Aiheina Tuntoaisti ja kehollisuus Saila Ovaska Informaatiotieteiden yksikkö, Tampereen yliopisto Kädellinen ja kehollinen vuorovaikutus Motoriikkaa käsitelty jo Ihminen teknologian käyttäjänä -luennolla Keholliset aistit Tuntoaisti ja kosketus Kehon liikeaisti Tuntoaisti teknologian käytössä Tuntoaistin välityksellä saatava palaute Kosketus ja kehon liikkeet tietokoneen syötemodaliteetteina Aihepiiriä voi syventää kurssilla TIEVS56 Haptic user interfaces Tuntoaistimuksena - Barney Tuntoaisti ja kosketus Eri paikoissa kehoa tuntoaistin tarkkuus erilainen Sormenpäissä tarkkaa Kokeile: 2 lyijykynää iholle, etäisyys 12 mm Missä alueissa tunnet kahtena eri pisteenä? Muualla kehossa tarkkuus heikompi kuin sormenpäissä Kolmenlaisia tuntoreseptoreja Paine Lämpötila (kuuma/kylmä) Kipu Lähinnä paineen aistimiseen liittyvät tuntohavainnot tärkeitä käyttöliittymissä Microsoft Actimates Barney Tuntoaisti ja kosketus Keholliset aistit Kosketus on kaksisuuntainen kanava Koskettaessaan ihminen aistii kosketettavasta pinnasta Koskettamalla ihminen voi antaa ohjauskomentoja laitteelle Esimerkiksi näppäimistön käyttö tuntuu sormenpäissä passiivista tuntopalautetta Tällainen tuntopalaute on (yleensä) tiedostamatonta, mutta ilman sitä näppäimistön käyttö olisi hankalampaa Vuorovaikutuksessa voidaan hyödyntää myös aktiivista tuntopalautetta käyttäjälle Esimerkiksi puhelimen värinätoiminto koko puhelin värisee Tai tarkemmin kohdennettuna sormenpään alla osoittamassa kohteen pinnan rakennetta tai rajoja Näytössä näkyvä painike erottuu taustasta tms. Kehollisuuteen liittyy kosketuksen lisäksi myös muita aisteja Paine ja värinä Taktiilit aistit (tactile) Lämpötila Somaattiset aistit (somatic) Kipu Kinesteettiset aistit (kinesthetic) Saila.Ovaska@uta.fi 1
Keholliset aistit Keskeisiä käsitteitä Taktiili (tactile) Kosketusaisti Kutaaninen, iholla havaittava Kinesteettinen Liikeaisti Proprioseptiivinen, sisäisesti havaittava (mm. lihakset) Haptiikka (haptics) Haptinen vuorovaikutus = tuntoaistiin perustuva vuorovaikutus Tutkimusalue, joka käsittää sekä manipulaation (syötteenannon koskettamalla) että aistimisen (tietokoneen tms. palautteiden havaitsemisen tuntoaistin avulla) Haptinen laite tuottaa haptista palautetta (tuntopalautetta) Tactile perceptible by touch Kinesthetic a sense mediated by receptors located in muscles, tendons and joints and stimulated by bodily movements and tensions; a sensory experience derived from this sense Haptic relating to or based on the sense of touch Merriam Webster KOSKETUS SYÖTTEENANTOTAPANA Kosketukseen perustuvat järjestelmät Kosketusnäytöt suhteellisen vanhaa tekniikkaa infokioskeissa ja pienissä (kämmen)laitteissa tavallisia käyttö sormin tai kynän kaltaisen tikun avulla (stylus = piirtotikku) laitteissa, joihin sormi on liian paksu näyttö reagoi käyttäjän tekemiin valintoihin, mutta ei anna erityistä tuntopalautetta (lasi tuntuu viileältä ja tasaiselta) monia erilaisia toteutustekniikoita www.designinginteractions.com Nikkei Electronics Asia TABLETS ARE NOT PC:S Tablet-kokoisissa laitteissa: http://techon.nikkeibp.co.jp/article/honshi/20100830/185288/ 9.7 näyttö Myös mm. pöytäpinnalla: Microsoft Surface Pixelsense Tuntopalautetta kosketusnäyttöihin? Ensimmäiset pöydän luonnokset 2001, proto 2003, v1.0 2007, v2.0 2011 Versio 1.0: pöytäpinta itsessään ei tunnista kosketusta vaan toteutettu infrapunalla pöydän sisältä Versio 2.0: Samsung SUR40 LCD-näyttö (laitteen paksuus 4 tuumaa) joko vaakaan tai pystyyn (alkaen kesä 2012): http://pixelsense.com/ ei myynnissä Suomessa http://www.youtube.com/watch?v=hmw7pd41cz0 Ongelma: kosketusnäytön kohteita ja virtuaalinäppäimistöä käytettäessä puuttuu tuntopalaute Tämä voi häiritä käyttäjää, koska näppäimen painalluksesta ei saa vastaavaa palautetta kuin fyysisiä näppäimistöjä käyttäessä Tuntopalaute (ja näppäimen ääni) viestii käyttäjälle, että näppäin on painettu alas Jotta kosketusnäyttöisen laitteen käyttäminen olisi mahdollista näkövammaiselle, tarvitaan joko ruudunlukijan käyttöä tai tuntoaistiin perustuvaa Braille-näyttöä Saila.Ovaska@uta.fi 2
Tuntopalautetta näkövammaisille Kirjaimet esitetään taktiilisti Braille-aakkosilla, jotka ovat koholla olevien pisteiden yhdistelmiä Braille-teknologiaa, esim. Braille-näyttö http://www.deafblind.com/display.html taktiililaite, joka tulkitsee näytön tekstin braille-merkeillä Esimerkiksi Yahoo, 2010: iphone+bluetooth+braille http://yaccessibilityblog.com/wp/refreshable-braille-displayiphone-4g.html ESIMERKKEJÄ TUNTOPALAUTTEESTA Tuntopalautetta antavat järjestelmät Kiertämässä luennolla: Milloin tuntopalaute soveltuu? Tuntopalaute vaatii fyysistä kontaktia Tuntopalaute on henkilökohtaista ja yksityistä Haptisen kanavan hyödyntäminen kun näkö- ja kuuloaisti ovat ylikuormitettuja, varattuja muuhun toimintaan Tunto- ja voimapalautetta antava laite voi aikaansaada monenlaista palautetta, esimerkiksi Värinäaistimus, buzz Pintatekstuurin aistimus Esim. hiekkapaperi, tiiliseinä, monttu Kitkan aistimus Kaltevan pinnan ja lisääntyvän taakan työntämisen aistimus Napauta sormella näyttötaulusta, Näet missä aktiivisia alueita Samsung Galaxy S4 asennettuna Immersion.com yrityksen demosovellus Haptic Muse Värinä tuntuu koko laitteessa, ei vain kosketuskohdassa http://blog.immersion.com/2013/10/the-story-of-haptic-muse-app-part-1/ Muut demot joka demon oikeassa alareunassa olevasta esitteestä Senseg suomalainen tuoteidea Yritys perustettu 2006 http://senseg.com Tixel tactile pixel Ei perustu liikkuviin osiin vaan sähkövarauksen avulla luotuun kitkaan ja sen vaihteluihin näytön eri osissa Tuntuu kutinana, kun sormi on aktiivisessa kohdassa Senseg ei itse valmista laitteita Sensegin ratkaisuehdotus http://www.youtube.com/watch?v=ficqlykrlaa http://senseg.com/company/news Erilaisia tuntopalautteita Erilaisia tuntopalautteen mahdollistavia laitteita on paljon Passiivinen kokemus (tuntoaistimus) vs. aktiivinen kokeileminen (tunnustelu) Kohde on helpompi tunnistaa aktiivisesti tunnustelemalla kuin passiivisesti Tuntopalautteen mahdollistavia laitteita kehitetty eri tarkoituksiin Mallinnus, 3D-suunnittelu, näkövammaiset, pelit, Ja nyttemmin myös peruskäyttäjälle mm. kännyköissä http://www.immersion.com/haptics-technology/haptics-in-use/index.html Haptiikka tutkii myös erilaisia voimapalaute-ominaisuuksia (ns. voimatakaisinkytkentä, force feedback) Yleensä toteutettu laitteessa olevina moottoreina, joissa tuotetaan käyttäjän liikettä vastustavaa voimaa Kohdetta "työnnettävä" tai "nostettava", ei vain "kosketettava jotta haluttu toiminto tapahtuu Saila.Ovaska@uta.fi 3
Tuntopalautetta antavia laitteita Datahansikas Kaikissa datahansikkaissa ei ole voimatakaisinkytkentää http://www.immersion.com/ Phantom Kynänkaltainen värisevä laite kädessä, voi esim. tunnustella erilaisia pintoja http://www.sensable.com/ Voimapalautehiiret, -ratit ym. Koko iholla? http://www.wired.com/design/2 013/07/at-mit-charting-thefuture-of-vibrating-devices/ Haptisen palautteen hyötyjä Toimii yhtenä osana multimodaalista järjestelmää Ei kuormita näköaistia Tutkitusti auttaa: tehtävän suoritus nopeutuu ja käyttäjäkokemus paranee Tarjoaa yksityisen palautekanavan (ei visuaalista eikä auditiivista palautetta) http://www.immersion.com/docs/value-of-haptics_jun10-v2.pdf Logitech Wing Man Keholliset käyttöliittymät KEHOLLISET KÄYTTÖLIITTYMÄT syötemodaliteettina kehon liikkeet Järjestelmän ohjaus kehon liikkeiden avulla Tarkoitukselliset Spontaanit Vaatii laitteistoa joka havaitsee käyttäjän liikkeitä Valokennot (liikkeentunnistus) Reaktiiviset kalvot (paineentunnistus) Videokamerat Jne. (Sormen) kosketus pinnalla helpompi tunnistaa elekomennoksi kuin yrittää tulkita, mitkä kehon liikkeet ovat komentoja Lumetila, VTT Tietotekniikka, Tampere. KickAss KungFu Kaupallinen esimerkki: Nintendo Wii Nintendo Wiin ohjain muistuttaa kaukosäädintä Liikkeentunnistus Tärinätoiminto Kaiutin Animaatiokone, http://www.youtube.com/watch?v=xl_vtxunkie Mahdollistaa pelin ohjaamisen kehon (ohjaimen) liikkeen avulla Wii-ohjainta voi käyttää esim. kuin tennismailaa ja tuntea ja kuulla kuinka pallo osuu mailaan Kuvien lähde: www.nintendo.fi Saila.Ovaska@uta.fi 4
Jalat käyttöön Kehon liikkeet kommunikoinnissa Erilaisia tanssimattoja, usein pelikoneissa Myös Wii Fit tasapainolevy - kuntoilu Sopiiko jalkatyöhön myös muunlaiset sovellutukset kuin kuntoilu? Sähköpostin lukeminen Valokuvien lajittelu Step User Interface (Step UI) http://dx.doi.org/10.1145/1125451.1125534 Nonverbaali (sanaton) viestintä on keskeistä ihmisten välisessä vuorovaikutuksessa Kommunikatiivisia kehonliikkeitä on luokiteltu Eleillä (emblems) on suora sanallinen vastine Esimerkiksi OK, voitonmerkki Kuvittajat (illustrators) vahvistavat tai täydentävät sanallista viestiä esimerkiksi Sain näin suuren kalan Tunneilmaisut (affect displays) viestivät tunnetilasta, kasvonilmeet keskeisiä Säätelijät (regulators) säätelevät vuorovaikutusta, vuorottelu esimerkiksi katsekäyttäytyminen, nyökkääminen Mukauttajat (adaptors) auttavat mukautumaan ympäristöön, myös tarkoituksellinen kohteiden manipulointi esimerkiksi haukottelu, silmälasien liikuttelu Ekman & Friesen: The repertoire of nonverbal behavior. Categories, origins, usage and coding. Semiotica, 1, 1969, 49-98. Kehon liikkeitä kommunikoinnissa Esimerkkejä tulkintoja? Skinput Valinnat suoraan iholla? Tutkijat Carnegie-Mellon University & Microsoft Akustiikkaan perustuva syöttölaite Tunnistaa käsivarren ympärillä olevan pannan avulla, missä kohdassa käsivartta on napautettu. Ultra-low frequency sound detector Pico projector Joissakin mobiililaitemalleissa osana Kuvan lähde: Argyle, Bodily communication Chris Harrison et al., Skinput: Appropriating the Body as an Input Surface. Proc. CHI 2010. http://research.microsoft.com/en-us/um/redmond/groups/cue/skinput/ Yhteenveto Näppäimistön sijaan tai oheen kehitetään muita syötteenantotapoja, esim. Kosketusnäyttöjä, kynäkäyttöliittymiä Kehonliikkeiden ja käsillä & kasvoilla tehtävien eleiden avulla annettavaa syötettä Tuntoaistimuksia myös tulostusmodaliteettina Tarvitaan erityisiä laitteita tuottamaan värinää tai kitkaa Kehon kielellä vuorovaikutus vielä alkutekijöissään erityisesti virtuaalisia (animoituja) hahmoja kehitettäessä hahmon eleet ja liikkeet ovat tärkeitä antamaan palautetta käyttäjälle Saila.Ovaska@uta.fi 5