Leap Motion mette alla prova il suo sistema di shortcut per VR/AR

Leap Motion ha recentemente lavorato a un sistema di shortcut con una sola mano. Dopo alcuni esperimenti, il team ha optato per un pinch col palmo rivolto verso l’alto che apre un sistema a quattro binari. Bisognava però testare il sistema in un contesto reale; in particolare, il team si chiedeva come il sistema avrebbe reagito se l’utente avesse cercato di fare azioni diverse con le mani.

Così hanno discusso alcuni potenziali casi d’uso:

1. Comandi astratti diretti. Scenario in cui il sistema viene utilizzato per attivare direttamente comandi astratti. Ad esempio, in un’applicazione di disegno entrambe le mani possono richiamare il sistema di scelta rapida: sinistra per annullare, destra per ripetere, avanti per ingrandire o indietro per ridurre.

2. Comandi contestuali diretti. Scenario in cui una mano può scegliere un’azione da intraprendere su un oggetto tenuto dall’altra mano. Ad esempio, la mano sinistra raccoglie un oggetto e la mano destra richiama il sistema di shortcut per svolgere determinate azioni – avanti per duplicare l’oggetto in posizione, indietro per eliminarlo o sinistra e destra per cambiarne il materiale.

3. Regolazioni dello strumento. Il sistema viene utilizzato per regolare vari parametri di uno strumento attivo. Ad esempio, nella stessa applicazione di disegno la mano dominante potrebbe avere la capacità disegnare pizzicando nello spazio. La stessa mano potrebbe richiamare il sistema di scelta rapida e tradurre sinistra e destra per diminuire o aumentare la dimensione del pennello.

4. Cambiamento della modalità in corso. Infine, uno scenario in cui il sistema viene utilizzato per passare tra diverse modalità o strumenti. Di nuovo in un’applicazione di disegno, ogni mano potrebbe usare il sistema di scelta rapida per passare dallo strumento mano libera al pennello, alla gomma, ecc. Inoltre, potendo ogni mano cambiare strumento indipendentemente, si possono ottenere rapidamente interessanti combinazioni di strumenti.

Secondo il team, l’ultima di queste opzioni avrebbe testato meglio il sistema. Per verificare che il sistema di shortcut rimanesse facilmente accessibile senza attivazioni involontarie hanno cercato un insieme di gesti che richiedessero diversi movimenti della mano.

Cambio di modalità e interazioni col pinch

Tra i possibili gesti tra cui scegliere, si è tornati alle interazioni basate sul pinch. Il pizzico è un’interazione molto potente per alcuni motivi:

  • È un gesto difficilmente equivocabile che la maggior parte delle persone conosce, il che rende semplice l’esecuzione corretta per i nuovi utenti.
  • È un’azione a basso sforzo, quindi adatta per le interazioni frequenti.
  • Fornisce un feedback auto-aptico all’utente quando le dita entrano in contatto.

Così hanno progettato una serie di strumenti basati sul pinch per testare il sistema di shortcut.

 

Gli strumenti

Sono stati progettati tre strumenti basati sul pinch, lasciando un binario direzionale libero come opzione per disabilitare tutti gli strumenti e usare la manipolazione diretta a mano libera. Ogni strumento dovrebbe incoraggiare un diverso tipo di movimento della mano per verificare se il sistema di shortcut funziona come previsto. Il team ha voluto creare strumenti che fossero divertenti da usare individualmente, ma che potessero anche essere combinati per creare coppie interessanti, sfruttando l’abilità di ciascuna mano di cambiare modalità in modo indipendente.

 

L’aeroplano

Per il primo strumento hanno scelto un’azione molto comune: il lancio. Si uniscono pollice e indice mantenendo il pinch per generare un aeroplano di carta, quindi si lancia come si farebbe nella realtà, muovendo la mano e rilasciando, in tal modo si calcola la velocità media tenuta su un certo numero di fotogrammi prima del rilascio e la si attribuisce nell’aereo come velocità di lancio.

L’utilizzo dell’aeroplano insieme al sistema di shortcut ha rivelato alcuni conflitti. Un modo comune per tenere la mano mentre si tiene un aeroplano di carta è con il palmo rivolto verso l’alto e leggermente verso l’interno, col mignolo più lontano dal corpo. Questo gesto ricade nella zona grigia tra gli angoli di direzione del palmo definiti come “opposto all’utente” e “rivolto verso l’utente”. Per evitare falsi positivi, il team ha regolato leggermente le soglie fino a quando il sistema non si attivava più accidentalmente.

Per ricreare l’aerodinamica di un aeroplano di carta, hanno usato due forze diverse. La prima forza spinge in alto l’aeroplano ed è determinata dal valore della velocità attuale dell’oggetto. Ciò significa che un tiro più veloce produce una forza di sollevamento più forte.

L’altra forza è un po’ meno realistica, ma aiuta a creare lanci più fluidi. Alla velocità attribuita dell’aeroplano aggiunge una torsione per direzionarlo in avanti coerentemente con quella velocità. Ciò significa che un aereo lanciato lateralmente correggerà la sua rotta in avanti in modo che corrisponda alla sua direzione di movimento.

Con queste forze aerodinamiche in gioco, anche piccole variazioni nell’angolazione del lancio e nella direzione hanno portato a un’ampia varietà di traiettorie. Gli aerei si curvano e si inarcano in modi sorprendenti, incoraggiando gli utenti a provare lanci con angolature diverse.

Durante i test, è emerso che durante questi lanci particolari, gli utenti spesso ruotavano i palmi delle mani in pose che avrebbero innescato involontariamente gli shortcut. Per risolvere questo problema, è stata semplicemente disabilitata la possibilità di aprire il sistema di shortcut durante il pinch.

Oltre a queste correzioni per i conflitti di direzione del palmo, si sono anche testate alcune soluzioni per ridurre al minimo i pinch involontari. Si è provato a mettere un oggetto tra pollice e indice dell’utente per segnalare che il sistema era attivo. Quando il pinch era combinato con feedback visivi e audio, le probabilità di pinch accidentali risultavano ridotte.

È stata anche aggiunta un’animazione di ridimensionamento agli aerei quando vengono generati. Se un utente rilascia il pizzico prima che l’aereo sia completamente formato, questo si rimpicciolisce e scompare. In questo modo brevi pinch non intenzionali non generano aerei, riducendo ulteriormente il problema del pinch accidentale.

 

L’Arco

Il secondo strumento si ispira alle fionde, usate più di frequente sui touchscreen come meccanismo centrale di Angry Birds e più recentemente adattato a tre dimensioni in The Lab: Slingshot di Valve.

Le fionde virtuali hanno un grande senso della fisicità. Tirare una fionda e vederla tendersi sentendo l’elastico cigolare dà un senso viscerale dell’energia potenziale del proiettile, che dona un senso di soddisfazione quando viene lanciato. Per il test, si è deciso di usare qualcosa di un po’ più leggero di una fionda: un piccolo arco retrattile.

Il pinch espande l’arco e attacca la corda alle dita. Tirando in qualsiasi direzione si allunga la corda e si incocca una freccia. Più si tira, maggiore sarà la velocità di lancio al momento del rilascio. Ancora una volta gli utenti, nell’usare l’arco, ruotavano le mani in pose che avrebbero innescato il sistema di shortcut. Quindi di nuovo è stata disattivata la possibilità di aprire il sistema di shortcut quando l’arco viene generato.

Per ridurre al minimo le frecce generate da pinch involontari, è stato applicato nuovamente un leggero delay dopo il pinch prima di incoccare una nuova freccia. Tuttavia, invece che sul tempo come per l’animazione dell’aeroplano, questa volta si basa su una distanza minima dal primo pinch. Una volta superata, si genera e si incocca una nuova freccia.

Il Tempo

L’ultimo strumento era stato inizialmente pensato come una lancetta di orologio da ruotare per controllare il tempo. Nel test, tuttavia, si è scoperto che questo tipo di rotazione diventava subito scomoda da effettuare, fornendo un range di regolazione molto limitato, per cui si è deciso di trasformare lo strumento in un interruttore.

Quindi si è sostituito l’uovo con un orologio nel punto del pinch. A velocità normale il tempo scorre velocemente, con la lancetta lunga che completa un giro ogni secondo. Al momento del pinch, il tempo viene portato a un terzo della velocità normale, l’orologio cambia colore e la lancetta più lunga rallenta facendo un giro completo in un minuto. Pizzicare di nuovo l’orologio ripristina nuovamente il tempo alla normale velocità.

 

Combinazioni

Dal momento che ogni mano può cambiare modalità in maniera indipendente, combinare e abbinare gli strumenti nelle mani può creare risultati interessanti.

Aereo + Aereo

Dotare entrambe le mani con l’aeroplano consente di crearne di nuovi rapidamente, proiettandoli in interessanti archi e curve che si intersecano.

 

Mano libera + Tempo

Si può usare una mano per rallentare il tempo e l’altra per colpire o afferrare delicatamente gli aeroplani.

Arco + Tempo

Una mano rallenta il tempo e il volo degli aerei, mentre l’altra li colpisce con le frecce dell’arco.

Tempo + Tempo

L’uso delle abilità del tempo su entrambe le mani consente di ampliare i loro effetti, rallentando il tempo a un nono della velocità normale.

Arco + Arco

Dotare entrambe le mani dell’arco consentiva inizialmente di utilizzare due singoli archi, ma si poteva fare di meglio. Gli archi a due mani sono oggi un punto fermo dei giochi VR poiché sfruttano appieno il movimento fisico con input a 6 gradi di libertà. Quindi, abilitando l’arco su entrambe le mani, il pinch con la mano sinistra espande un arco leggermente più grande, mentre il pinch con la mano destra genera e incocca le frecce infuocate.

Mantenendo il pinch su entrambe le mani, un utente può mirare usando due punti di rotazione, con un controllo e una precisione di gran lunga maggiori.

Nell’usare l’arco a due mani si chiedeva inizialmente all’utente di pizzicare vicino alla corda dell’arco con la mano destra per incoccare una freccia, quindi tirare indietro e rilasciare per lanciarla. Tuttavia, consentire agli utenti di pizzicare ovunque per incoccare, sebbene sia un po’ meno realistico, riduce l’affaticamento del braccio e permette anche di lanciare frecce ad un ritmo incredibilmente alto toccando rapidamente indice e pollice insieme. È interessante notare che alcuni utenti hanno riferito di essere in grado di eseguire questa azione più rapidamente di come farebbero con un clic del mouse o con un pulsante meccanico.

 

Miglioramenti UX

Mentre l’utente testava il sistema di shortcut con tutti questi strumenti, si sono notati subito un paio di problemi che molti utenti avevano proprio all’inizio. Innanzitutto, abilitando il sistema e tutti gli strumenti sin da quando si indossa il visore, l’utente viene sopraffatto da suoni e animazioni al minimo movimento delle mani.

Per cui è stata aggiunta una piccola introduzione in cui gli utenti posizionano i palmi (con gli slot del PowerCube vuoti sul dorso) su un podio con i profili delle mani. Ciò consente loro di ricevere i PowerCube. Quindi, partendo dalla modalità mano libera senza strumenti, si gira il palmo e si pizzica il PowerCube. All’inizio, si può scegliere soltanto l’aeroplano. Dopo aver selezionato e usato con successo lo strumento, diventa disponibile lo strumento Arco, seguito dallo strumento Tempo.

L’altro problema era stato invece previsto: gli utenti cercavano di toccare, spingere o afferrare il PowerCube sul dorso di una mano con l’altra mano. Nonostante i vari tentativi di impedire questo tipo di interazione, molti utenti continuavano a ripetere questo gesto.

Quindi si è deciso di abbracciare questo comportamento per includere una nuova funzionalità: la possibilità di disattivare completamente il PowerCube toccandolo con l’altra mano. Questo disattiva l’intero sistema di shortcut e tutti gli strumenti del pinch, consentendo il movimento totalmente libero delle mani. Toccando il PowerCube si riattiva nuovamente il sistema, reimpostando la mano sull’ultimo strumento abilitato.

In pratica, questi tre strumenti e il passaggio da uno all’altro con gli shortcut formano un’esperienza sandbox che permette di lanciare degli aeroplani di carta, di colpirli con delle frecce per farne degli stormi colorati e di interagire con essi.

Chi possiede un controller di movimento Leap montato su un HTC Vive o Oculus Rift, può scaricare la demo e provarla. Leap Motion è molto interessata a sapere come si trovano gli utenti con il sistema di scorciatoie, soprattutto dopo averlo usato per diversi minuti.

 

[fonte:roadtovr]

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