Technologies and concepts for enhancing interaction and enabling collaboration in augmented and mixed reality

• Autores: Diego Vaquero Melchor
• Directores de la Tesis: Ana María Bernardos (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2020
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Alberto Besada Portas (presid.), Luca Bergesio (secret.), Aitor Almeida (voc.), Antonio Berlanga de Jesús (voc.), Alberto Olmo Fernández (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnologías y Sistemas de Comunicaciones por la Universidad Politécnica de Madrid
• Materias:
  • Matemáticas
    • Ciencia de los ordenadores
      • Logicales de ordenadores
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Archivo Digital UPM
• Resumen

  • La Realidad Aumentada (AR) y la Realidad Mixta (MR) son tecnologías emergentes que permiten inyectar contenido digital en el mundo real. Aunque ambas han hecho avances impresionantes en los últimos años, todavía quedan algunas aristas que pulir. La primera de ellas está relacionada con la experiencia de usuario en los sistemas AR mientras que la segunda se centra en la propia interacción con los elementos digitales AR. En esta misma línea de pensamiento, esta tesis analiza de forma comparativa la Experiencia de Usuario entre la Realidad Aumentada wearable y las plataformas tradicionales. En este sentido, los resultados muestran que los usuarios se sienten generalmente más atraídos hacia la AR, debido en parte a que se trata de una tecnología más novedosa y en parte a su gran potencial para la visualización de contenido 3D. Además, se propone el uso de feedback háptico (en particular mid-air) para facilitar la interacción con elementos AR. Mediante un estudio con usuarios se ha demostrado que este tipo de feedback es útil al mejorar la precisión en tareas que así lo requerían. Por otro lado, teniendo en cuenta el auge de las aplicaciones multi usuario, esta tesis las enfoca desde el punto de vista de la AR y MR. Con ese objetivo en mente se propone un análisis teórico de la colaboración en esos sistemas. Aparte, se propone una taxonomía para clasificar sistemas colaborativos AR que también sirve como referencia de cara a futuros desarrollos. Basado en ese análisis se presenta SARA, una arquitectura cuyo objetivo es facilitar el desarrollo y despliegue de experiencias colaborativas AR. SARA permite compartir elementos AR entre varios dispositivos (e.g. smartphones o tablets). SARA también se encarga de manejar la interacción con el contenido digital, permitiendo que ésta sea adaptada al dispositivo usado en cada caso. Además de una serie de artefactos listos para ser integrados en desarrollos futuros, SARA introduce el concepto de "Modelos de Colaboración", los cuales orquestan las capacidades de visualización e interacción de los usuarios, pudiendo ser sustituidos en medio de la colaboración. Se propone un conjunto de cinco modelos, cada uno con un nivel de abstracción diferente (basados en turnos, en capas, en jerarquía y en la propiedad). Sin embargo, otros modelos pueden ser fácilmente integrados en la arquitectura. Dichos modelos pueden ser reutilizados entre distintas instancias de la colaboración, lo que ayuda a reducir el tiempo de desarrollo de nuevas experiencias AR.