Interacción 3D con objetos complejos
- Autores: Daniel González Toledo
- Directores de la Tesis: Luis Molina Tanco (dir. tes.), Arcadio Reyes Lecuona (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Málaga ( España ) en 2024
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Díaz Estrella (presid.), Angélica de Antonio Jiménez (secret.), Jose Pascual Molina Massó (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería de Telecomunicación por la Universidad de Málaga
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RIUMA
- Resumen
En la actualidad, las aplicaciones 3D van más allá de la creación y exploración de mundos virtuales para el entretenimiento, siendo utilizadas en campos como la ingeniería, la arquitectura o la medicina. El objetivo de esta tesis es profundizar en el estudio de los sistemas empleados para visualizar, analizar y relacionar sistemas complejos. Estos son sistemas que poseen múltiples partes interrelacionadas y geometrías complicadas, como motores, dispositivos móviles o modelos anatómicos. La interacción con estas aplicaciones ha evolucionado en las últimas décadas, pero sigue dominada por dos dispositivos omnipresentes: el ratón y las pantallas táctiles.
Esta tesis se propone mejorar la usabilidad en la interacción tridimensional con objetos complejos, centrándose especialmente en el uso de dispositivos con pocos grados de libertad, como el ratón y las pantallas táctiles. El desafío es optimizar la experiencia de usuario en este contexto específico. Para iniciar esta investigación, se exploraron variantes de las técnicas clásicas de virtual trackball, considerando la pertinencia de elegir un eje fijo que fuera intrínsecamente relevante al objeto tridimensional. Nuestros estudios mostraron que de esa forma se podía mejorar la inspección de objetos virtuales. A partir de esta premisa, se desarrollaron distintas técnicas basadas en elipsoides con el fin de facilitar la interacción con objetos tridimensionales complejos con formar tanto alargadas como aplanadas.
Estas técnicas abarcaron desde la navegación esferoidal hasta la elipsoidal, generalizaciones de la virtual trackball esférica tradicional, que demostraron mejoras sustanciales en la eficiencia y la percepción de usabilidad al examinar áreas laterales y secciones ocultas de los objetos virtuales. Se exploraron y desarrollaron diversas estrategias para afrontar la visualización de partes ocultas en objetos 3D, desde métodos jerárquicos de selección hasta herramientas como eliminación, aislamiento, transparencia adaptativa y vistas explotadas. Cada una de estas estrategias presenta sus propias ventajas y limitaciones, pero la integración de estas técnicas ofrece una solución más completa para resolver situaciones de oclusión, abriendo un espectro amplio de posibilidades para la interacción con estos objetos complejos.
Además de las estrategias específicas para la gestión de oclusiones, se propusieron modelos de datos estructurados: un modelo jerárquico de componentes, un modelo de interacción 3D y un modelo de gestión de oclusiones. Estos modelos, diseñados para organizar y procesar información de sistemas complejos, tienen también como finalidad mejorar la usabilidad y adaptabilidad de las técnicas de interacción.
En conjunto, la integración de estas estrategias, modelos y técnicas proporciona un marco estructurado y versátil para mejorar la usabilidad y la interacción en entornos 3D, especialmente en sistemas complejos. Estos enfoques fueron sometidos a evaluaciones y pruebas en proyectos de investigación, demostrando su adaptabilidad y fiabilidad en diversos contextos, desde aplicaciones industriales hasta entornos web, móviles y autónomos.
