Method Article

Avaliando aspectos de usabilidade de uma solução de realidade mista para análises imersivas em cenários da Indústria 4.0

DOI:

10.3791/61349

October 6th, 2020

In This Article

Summary

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Este protocolo delineia a configuração técnica de um aplicativo de realidade mista desenvolvido que é usado para análises imersivas. Com base nisso, são apresentadas medidas, que foram utilizadas em um estudo para obter insights sobre aspectos de usabilidade da solução técnica desenvolvida.

Abstract

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Na medicina ou na indústria, a análise de conjuntos de dados de alta dimensão é cada vez mais necessária. No entanto, as soluções técnicas disponíveis são muitas vezes complexas de usar. Portanto, novas abordagens, como a análise imersiva, são bem-vindas. A análise imersiva promete experimentar conjuntos de dados de alta dimensão de maneira conveniente para vários grupos de usuários e conjuntos de dados. Tecnicamente, os dispositivos de realidade virtual são usados para permitir análises imersivas. Na Indústria 4.0, por exemplo, cenários como a identificação de valores atípicos ou anomalias em conjuntos de dados de alta dimensão são objetivos de análise imersiva. Nesse contexto, duas questões importantes devem ser abordadas para qualquer solução técnica desenvolvida em análise imersiva: Primeiro, as soluções técnicas estão sendo úteis ou não? Em segundo lugar, a experiência corporal da solução técnica é positiva ou negativa? A primeira questão visa a viabilidade geral de uma solução técnica, enquanto a segunda visa o conforto de uso. Estudos e protocolos existentes, que abordam sistematicamente essas questões, ainda são raros. Neste trabalho, é apresentado um protocolo de estudo, que investiga principalmente a usabilidade para análises imersivas em cenários da Indústria 4.0. Especificamente, o protocolo é baseado em quatro pilares. Primeiro, ele categoriza os usuários com base em experiências anteriores. Em segundo lugar, são apresentadas tarefas, que podem ser usadas para avaliar a viabilidade da solução técnica. Em terceiro lugar, são apresentadas medidas que quantificam o efeito de aprendizagem de um usuário. Em quarto lugar, um questionário avalia o nível de estresse ao executar tarefas. Com base nesses pilares, foi implementada uma configuração técnica que utiliza óculos inteligentes de realidade mista para aplicar o protocolo de estudo. Os resultados do estudo realizado mostram a aplicabilidade do protocolo, por um lado, e a viabilidade da análise imersiva em cenários da Indústria 4.0, por outro. O protocolo apresentado inclui uma discussão sobre as limitações descobertas.

Introduction

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As soluções de realidade virtual (soluções de RV) são cada vez mais importantes em diferentes campos. Muitas vezes, com soluções de RV (incluindo Realidade Virtual, Realidade Mista e Realidade Aumentada), a realização de muitas tarefas e procedimentos diários deve ser facilitada. Por exemplo, no domínio automotivo, o procedimento de configuração de um carro pode ser suportado pelo uso da Realidade Virtual1 (VR). Pesquisadores e profissionais investigaram e desenvolveram uma infinidade de abordagens e soluções neste contexto. No entanto, estudos que investigam aspectos de usabilidade ainda são raros. Em geral, os aspectos devem ser considerados ....

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Protocol

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Todos os materiais e métodos foram aprovados pelo Comitê de Ética da Universidade de Ulm e realizados de acordo com as diretrizes aprovadas. Todos os participantes assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido.

1. Estabeleça um ambiente de estudo apropriado

NOTA: O estudo foi realizado em um ambiente controlado para lidar com a configuração complexa de hardware. Os óculos inteligentes de realidade mista utilizados (ver Tabela de Materiais) e o laptop para a aplicação 2D foram explicados aos participantes do estudo.

  1. Verificar a solução técnica perante cada participante; definido....

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Results

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Configurando medidas para o experimento
Para a tarefa de detecção de outliers, foram definidas as seguintes medidas de desempenho: tempo, caminho e ângulo. Veja a Figura 6 para as medições.

O tempo foi registrado até que um ponto marcado em vermelho (ou seja, o outlier) fosse encontrado. Essa medida de desempenho indica quanto tempo um participante precisou para encontrar o ponto marcado em vermelho. O tempo é denotado como a variável "tempo" (.......

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Discussion

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Em relação à aplicação de óculos inteligentes de realidade mista desenvolvidos (ver Tabela de Materiais), dois aspectos foram particularmente benéficos. O uso de sons espaciais para a tarefa de detecção do outlier foi percebido positivamente por um lado (ver os resultados do RQ3). Por outro lado, o uso de comandos de voz também foi percebido positivamente (ver Figura 10).

Em relação aos participantes do estudo, embora o número de participantes rec.......

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Disclosures

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Os autores não têm nada a revelar.

Acknowledgements

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Os autores não têm nada a reconhecer.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
edaMovemovisens HoloLens
Microsoft
Matlab R2017aMathWorks
RPY2GNU General Public License v2 ou posterior (GPLv2+) (GPLv2+)https://pypi.org/project/rpy2/
SPSS 25.0IBM

References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Korinth, M., Sommer-Dittrich, T., Reichert, M., Pryss, R. Design and Evaluation of a Virtual Reality-Based Car Configuration Concept. Science and Information Conference. , Springer, Cham. 169-189 (2019).
  2. Whalen, T. E., Noël, S., Stewart, J. Measuring the human side of virtual reality. IEEE International Sy....

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