Diseño y evaluación de un sistema de interacción avanzada para el diseño conceptual de componentes mecánicos en un entorno de Realidad Virtual

Abstract

[ES] El presente Trabajo Final de Máster se va a centrar en el diseño de un sistema de interacción de usuario avanzada para la creación de componentes mecánicos en un entorno de realidad virtual. Actualmente, la realidad virtual está bastante desarrollada en los ámbitos de los videojuegos y del diseño gráfico artístico, pero aún no se ha desarrollado demasiado en aplicaciones de CAD mecánico, porque no contemplan la creación de geometría, solo se utilizan como aplicaciones de visualización de objetos tridimensionales. Y lo que tratamos en este proyecto es el diseño de los menús interactivos de una aplicación de modelado de objetos en sistemas de Realidad Virtual que facilite el modelado en entornos industriales y fabricación de producto. Por esta misma razón, el objetivo del presente proyecto es la creación de una interfaz de menú de herramientas intuitiva y fácil de usar para cualquier persona y de manera que quién interactúa tenga una experiencia de usuario satisfactoria.

Es el momento de aprovechar y desarrollar los entornos de realidad virtual porque será un elemento muy importante en sectores como la medicina, ya que podría formar a médicos o apoyar su labor mediante la utilización de la RV para simular casos reales, o directamente, visualizar los casos reales y poder diagnosticar previamente antes de actuar. Lo mismo pasa con la electrónica o la mecánica, de esta forma, se puede aprender de forma práctica mucho más rápido y de forma más efectiva.

Por lo tanto, en cuanto al ámbito industrial, este modo de trabajo no se puede quedar atrás. Por eso se va a realizar un sistema de RV con el objetivo de maximizar la eficiencia y satisfacción del usuario cuando realiza los modelados en CAD 3D en entornos virtuales. En el presente trabajo se recopilará información de aplicaciones comerciales en entornos virtuales, se tomará información sobre artículos científicos sobre el modelado de entornos RV, se analizarán las distintas interfaces identificadas para la realización de este trabajo y se tratará de crear varias interfaces distintas mediante la información obtenida para hacer el uso de esta aplicación de una manera sencilla. Para el desarrollo de esto, se empleará el uso de la aplicación MS Maquette, y con ella se tratará de proponer varios interfaces como se ha comentado anteriormente. Se realizará una evaluación de las distintas interfaces mediante la colaboración de alumnos o compañeros de la especialidad de Diseño y Fabricación de Producto para la selección de la mejor interfaz, para ello se deberá elegir un conjunto de piezas mecánicas que se deberán estudiar experimentalmente y también se deberán realizar actividades para evaluar las distintas propuestas.

[EN] This Master¿s Final Project will focus on the design of an advanced user interaction system for the creation of mechanical components in a Virtual Reality environment. Currently, Virtual Reality is quite developed for video game environments and artistic graphic design, but it has not yet been developed too much in mechanical CAD applications, because they do not contemplate the creation of geometry, they are only used as 3D object display applications. And what we are dealing with in this project is the design of the interactive menus of an object modeling application in Virtual Reality systems that facilitates the modeling in industrial environments and product manufacturing. For this same reason, the objective of this project is the creation of an intuitive and easy-to-use tool menu interface for anyone, so that whoever interacts has a satisfactory user experience.

It is time to take advantage and develop Virtual Reality environments because it will be a very important element in sectors such as medicine, since it could train doctors or support their work by using RV to simulate real cases, or directly, visualize the real cases and be able to diagnose previously before taking action. The same goes for electronics or mechanics, in this way, you can learn in a practical way much faster and more effectively.

Therefore, regarding the industrial field, this way of working cannot be left behind. For this reason, a RV system will be carried out with the aim of maximizing efficiency and user satisfaction when performing 3D CAD modeling in virtual environments. In this project, information from commercial applications in virtual environments will be collected, information on scientific articles on the modeling of RV environments will be taken, the different interfaces identified for carrying out this project will be analyzed, and an attempt will be made to create several different interfaces using the information obtained to make the use of this application in a simple way. For the development of this, the use of MS Maquette application will be used, and with it we will try to propose several interfaces as mentioned above. An evaluation of the different interfaces will be carried out through the collaboration of students or colleagues from the specialty of Product Design and Manufacture for the selection of the best interface, for which a set of mechanical parts must be chosen that must be experimentally studied and they should carry out activities to evaluate the different proposals.

[CA] El present Treball Final de Màster es va a centrar en el disseny d'un sistema d'interacció d'usuari avançada per a la creació de components mecànics en un entorn de realitat virtual. Actualment, la realitat virtual està prou desenrotllada en els àmbits dels videojocs i del disseny gràfic artístic, però encara no s'ha desenrotllat massa en aplicacions de CAD mecànic, perquè no contemplen la creació de geometria, només s'utilitzen com a aplicacions de visualització d'objectes tridimensionals. I el que tractem en este projecte és el disseny dels menús interactius d'una aplicació de modelatge d'objectes en sistemes de Realitat Virtual que facilite el modelatge en entorns industrials i fabricació de producte. Per esta mateixa raó, l'objectiu del present projecte és la creació d'una interfície de menú de ferramentes intuïtiva i fàcil d'usar per a qualsevol persona i de manera que qui interactua tinga una experiència d'usuari satisfactòria. És el moment d'aprofitar i desenvolupar els entorns de realitat virtual perquè serà un element molt important en sectors com la medicina, ja que podria formar a metges o donar suport a la seua labor mitjançant la utilització de la RV per a simular casos reals, o directament, visualitzar els casos reals i poder diagnosticar prèviament abans d'actuar. El mateix passa amb l'electrònica o la mecànica, d'aquesta forma, es pot aprendre de manera pràctica molt més ràpid i de forma més efectiva. Per tant, quant a l'àmbit industrial, aquesta manera de treball no es pot quedar arrere. Per això es realitzarà un sistema de RV amb l'objectiu de maximitzar l'eficiència i satisfacció de l'usuari quan realitza els modelatges en CAD 3D en entorns virtuals. En el present treball es recopilarà informació d'aplicacions comercials en entorns virtuals, es prendrà informació sobre articles científics sobre el modelatge d'entorns RV, s'analitzaran les diferents interfícies identificades per a la realització d'aquest treball i es tractarà de crear diverses interfícies diferents mitjançant la informació obtinguda per a fer l'ús d'aquesta aplicació d'una manera senzilla. Per al desenvolupament d'això, s'emprarà l'ús de l'aplicació MS Maquette, i amb ella es tractarà de proposar diverses interfícies com s'ha comentat anteriorment. Es realitzarà una avaluació de les diferents interfícies mitjançant la col·laboració d'alumnes o companys de l'especialitat de Disseny i Fabricació de Producte per a la selecció de la millor interfície, per a això s'haurà de triar un conjunt de peces mecàniques que s'hauran d'estudiar experimentalment i també s'hauran de realitzar activitats per a avaluar les diferents propostes.