuando un dedo se aproxima a la pantalla, ocurre un cambio en la corriente elctrica

de los electrodos logrando as localizar dnde se est tocando


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Ventajas

Es capaz de obtener una excelente claridad de imagen y utilizar tecnologa Multi-

Touch, se puede ajustar la sensibilidad del dispositivo, es ms resistente a las

ralladuras que la superficie capacitiva y a contaminantes lquidos como polvo, aceite

y grasa.

El hecho que una capa vidrio proteja el dispositivo permite cambiar la superficie de

contacto por otra sin daar los otros componentes de la pantalla.

Desventajas

Es sensible a interferencia electromagntica (EMI/RFI) y solo puede ser activado con

los dedos, guantes quirrgicos y de algodn fino.


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Realidad Virtual y Aumentada

Realidad virtual

La realidad Virtual o VR (Virtual Realityen ingls) alude a una tecnologa de simulacin

interactiva por computador en el cual se sustituye o aumenta la informacin sensorialque recibe permitiendo adentrarse en diferentes entornos sin moverse fsicamente[4].

Esto es posible gracias a dispositivos de seguimiento de manos, cabeza e incluso el

cuerpo entero, pero principalmente a los denominados lentes de realidad virtual. Un

dispositivo de realidad virtual debe ser capaz de generar digitalmente un entorno

tridimensional en que el usuario se sienta presente y en el cual pueda interactuar

intuitivamente y en tiempo real con los objetos que encuentre dentro de este mundo[5].

El usuario debe poder moverse con naturalidad y actuar dentro del entorno sinttico con

la mayor libertad posible y obtener una respuesta sensorial o Feed-Backpara una mejor

reaccin e interaccin[6].Como ejemplo de este tipo de realidad, se menciona en este

trabajo al lente de realidad virtual Oculus Rift.

1. Oculus rift

Oculus rift es un dispositivo de realidad virtual en forma de lente para ski que permite al

usuario entrar a un juego y mirar en cualquier direccin utilizando dos pantallas colocadas

al frente de los ojos del usuario. Oculus rift est presente en sus dos versiones, laDeveloper kit version 1(DK1) y Developer kit version 2 (DK2). Este dispositivo con forma

de headset es capaz de sumergir al usuario en una realidad visual envolvente cuyas

caractersticas y funciones son las siguientes.

1.1 Hardware y Software

Contiene una pantalla de visualizacin en cada ojo donde juntos tienen una resolucin

de 1920x1080 pxeles en el prototipo ms nuevo el Developer kit versin 2 (DK2).

Dentro de los aspectos ms importantes, destaca la capacidad de seguir el movimiento

de la cabeza mediante LEDs infrarrojos, un giroscopio, un magnetmetro y un

acelermetro, logrando as una gran precisin y baja latencia. En la parte frontal tiene un

panel de plstico con sensores ocultos que permiten que se pueda comunicar con la

cmara de seguimiento que est incluida en el kit y permite que la imagen y el sonido se


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adapte adecuadamente a los movimientos del usuario. Su peso es de 440 g y contiene

su propio sistema de audio que rastrea el sonido directamente de donde proviene en el

juego que se est utilizando mediante el uso de la tecnologa VisiSonics RealSpace 3D

Audio Software licenciado por Oculus.

Figura 5: Vista exterior del dispositivo. Fuente: www.oculus.com

1.2 Interfaz

Actualmente es compatible con MacOS, Windows (Vista, 7 y 8,) y Linux. No hay

requerimientos mnimos para utilizarlo, pero se recomienda un computador con una

tarjeta grfica moderna como NVIDIA GTX 970 or AMD 290 y un procesador Intel i5-4590

o superior. Utiliza lentes de alta calidad que permiten un amplio campo de visin. La

separacin de los lentes son ajustables por medio de un dial en la parte inferior del

dispositivo con el fin de dar una amplia gama de distancias interpupilar. Adems hay

varias interfaces faciales para que los ojos del usuario se puedan posicionar a una

distancia diferente que le acomode, as como tambin permite que los usuarios que usan

lentes pticos utilicen el dispositivo. Tambin posee un seguimiento posicional y

rotacional de 6 grados de libertad.[7]

El dispositivo fue creado para el entretenimiento, vale decir, videojuegos, pelculas entre

otros. Sin embargo esta tecnologa podra utilizarse para otros fines, como crear y

visualizar en 3D en esta realidad virtual, los arquitectos podran utilizar esto para


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experimentar un tour por una estructura o visualizar edificios que an no estn listos

fsicamente con el fin de tener una experiencia ms cercana[8].

2. Leap Motion

Leap Motion es un dispositivo que permite el seguimiento preciso y fluido de mltiples

manos, dedos y pequeos objetos. Este dispositivo funciona como un puente entre el

mundo real y el virtual en donde el usuario es capaz de interactuar con el mundo virtual

de manera mucho ms cercana y natural, pues con las manos y gestos es posible realizar

tareas como interactuar con softwares CAD, realizar navegaciones complejas que con

un mouse o puntero seran difciles de ejecutar, visualizar diseos durante el proceso de

creacin, entre otras aplicaciones.[9]

Figura 6: Dispositivo Leap Motion y su empaque original.

Fuente:www.leapmotion.com

2.1 Especificaciones y requerimientos tcnicosLeap motion utiliza imgenes en infrarrojo (IR) para determinar la posicin de objetos en

un espacio limitado y en tiempo real[10]. Muy pocos detalles son expuestos sobre la

precisa naturaleza de los algoritmos usados debido a las restricciones por patentes

comerciales. Sin embargo mediante una inspeccin al dispositivo, se aprecian tres

emisores IR LED separados que son usados en conjunto con dos cmaras IR. Por lo
http://www.leapmotion.com/http://www.leapmotion.com/http://www.leapmotion.com/


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tanto, este controlador puede ser categorizado como un sistema de seguimiento ptico

basado en el principio de visin estereoscpica.

De acuerdo con la informacin oficial, el software de Leap analiza objetos observados

dentro de su campo de visin. Es capaz de reconocer manos, dedos, herramientas,

presentar informes de posicionamiento precisos, gestos y movimientos. El campo de

visin es una pirmide invertida centrada en el dispositivo, cuyo rango de efectividad es

de aproximadamente de 25 a 600 milmetros. El dispositivo se ancla firmemente a la

mesa, asegurando de que no hallan movimientos no deseados. Los requerimientos

recomendados para poder utilizarlo se componen de un procesador Intel Core i3/i5/i7

o AMD PhenomTM, 2 GB de RAM un puerto USB 2.0 y un sistema operativo Windows

7/8 o Mac OS X 10.7.[12]

Realidad aumentada

El objetivo bsico de la realidad aumentada o AR (Augmented Reality en ingls) es

mejorar la percepcin e interaccin del usuario con el mundo real a travs de objetos en

tres dimensiones que pareciera que coexistieran en el mismo espacio[11]. Los sistemas

o dispositivos de realidad aumentada se caracterizan por:

1) Unir lo real y virtual en un mismo entorno real2) Ser interactivo en tiempo real

3) Alinearse exactamente entre objetos reales y virtuales en 3D.

Sin esta ltima caracterstica la ilusin de que existen los objetos virtuales en el entorno

real se vera gravemente comprometida.[12]

1. GLSS (By Google)

Es un dispositivo desarrollado por Google que permite al usuario acceder a una Realidad

Aumentada, mediante una serie de aparatos electrnicos en forma de anteojo. A

continuacin se muestra un acercamiento a los elementos importantes de su hardware y

software.


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Figura 7 : Google Glass. Fuente: www.wired.com

1.1 Hardware y Software

Al ser Glass un dispositivo porttil, ste debe ser no intrusivo, ligero y robusto. Por este

motivo, el dispositivo est hecho de un marco de titanio considerablemente flexible con

todos los aparatos electrnicos situados en el interior de un recipiente debajo del brazo

derecho del anteojo. El contenedor tambin incluye un panel tctil que puede ser utilizado

para desplazarse por los mens, o seleccionar elementos. Otra forma de controlar Glass

es mediante el uso de comandos de voz comenzando con la oracin Ok, Glass seguido

de alguna funcin como Take a picture, Send a message to..., o Do i need an umbrella

today? para conocer el pronstico meteorolgico. Esto resulta muy til en el da a da,

pues es donde se requieren controles de manos libres.

Para proveer al usuario de una realidad aumentada, Glass utiliza un pequeo proyector

que muestra una imagen de 740x360 pxeles dentro de un prisma plstico donde los

rayos de luz son desviados directamente a la retina del usuario. Adems posee un

micrfono y una cmara que toma fotografas de 5 megapixeles y graba en 720p. Posee

una memoria a bordo de 12 o 16 gigabytes y 12gb adicionales en Google Drive. Glasstiene un transductor seo de sonido que transmite sonidos al odo interno a travs de los

huesos del crneo. Una memoria RAM de 628MB y una batera que tiene capacidad

suficiente para un tpico da de uso sustenta al dispositivo. Como propiedades de

conectividad, goza de WiFi 802.11b/g y un adaptador de Bluetooth con el cual puede

conectarse a dispositivos mviles para compartir recursos como GPS o conexin de


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datos. Glass corre utilizando Android 4.0.4 (Ice Cream Sandwich) modificado

especialmente para este dispositivo.

1.2 Interfaz

La interfaz de Glass consiste en Cards (cartas o tarjetas) de 640 por 360 pxeles que

son mostrados al usuario en la parte derecha de su visin. Estas cartas pueden contener

textos de notificacin, informacin, mensajes, HTML, videos, fotos entre otros. Las cartas

solo se pueden abrir una a la vez.La interfaz principal de Glass es su denominada

Timeline, una serie de cartas que el usuario puede cambiar con el panel tctil hacia la

izquierda o derecha donde cada carta tiene su propia funcin, como mostrar el informe

meteorolgico, la hora, fotos o mensajes de amigos. Las cartas pueden ser combinadas

en bundleso fajo que puede ser reconocido por un pliegue blanco en la esquina superiorderecha de la carta. Este tipo de navegacin fijo es amigable, fcil de utilizar e

intuitivo.[13]


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Procedimiento experimental

El primer paso para comenzar a utilizar Leap Motion y realizar las pruebas pertinentes es

la etapa de instalacin y ejecucin con el fin de constatar la reproduccin de este trabajo

investigativo. El proceso experimental se llev a cabo en un computador con sistema

operativo Windows 7 Professional por lo que los pasos a seguir estn destinados a este

tipo de ordenadores:

1. Descarga e instalacin de Leap Motion SDK.

Para descargar la aplicacin se debe acceder a la pgina oficial de Leap Motion e ir a la seccin

de descarga para desarrolladores o Developers y descargar el instalador. Posteriormente se

ejecuta el instalador y se instala (seguir instrucciones y leer atentamente).

Esta aplicacin para desarrolladores permite al usuario acceder a dos aplicaciones principales y

una pantalla de configuracin. Las dos aplicaciones son Leap Motion Visualizer y App Home,

la primera funciona para comprobar que el dispositivo funciona correctamente y el segundo es la

aplicacin principal con la cual se pueden abrir otras aplicaciones desarrolladas especialmente

para Leap Motion como Playground, que ser comentada posteriormente.

2. Procedimiento para realizar pruebas.

a)

Lo primero es ejecutarApp Home deLeap Motion pues es la aplicacin que nos entregar

la mayor cantidad de informacin del dispositivo y ser nuestra base para el anlisis de

este.

b)

Al ejecutar la aplicacin se abrir una ventana con aplicaciones bsicas como Form and

Function 3Dy Playground

c)

La aplicacin que sern evaluadas sernLeap Motion Visualizer, LeapMine Playground,

Sculpting, Touchless for Windows, Shortcuts donde estas ltimas dos se pueden

descargar gratis desde la pgina oficial de Leap Motion.

d)

Abrir las aplicaciones desdeApp Home.


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Observaciones, resultados y comentarios

Para poder constatar la posibilidad de integrar Leap Motion en un software de

geoestadstica, en primer lugar es necesario realizar ciertas pruebas con el dispositivo

para determinar su potencial y usabilidad para continuar con este trabajo, adems de

poder realizar ciertas tareas que sern de mucha ayuda al momento de proseguir con el

objetivo principal, vale decir, ser necesario que el dispositivo sea fcil de usar y

maniobrar, se pueda dibujar y esculpir, permita la interaccin directa con ciertas

aplicaciones y Windows, no presente fallas al realizar pruebas. stas y ms propiedades

que debe cumplir se vern detalladas a continuacin:

AplicacinLeap Motion VisualizerEsta aplicacin permite al usuario poder probar si el dispositivo funciona y visualizar sus

manos al momento de acercarlas como se muestra en la figura 10. El dispositivo funciona

correctamente, la mano en la pantalla se ve de forma fluida y al mismo tiempo en que se

mueven las manos. Al mover los dedos, el dispositivo capta el movimiento y los muestra

en la pantalla tal como se mueven, sin embargo al seguir probando se puede observar

que en la pantalla la mano vibra bastante y no reconoce completamente mis gestos

manuales, como por ejemplo el empuamiento de la mano. Tambin esta aplicacin

contiene tareas como Drawing modeo modo dibujo en el cual usando los dedos se puede

dibujar. El problema con esta tarea es que al querer dibujar, el dispositivo no solo

reconoce el dedo ndice sino que tambin el pulgar y de vez en cuando los otros dedos

por lo que hay un conflicto, pues comienza a dibujar con dos o ms dedos a la vez.


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Figura 10: Leap motion visualizer en el modo dibujo. Fuente: Propia

AplicacinPlayground

Esta aplicacin muestra una breve introduccin a lo que se puede llegar a hacer con Leap

Motion. En primer lugar la instruccin que nos da el programa es tomar unos cubos y

ponerlos por sobre las cabezas de algunos robots. Una tarea que parece sencilla si se

realizara en la vida real, sin embargo es complicado atrapar objetos pues en ciertos casos

no reconoce el gesto de pinza realizado con las manos, por lo que hay que tener un

poco de prctica.

Figura 11: Aplicacin Playground.Fuente: Propia

Si bien existe problema con los gestos, el dispositivo recibe de manera precisa las

velocidad con las cual se interacta, como por ejemplo tomar un cubo y lanzarlo hacia


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arriba lo hace y vuelve luego de un tiempo tal cual como si estuviera interactuando con

la gravedad terrestre, adems las colisiones entre objetos se aprecian muy similares a la

vida real. Luego al terminar dicha instruccin nos pide retirar los ptalos de una flor que

tampoco es tarea sencilla, pues hay que mover la mano de forma lenta y precisa. Al

comparar esta aplicacin con Leap Motion Visualizer la forma en que se mueve la mano

es diferente, se aprecia ms fluida, posee una mejor animacin y esta aplicacin puede

procesar la velocidad y aceleracin permitiendo observar colisiones y lanzamientos, por

lo que la animacin fluida y realista de esta aplicacin se debe al trabajo de programacin.

AplicacinScuplting:

La aplicacin comienza con un breve tutorial enseando los gestos bsicos y la forma de

usarlos. Es fcil de usar, soluciona el problema de que dibuja con los dos dedos a la vez,utiliza un men interactivo y opciones variadas para realizar dibujos en 3D que pueden

ser impresos posteriormente o guardados. Leap sigue los movimientos adecuadamente

y es posible moldear un objeto en 3D sin problemas utilizando tcnicas variadas, sin

errores, de manera fluida y precisa. Reconoce gestos bsicos como apuntar, mover el

molde y modelar .

Figura 12: Esfera en 3D modelada con Sculpting. Fuente: Propia


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Aplicacin Touchless for Windows.

La aplicacin inicia con un breve tutorial mostrando funciones bsicas, como si se tratara

de un mouse, permite hacer clics, tomar carpetas y arrastrarlas, abrir programas, navegar

por la web entre otras funciones.

Si bien Leap sigue el dedo, en la pantalla es difcil hacer clic y moverse a travs de la

pantalla, especialmente en las esquinas donde est el botn de cerrar o el icono de inicio

por lo que es frustrante intentar cerrar, minimizar o maximizar una ventana. Interactuar

con el computador se torna difcil y poco natural pues intentar utilizar un dispositivo que

procesa datos en tres dimensiones para clickear en una pantalla cuya interfaz funciona

en dos dimensiones, es poco efectivo y en muchos casos cometer errores al intentar

ejecutar una accin es algo recurrente con la aplicacin.

Figura 13: Puntero de Touchless for Windowsmoviendo una carpeta. Fuente: Propia

Aplicacin Shortcuts.

La aplicacin inicia mostrando tres funciones bsicas:

1.

Scrolling: Desplazamiento en espaol, permite mover hacia arriba o abajo lo

visualizado en la ventana, ver figura 14.


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Figura 14. : Forma de hacerScrollingen Shortcuts (caricatura de mano agregada).Fuente: Propia

2.

Application Switcher: Esta funcin permite cambiar ventanas con solo subir la

palma de la mano mirando hacia arriba y seleccionar la ventana que se requiere.

3.

Media Controls: Permite reproducir, pausar o cambiar una cancin, adems de

subir o bajar el volumen de la msica. Con solo apuntar a la pantalla con un dedo.

La aplicacin y Leap reconocen muy bien el gesto de pinza para hacer scrolling,

tambin Media Controls funciona como corresponde, excepto Application Switcher

que al momento de seleccionar la ventana requerida es complicado y muchas veces

no reconoce el gesto.

Aplicacin LeapMine.

LeapMine es una aplicacin desarrollada por ALGES (Advanced Laboratory for

Geostatistical Supercomputing) de la Universidad de Chile, un equipomultidisciplinario que busca impulsar la industria minera con ideas frescas e

innovadoras. Esta aplicacin permite dibujar trazados de colores en tres dimensiones.

La aplicacin permite dibujar con dos modos, activados con las teclas numricas 1 y

2 respectivamente. El objetivo de esta prueba es poder lograr dibujar un espiral en

tres dimensiones de manera fluida, con una lnea continua y que sea fcil de ejecutar


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en el contexto de ciertas aplicaciones de modelamiento y estimacin de recursos

minerales.

El modo 1 dibuja al indicar con el dedo ndice y comienza automticamente por lo que

es difcil darse cuenta cundo comenzar a dibujar adems resulta incmodo dibujarun trazado continuo y fluido pues se entrecorta en ciertos puntos al no reconocer Leap

el gesto de apuntar con el dedo ndice. Se necesita prctica para realizar un buen

trazado sin cortes, en la figura 15 se muestra el resultado de la prueba con este modo.

Figura 15: Trazado realizado con el modo 1, se ve claramente que los trazados no

son fluidos y tienen esquinas (que no fueron a propsito). Fuente: Propia.

Ahora, con el modo 2, la forma de dibujar difiere pues para comenzar a hacerlo hay

que indicar con algn dedo para que reconozca cul ser utilizado y dejar presionada

la tecla Shift, de esta manera se comienza a dibujar y para finalizar simplemente se

suelta la tecla. Con este modo, dibujar el trazado es simple pues uno escoge cuando

comenzar y finalizar, la lnea se ve fluida y continua sin cortes inesperados. Adems

al terminar un trazado se puede comenzar a realizar otro en el mismo espacio

permitiendo trazar varias lneas de distintos colores cada una, como lo muestra la

figura 16.


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Figura 16: Trazados realizados con el modo 2, los trazos son continuos y se pueden

dibujar varias lneas en el mismo espacio. Fuente: Propia.

Ahora al comparar los dos modos, el resultado es el observado en la Figura 17.:

Figura 17: Comparacin entre el modo 1 (a la derecha) y el modo dos.

Fuente:Propia


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Anlisis

El siguiente anlisis se referir a los eventos realizados en el tpico anterior, adems se

discutirn los errores comunes de Leap Motion y sus limitaciones.

Errores y problemas

La aplicacin Leap Motion Visualizerpresenta errores al realizar ciertos gestos, al igual

que Playgroundno reconoce en ciertas ocasiones el gesto de pinza hecho con los dedos.

Pero al revisar lo observado con la aplicacin Shortcuts,s reconoce el gesto y realiza la

accin en la pantalla de forma correcta por lo que se presenta la pregunta: Por qu una

aplicacin lo reconoce y la otra no?

Para responder esta pregunta es necesario responder otras interrogantes para rescatar

la mayor cantidad de informacin posible y as poder concluir de buena forma que es lo

que est pasando:

1. Existen diferencias significativas en las programacin de las aplicaciones??

2. Influye la secuencia y naturaleza de los gestos utilizados?

3. Existen errores inherentes a la metodologa de pruebas que afecten los

resultados al usar Playground y Leap Motion Visualizer?.

Responder la primera pregunta ser imposible pues dichos cdigos no estn abiertos al

pblico,debido a los derechos del autor, sin embargo si es posible mencionar que existendiferencias en la programacin de las aplicaciones pues, la animacin son diferentes y

Shortcuts se especializa en reconocer gestos, pues de esta forma se ejecutan los

comandos ya mencionados.. Por otra parte, s es posible responder la segunda pregunta,

ya que a partir de las observaciones, y al volver a realizar las pruebas, al mover la mano

mientras se realiza el gesto, es difcil que Leap capte esta accin, por otra parte al hacer

antes el gesto y mover la mano despus, tampoco lo reconoce por lo que esta opcin no

es viable. La tercera pregunta hace relacin con el movimiento de la mano y la forma derealizarlo, por lo que al hacer nuevamente las pruebas, se mueve la mano de la misma

forma pero existe una diferencia en la ejecucin del gesto, en las dos aplicaciones se

debe poner un dedo sobre el otro, o sea en vertical, para atrapar un objeto. Mientras que

en Shortcuts al hacer scrolling,como muestra la caricatura de la mano en la figura 14,

se hace de forma horizontal al plano donde est puesto el dispositivo. Esto da a pensar


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que Leap Motion tiene limitaciones espaciales pues, como las cmaras de infrarrojo

apuntan hacia arriba, la mejor forma de realizar los gestos y que los capte es hacindolos

apuntando hacia abajo para que Leap pueda verlo y procesar correctamente la

informacin, es por este motivo que al hacer el gesto de forma vertical, el dispositivo no

capta el movimiento pues un dedo tapa al otro dedo y Leap no puede detectar lo que

ocurre detrs. Ahora, en Touchless for Windows el problema que se tiene es que al

acercarse con el puntero a las esquinas es sumamente difcil pues pierde la localizacin

del dedo en dicho lugar, por consiguiente, esta es otra limitacin importante de Leap a

tomar en cuenta para futuras pruebas, su campo visual es limitado. Adems existe un

grave problema al utilizar una interfaz 3D, como lo es Leap Motion, para manipular o

interactuar en un entorno en 2D pues resulta difcil ejecutar los gestos para realizar tareas

e incluso los errores en la ejecucin son altamente recurrentes. Leap Motion Visualizer

tambin tiene problemas para dibujar, sin embargo Sculpting y LeapMineno poseen este

problema, pues estn programadas para dibujar y modelar con slo un dedo por lo que

se puede moldear y trazar lneas sin problemas, esto quiere decir que programar Leap

Motion para que reconozca un dedo a la vez y permita trabajar sin dificultades, es una

opcin viable por lo que no es un problema.


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Conclusin

Las distintas interfaces revisadas estn enfocadas para distintas funciones, los

dispositivos touch actualmente se especializan en el contacto directo y la rpidainteraccin con pantallas de celulares inteligentes como comnmente se utilizan hoy en

da. Mientras que los dispositivos de Realidad Virtual intentan adentrar al usuario en el

mundo virtual permitiendo experimentar situaciones distintas y en algunos casos

simplificar aspectos que en la vida real son temas complejos de ver o realizar como por

ejemplo, dibujar un cubo en un papel es totalmente distinto a dibujar un cubo en

aplicaciones dedicadas al dibujo en 3D y verlo con Oculus Rift o realizar retoques o

detalles conLeap Motion.Adems los dispositivos de Realidad Aumentada, son un fuerte

campo hoy en da pues permiten ver el mundo real de una forma nueva e innovadora

colocando objetos que slo pertenecan al mundo virtual en nuestro mundo, Google

Glass es el dispositivo capaz de realizar esto. Existen grandes diferencias entre estos

dispositivos es por esto que el motivo de revisar cada uno de estos fue para evidenciar

estas diferencias y as comprender y trabajar con el dispositivo adecuado para este

trabajo investigativo (Leap Motion).

Al momento de analizar el funcionamiento de Leap Motion se encontraron problemas

relacionados con su hardware, el problema ms relevante es su visin limitada pues esun dispositivo que funciona con cmaras de infrarrojo. Esto indica que al momento de

utilizar Leap Motion es necesario tener en cuenta que posee un campo visual limitado,

es por esta razn que al intentar cerrar un programa con la aplicacin Touchless for

Windows es muy complicado, ya que se requiere mover el dedo casi al borde del campo

visual del dispositivo. Adems Leap motion no reconoce gestos como empuamiento de

manos u otros movimientos que impliquen la superposicin de uno o ms dedos ya que

como fue mencionado anteriormente, utiliza cmaras de infrarrojo que no son capacesde detectar qu es lo que ocurre con los dedos que estn por sobre otro.

A modo de conclusin, el dispositivo posee limitaciones conocidas que se deben

considerar al momento de realizar tareas, no se encontraron errores en la programacin,

es ms la programacin de algunas aplicaciones permiten captar de mejor manera los

gestos e incluso permite visualizar una mejor animacin y fluidez en la pantalla. Por lo


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que este dispositivo puede ser apto para ser integrado en softwares de geoestadstica,

pues si bien tiene ciertas limitaciones, contiene nuevas funcionalidades que facilitan

ciertos trabajos, como dibujar en tres dimensiones y realizar estimaciones que podran

ser ms precisas. La ingeniera y la tecnologa van de la mano, es por esto que sera

posible programar con Leap Motionen softwares utilizados en la minera.

La implementacin de nuevas tecnologas permitiran un mejor trabajo y un avance

significativo en el mbito de la minera que es a lo que apunta este trabajo investigativo:

optimizar, lograr y obtener mejores resultados al utilizar Leap Motion en estos softwares.

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Analisis Del Impacto Del Uso de Interfaces de Usuario Modernas en Softwares Usados en Minería

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