Материал: Попов А.А. Эргономика пользовательских интерфейсов в информационных системах
Также одним из важнейших направлений реализации тактильного интерфейса является разработка разнообразных экзоскелетов, перчаток и т. п., которые позволяют захватывать виртуальные объекты, формировать их и совершать с ними различные манипуляции (например, обучающие устройства, позволяющие хирургам тренировать выполнение некоторых операций с имитацией тактильных ощущений).
Специалисты в области информатики отмечают, что массовое использование и активное развитие тактильных интерфейсов пока еще сдерживается недостаточным уровнем развития информационных технологий.
Для реализации виртуальной реальности, кроме реализации тактильных эффектов, используются элементы объемности. Основная цель реализации виртуальной реальности - взаимодействие пользователя с компьютером должно быть аналогичным взаимодействию с реальным миром. Поэтому в настоящее время большое внимание уделяется разработке трехмерных изображений.
Первым вариантом реализации объемности является создание изображений не на экране, а в воздухе. Это достигается либо за счет «туманного» экрана. Экран состоит из ламинированных потоков воздуха, которые нагнетаются сверху и перемещаются упорядоченными слоями. Между слоями воздуха закачивается туман, на который проецируется изображение. В результате создается двумерная картина, плавающая в воздухе.
Вторым вариантом является реализация трехмерности непосредственно на экране монитора за счет того, что изображение, поступающее в левый глаз, отличается от изображения, поступающего в правый глаз. При этом работа монитора устроена таким образом, что каждый глаз видит своё изображение и при этом никаких специальных очков для работы с монитором не нужно. При этом разработаны 3D-мониторы для воспроизведения трехмерного изображения как с вертикально расположенным (рис. 30а), так и с горизонтально расположенным экраном (рис. 30б).
Пространство, в котором можно наблюдать изображение, формируемое 3D-монитором, называется объемом воспроизведения, а пространство, в котором находится пользователь, - объемом наблюдения. Только находясь внутри объема наблюдения пользователь воспринимает неискаженное объемное изображение, заключенное в объем воспроизведения.
К средствам, создающим трехмерное изображение, также относятся 3D-очки и шлемы виртуальной реальности.
61
Рисунок 30 Вертикальный и горизонтальный 3D-монитор
Другие пути реализации трехмерности изображений монитора, достигнутые в 2000-2012 годах приведены в [23].
Еще одним направлением достижения трехмерности изображения на мониторе является придание объемности двумерному WIMPинтерфейсу с помощью различных графических эффектов. Для реализации таких графических эффектов разработаны графические движки, обеспечивающие детальную прорисовку 3D-объектов (ярлыки приложений, иконки директорий и файлов, различные декоративные элементы). В результате рабочий стол может превратиться в «рабочую комнату», к стенам которой могут прикрепляться 3D-объектов, которыми можно манипулировать [87]. Например, с помощью программного приложения Real Desktop 3D-объекты можно двигать, бросать, крутить и вертеть, складывать в стопку, прикреплять к стенам или переносить в корзину
(рис. 31).
Еще одним примером программного приложения, реализующего трехмерный интерфейс, является браузер Cubic Eye, который отображает страницы на внутренних гранях объёмного куба (рис. 32).
Открытые пользователем страницы расположены на пяти гранях куба. Шестая грань – это экран, с которого можно заглянуть внутрь куба. Все ссылки, расположенные на веб-страницах, находятся в рабочем состоянии. Если одна из открытых страниц содержит интересную информацию, то её можно приблизить и просмотреть в более комфортном режиме. Имеется возможность добавить ещё один или несколько подобных кубов. Перемещаться от куба к кубу можно с помощью кнопок управления на верхней панели браузера.
62
Рисунок 31 Трехмерный интерфейс для Windows 7, реализуемый программой Real Desktop
Рисунок 32 Трехмерный интерфейс, реализуемый программой Cubic Eye
Еще один вариант трехмерного интерфейса реализует программа Tactile 3D [87]. Вместо обычных папок и ярлыков на рабочем столе на рабочем столе расположены объёмные шары (рис. 33). Расположение этих объёмных шаров обеспечивает иерархичную структуру данных
63
компьютере пользователя (список файлов и объектов построен по типу дерева). Программа Tactile 3D может также выступать в роли файлового менеджера и позволяет открывать, копировать, удалять, перемещать, создавать, переименовывать и выполнять прочие операции с объектами в виде шаров.
Рисунок 33 Трехмерный интерфейс, реализуемый программой Tactile 3D
Вследствие необычности элементов управления в пользовательском интерфейсе, специалисты-информатики рекомендуют осторожно работать с таким интерфейсом.
В качестве других программ, реализующих трехмерный интерфейс для Windows, могут использоваться программы Shock Desktop 3D, DeskSpace (Yod’m 3D), 3D-менеджер SphereXP, Aximion, T3Desk, Shock4Way3D, PicLens Publisher, Madotate, 360Desktop, Looking Glass 3D (работает также на Linux), Portable DeskSpace, BumpTop Pro [108].
Рассмотренные выше трехмерные интерфейсы предоставляют пользователю возможность пространственного ориентирования в процессе работы и позволяют выйти за рамки привычного восприятия рабочего стола. С другой стороны, в таких интерфейсах основная ставка сделана на графическое оформление и анимационные эффекты. При этом удобство пользования находится на втором плане. Поэтому такие интерфейсы, скорее всего, предназначены для работы «продвинутых» пользователей.
64
Ожидалось, что ОС Windows 8 будет оснащаться трехмерным интерфейсом Wind, который придет на смену интерфейсу Aero и предложит пользователю работу с объемными пунктами меню и другими элементами интерфейса. Также ожидалось, что новый пользовательский интерфейс сможет адаптироваться к действиям пользователя и в зависимости от ситуации сможет изменять ярлыки программ. Но, по сообщениям специалистов-информатиков, интерфейс Wind пока что является достаточно ресурсоемким, и поэтому в настоящее время дорабатывается с целью снижения системных требований.
Также 3D-интерфейс, вероятно, найдет применение и в мобильных устройствах Apple. Потенциальный рабочий стол устройства на базе iOS также выглядит как «рабочая комната». Предметы, расположенные на стенах, полу и потолке, являются элементами управления графическим интерфейсом. Экран мобильного устройства является окном в эту «рабочую комнату». Чтобы изменить угол обзора 3D-интерфейса, пользователю придется использовать две руки: одной рукой необходимо держать устройство, а другой рукой необходимо выполнять манипуляции. Вращать «рабочую комнату» можно без помощи сенсорного экрана, за счет акселерометров (датчиков положения в пространстве) и компаса. При перемещении устройства в пространстве и его повороте трехмерный интерфейс будет реагировать соответствующим образом: «рабочая комната» будет вращаться, создавая иллюзию переведения взгляда или поворота головы в представленном виртуальном пространстве. Таким образом пользователю можно будет «осматриваться» в интерфейсе iOS при попадании в поле зрения нужных элементов интерфейса (расположенных на полу и стенах виртуальной комнаты) и манипулировать ими с помощью прикосновения пальца к сенсорному экрану.
65