Designing tactile vocabularies for human-computer interaction

Abstract

This thesis presents a study about tactile languages in human-computer interaction and a novel approach for vibrotactile prefixation. We intended to analyse how the choices made during the design process of tactile vocabularies would affect the user performance on an interactive task. Therefore, we have designed and tested different sets of tactile signals for aid navigation in virtual environments. It leaded us to fashion the concept of Modifier Tactile Pattern for vibrotactile communication which was tested through user experiments. In the assessment of the modifier-based vocabularies we attempted to effects of multisensory stimulation, factors related to the processing of tactile sequences and masking caused by multiple stimuli delivered in a same time. Results show that those participants who used modifier-based vocabularies performed better the navigation task. That and others results related to perception, learning and interpretation of our tactile vocabularies show the validity of the use of modifiers on tactile languages. The statements made from this work will be useful for designing usable tactile interfaces that demand expressive vocabularies.

Esta dissertação apresenta um estudo sobre linguagens táteis em interação humanocomputador e uma nova abordagem de prefixação vibrotátil. Nós pretendemos analisar como as escolhas feitas durante o processo de concepção de vocabulários táteis afetam o desempenho do usuário em uma tarefa interativa. Por isso desenvolvemos e testamos diferentes conjuntos de sinais táteis para suporte à navegação em ambientes virtuais. Isso nos levou a esboçar o conceito de Padrão Tátil Modificador para comunicação vibrotátil que foi testado por meio de experimentos com usuários. Na avaliação dos vocabulários táteis construídos com padrões modificadores foram considerados os efeitos de estimulação multisensorial, fatores relacionados ao processamento de seqüências táteis e o mascaramento causado pela exibição de múltiplos estímulos ao mesmo tempo. Resultados mostram que os participantes que usaram vocabulários construídos com padrões modificadores obtiveram desempenho melhor na tarefa de navegação. Esse e outros resultados relacionados à percepção, aprendizagem e interpretação dos nossos vocabulários atestam a validade do uso de modificadores na construção de linguagens táteis. As conclusões extraídas deste trabalho se mostram úteis no auxílio à concepção de interfaces táteis que sejam usáveis e que demandem expressividade de seus vocabulários.