Кіріспе

Қолға ұстауға болатын пайдаланушы интерфейсі (TUI) – адамның физикалық орта арқылы цифрлық ақпаратпен өзара әрекеттесетін интерфейс. Алғашқы атауы Graspable User Interface болған, бірақ қазір қолданылмайды. TUI-ді дамытудың мақсаты – цифрлық ақпаратқа физикалық форма беру арқылы ынтымақтастық, оқыту және дизайнды жандандыру, соның арқасында адамның физикалық заттар мен материалдарды ұстап, манипуляциялау қабілетін пайдалану. Бұл идея алғаш рет Радия Перлманмен Logo сияқты, бірақ ерекше "пернетақталар" мен енгізу құрылғыларын қолдана отырып, өте кішкентай балаларды оқытуға арналған жаңа бағдарламалау тілі ретінде ұсынылған. Қолға ұстауға болатын пайдаланушы интерфейстерінің тағы бір пионері – MIT Media Lab-тағы Tangible Media Group-ты басқаратын MIT профессоры Иши Хироши. Оның нақты көзқарасы, Tangible Bits деп аталатын, цифрлық ақпаратқа физикалық форма беру, биттерді тікелей манипуляциялауға және сезінуге мүмкіндік беру болып табылады. Tangible Bits физикалық объектілер мен виртуалды деректердің арасындағы үздіксіз байланысты қамтамасыз етеді.

Графикалық пайдаланушы интерфейстерімен салыстыру

Қолға көрінетін пайдаланушы интерфейсі графикалық пайдаланушы интерфейсінен (GUI) ерекшеленуі тиіс. GUI тек цифрлық әлемде ғана бар, ал TUI цифрлық әлемді физикалық әлеммен байланыстырады. Мысалы, экран цифрлық ақпаратты көрсетеді, ал тышқан бізге осы цифрлық ақпаратпен тікелей әрекеттесуге мүмкіндік береді. Қолға көрінетін пайдаланушы интерфейсі кірісті тікелей физикалық әлемде көрсетеді және цифрлық ақпаратты қолмен ұстауға мүмкіндік береді. Қолға көрінетін пайдаланушы интерфейсі әдетте бір нақты мақсатты топқа арналған, өйткені қолдану салаларының мүмкіндігі шектеулі. Сондықтан интерфейстің дизайны мақсатты топпен бірге жасалуы керек, осылайша жақсы пайдаланушы тәжірибесін қамтамасыз етуге болады. TUI-мен салыстырғанда, GUI бір интерфейсте кең ауқымды қолдануға ие. Сондықтан ол көптеген пайдаланушыларды қамтиды. Бір тас – жауапты құрылғыда қалдырылған бір хабарлама. Тасты ыдысқа салу арқылы сол хабар ойнатылады немесе қоңырау шалған адамға қайта қоңырау шалынады. Topobo жүйесі. Topobo-дағы блоктар LEGO блоктарына ұқсайды, оларды бір-біріне қосуға болады, бірақ моторлы компоненттердің арқасында өздігінен де қозғала алады. Адам осы блоктарды итеруге, тартуға және бұруға болады, ал блоктар бұл қозғалыстарды есте сақтап, қайта ойната алады. Жүйенің үстел үстіне нақты қаламмен сурет салуға мүмкіндік беретін іске асыру. Қолмен жасалған қимылдар арқылы пайдаланушы суретті көшіріп, X және Y осьтерінде сурет салу бағдарламасындағыдай соза алады. Бұл жүйе видеокамераны және қимылдарды тану жүйесін біріктіреді. jive. TUI-ді енгізу бұл өнімді егде жастағы пайдаланушылар үшін қолжетімді етуге көмектесті. «Дос» карталарын өніммен әртүрлі өзара әрекеттесуді іске қосу үшін де пайдалануға болады. проекциялық толықтырылған модель. SandScape: TUI арқылы ландшафтты жобалау. Бұл интерфейс пайдаланушыға үстел үстінде құмнан ландшафт жасауға мүмкіндік береді. Құм моделі жер бедерін бейнелейді, ол бетке проекцияланады. Нақты уақыт режимінде модель құмның деформациясын көрсетеді.

Техниканың жай-күйі

Interest in tangible user interfaces (TUIs) has grown steadily since the 1990s, and with each year, more tangible systems appear. A 2017 white paper outlines the evolution of TUIs for touch table experiences and raises new possibilities for experimentation and development. In 1999, Gary Zalewski patented a system of moveable children's blocks containing sensors and displays for teaching spelling and sentence composition. Tangible Engine is a proprietary authoring application used to build object recognition interfaces for projected capacitive touch tables. The Tangible Engine Media Creator allows users with little or no coding experience to quickly create TUI-based experiences. The MIT Tangible Media Group, headed by Hiroshi Ishii, is continuously developing and experimenting with TUIs, including many tabletop applications. The Urp system and the more advanced Augmented Urban Planning Workbench allow digital simulations of air flow, shadows, reflections, and other data based on the positions and orientations of physical models of buildings on the table surface. Newer developments go even one step further and incorporate the third dimension by allowing a user to form landscapes with clay (Illuminating Clay) or sand (Sand Scape). Again, different simulations allow the analysis of shadows, height maps, slopes, and other characteristics of the interactively formable landmasses. InfrActables is a back projection collaborative table that allows interaction by using TUIs that incorporate state recognition. Adding different buttons to the TUIs enables additional functions associated with the TUIs. Newer versions of the technology can even be integrated into LC displays by using infrared sensors behind the LC matrix. The Tangible Disaster allows the user to analyze disaster measures and simulate different kinds of disasters (fire, flood, tsunami, etc.) and evacuation scenarios during collaborative planning sessions. Physical objects allow positioning disasters by placing them on the interactive map and additionally tuning parameters (i.e., scale) using dials attached to them. The commercial potential of TUIs has been identified recently. The repeatedly awarded Reactable, an interactive tangible tabletop instrument, is now distributed commercially by Reactable Systems, a spinoff company of the Pompeu Fabra University, where it was developed. With the Reactable, users can set up their own instrument interactively by physically placing different objects (representing oscillators, filters, modulators) and parameterize them by rotating and using touch input. Microsoft has been distributing its novel Windows-based platform Microsoft Surface (now Microsoft PixelSense) since 2009. Besides multi-touch tracking of fingers, the platform supports the recognition of physical objects by their footprints. Several applications, mainly for use in commercial spaces, have been presented. Examples range from designing a custom graphical layout for a snowboard or skateboard to studying the details of a wine in a restaurant by placing it on the table and navigating through menus via touch input. Interactions such as the collaborative browsing of photographs from a handycam or cell phone that connects seamlessly once placed on the table are also supported. Another notable interactive installation is instant city, which combines gaming, music, architecture, and collaborative aspects. It allows the user to build three-dimensional structures and set up a city with rectangular building blocks, which simultaneously results in the interactive assembly of musical fragments by different composers. The development of the Reactable and the subsequent release of its tracking technology reacTIVision under the GNU/GPL, as well as the open specifications of the TUIO protocol, have triggered a significant amount of development based on this technology. In recent years, many amateur and semi-professional projects outside of academia and commerce have been started. Due to open-source tracking technologies (reacTIVision), "Tangible Factory Planning" is a tangible table based on reacTIVision and was exhibited at the Bauhaus University in Weimar, marking the 90th anniversary of the establishment of Bauhaus. Visitors could browse and explore the biographies, complex relationships, and social networks between members of the movement. Using principles derived from embodied cognition, cognitive load theory, and embodied design, TUIs have been shown to increase learning performance by offering multimodal feedback. However, these benefits for learning require forms of interaction design that leave as much cognitive capacity as possible for learning.

Физикалық таңбаша

Физикалық белгіше немесе фикон – дәстүрлі графикалық қолданушы интерфейсіндегі (GUI) белгішенің материалдық есептеулік баламасы. Фиконнар белгілі бір цифрлық нысанаға сілтеме жасайды және осы арқылы мағынаны білдіреді.

Тарих

Физикалық таңбашалар алғаш рет 1997 жылы MIT-те профессор Хироси Ишиидің "нақты биттер" зерттеу тобы жасаған metaDesk жобасында қолданылған материалдық интерфейс ретінде пайда болды. MetaDesk үстелінің бетіне артқы проекция арқылы бейне көрсетілді. Үстелге таңбашаны қою сенсорларды іске қосып, бейне проекциясын өзгертетін.