Παράκαμψη προς το κυρίως περιεχόμενο
x
Υπεύθυνος Μαθήματος: Σπύρος Βοσινάκης
Κωδικός Μαθήματος: 9803
Διδακτικές Μονάδες: 4
Μονάδες ECTS: 5
Είδος: Υποχρεωτικό Επιλογής Κατεύθυνσης 1 (ΥΕΚ1)
Κατεύθυνση: Σχεδίαση Διαδραστικών Συστημάτων
Εξάμηνο: 07 (Χειμερινό)
Ώρες: 2 ώρες θεωρία και 2 ώρες εργαστήριο
cloud for advanced user interfaces course

Οι φυσικές διεπαφές χρήστη εκμεταλεύονται τους ανθρώπινους τρόπους επικοινωνίας (φωνή, βλέμμα, κίνηση, χειρονομίες, κ.α.) για την αλληλεπίδραση του ανθρώπου με τον Η/Υ σε νέα, αναδυώμενα πλαίσια χρήσης και εφαρμογές (πέραν του "γραφείου εργασίας" (desktop)).

Το μάθημα κάνει μια εκτεταμένη εισαγωγή σε θέματα απαιτήσεων χρήστη, σχεδίασης, πρωτοτυποποίησης και αξιολόγησης προηγμένων διεπαφών χρήστη (advanced user interfaces) και φυσικών διεπαφών χρήστη (natural user interfaces, NUIs). 

Το μάθημα περιλαμβάνει θεωρία και εργαστήριο. 

Στη θεωρία, οι διεπαφές που συζητούνται είναι: 

  • Κιναισθητικές διεπαφές / διεπαφές με χειρονομίες (Kinesthetic / gestural user interfaces) 
  • Πολυαπτικές διεπαφές για μεγάλες οθόνες και διαδραστικά τραπέζια (multitouch interfaces for large screens and tabletops), 
  • Αλληλεπίδραση με το βλέμμα (gaze interaction), 
  • Φωνητικές διεπαφές (voice user interfaces), 
  • Διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή (brain-computer interfaces)

Για κάθε διεπαφή γίνεται παρουσίαση των παρακάτω: βασικές έννοιες και ιστορική αναδρομή, τεχνολογία της διεπαφής, οδηγίες σχεδίασης και ευχρηστίας, τεχνικές αλληλεπίδρασης, μέθοδοι σχεδίασης και αξιολόγησης, μελέτες περίπτωσης (επιστημονικά άρθρα), ερευνητικά θέματα και μελλοντικές δυνατότητες. Ασφαλώς, κάθε διεπαφή έχει αναπτυχθεί σε διαφορετικό βαθμό ως προς τα παραπάνω.

Το εργαστήριο αφορά τον προγραμματισμό του αισθητήρα Microsoft Kinect για την ανάπτυξη φυσικών διεπαφών (ανθρώπινες κινήσεις, χειρονομίες, αναγνώριση προσώπου, φωνή). Οι γλώσσες προγραμματισμού είναι η Processing (SimpleOpenNI library) και η C# (Microsoft Kinect SDK + MS Visual Studio).

  • Εισαγωγή στη φυσική αλληλεπίδραση ανθρώπου-Η/Υ και σε πρακτικά ζητήματα του μαθήματος.
  • Κιναισθητική και εναέρια αλληλεπίδραση (kinaesthetic / mid-air interaction): ιστορική αναδρομή, βασικά σχεδιαστικά ζητήματα από την οπτική της αλληλεπίδρασης με τον χρήστη.
  • Κιναισθητική και εναέρια αλληλεπίδραση (kinaesthetic / mid-air interaction): βασικές τεχνικές αλληλεπίδρασης ανθρώπου-Η/Υ, σημαντικές μέθοδοι σχεδιαστικής έρευνας.
  • Κιναισθητική και εναέρια αλληλεπίδραση (kinaesthetic / mid-air interaction): παραδείγματα χρήσης σχεδιαστικών μεθόδων, αξιολόγησης, εφαρμογών.
  • Αλληλεπίδραση με το βλέμμα (gaze interaction): ιστορική αναδρομή, βασικά σχεδιαστικά ζητήματα από την οπτική της αλληλεπίδρασης με τον χρήστη.
  • Αλληλεπίδραση με το βλέμμα (gaze interaction): βασικές τεχνικές αλληλεπίδρασης ανθρώπου-Η/Υ, σημαντικές μέθοδοι σχεδιαστικής έρευνας.
  • Αξιολόγηση εμπειρίας χρήστη με ανίχνευση βλέματος (eye tracking): τεχνολογία, μέθοδοι, διαδικασία και περιορισμοί.
  • Πολυαπτική (multitouch) αλληλεπίδραση με μεγάλες οθόνες (wall-sized displays, tabletops): ιστορική αναδρομή, βασικά σχεδιαστικά ζητήματα από την οπτική της αλληλεπίδρασης με τον χρήστη.
  • Πολυαπτική (multitouch) αλληλεπίδραση με μεγάλες οθόνες (wall-sized displays, tabletops): βασικές τεχνικές αλληλεπίδρασης ανθρώπου-Η/Υ, σημαντικές μέθοδοι σχεδιαστικής έρευνας.
  • Φωνητική αλληλεπίδραση (voice-user interaction): ιστορική αναδρομή, βασικά σχεδιαστικά ζητήματα από την οπτική της αλληλεπίδρασης με τον χρήστη.
  • Φωνητική αλληλεπίδραση (voice-user interaction): βασικές τεχνικές αλληλεπίδρασης ανθρώπου-Η/Υ, σημαντικές μέθοδοι σχεδιαστικής έρευνας.
  • Διεπαφές εγκεφάλου-Η/Υ (brain-computer interfaces, BCI): ιστορική αναδρομή, βασικά σχεδιαστικά ζητήματα από την οπτική της αλληλεπίδρασης με τον χρήστη.

Μετά την παρακολούθηση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να: 

  • Απαριθμούν σημαντικό αριθμό στυλ φυσικής αλληλεπίδρασης ανθρώπου-Η/Υ.
  • Για κάθε στυλ φυσικής αλληλεπίδρασης (κιναισθητική/εναέρια, φωνή, βλέμμα, πολυαπτική, εγκεφάλου-Η/Υ), να εξηγούν τα βασικά σχεδιαστικά ζητήματα από την οπτική της αλληλεπίδρασης με τον χρήστη.
  • Για κάθε στυλ φυσικής αλληλεπίδρασης, να απαριθμεί τις πιο βασικές τεχνικές αλληλεπίδρασης ανθρώπου-Η/Υ.
  • Για κάθε στυλ φυσικής αλληλεπίδρασης, να περιγράφει σημαντικές μεθόδους σχεδιαστικής έρευνας.
  • Για την περίπτωση της εναέριας αλληλεπίδρασης (mid-air interaction), να σχεδιάσουν και να αναπτύσσουν τεχνολογικά πρωτότυπα (με 3-4 χειρονομίες χρήστη).
  • Cohen, M. H. (2004). Voice user interface design. J. P. Giangola, & J. Balogh (Eds.). Addison-Wesley Professional.
  • Kortum, P. (2008) HCI Beyond the GUI, Elsevier.
  • Nielsen, J., & Pernice, K. (2010). Eyetracking web usability. New Riders.
  • Shaffer, D. (2009) Designing Gestural Interfaces, ’Reilly.
  • Wigdor, D., & Wixon, D. (2011). Brave NUI world: designing natural user interfaces for touch and gesture. Elsevier.
  • Δεν υπάρχει ένα βιβλίο που να καλύπτει τα θέματα εξ’ ολοκλήρου. Γι αυτό το λόγο δίνονται σημειώσεις καθώς και επιστημονικά άρθρα και κάποια κεφάλαια βιβλίων προς μελέτη.

Συμπληρωματική βιβλιογραφία: 

  • Kaptelinin, V. & Bannon, L.J. (2012) Interaction Design Beyond the Product: Creating Technology-Enhanced Activity Spaces, Human–Computer Interaction, 27:3, 277-309.
  • Ishii, H. & Ullmer, B. (1997) Tangible Bits - Towards Seamless Interfaces between people bits and atoms, CHI'97.
  • Hinrichs & Karpendale (2011) Gestures in the Wild: Studying Multi-Touch Gesture Sequences on Interactive Tabletop Exhibits, CHI 2011.
  • Markopoulos, P., and Rauterberg, G. W. M. (2000). LivingLab: A White Paper, 35, I. A. P. R.
  • Jacob, R.J.K., and Karn, K.S., (2003) Eye tracking in human-computer interaction and usability research: Ready to deliver the promises (Section Commentary), in The Mind's Eye: Cognitive and Applied Aspects of Eye Movement Research, J. Hyona, Radach, R., and Deubel, H., Editor 2003, Elsevier Science. Amsterdam. p. 573--605.