Desarrollo y Evaluación de una Técnica de Interacción Aérea basada en Marcadores Fiduciales para entornos Multi-superficie

Abstract

[EN] The use of tablets in educational environments offers wide advantages and benefits both teachers and students, significantly increases the performance and creates an environment of constant interaction that keeps the attention and focus on activities and has recently been considered a strategic resource in educational centers, as a unique opportunity to increase student motivation and improve learning outcomes. The goal of this research is the development and evaluation of air interaction technique based on fiducial markers for multi-surface environments. The interaction allows the selection and transport of items between interactive spaces without contacting the surface. Unlike some consulted interaction techniques, it does not use external hardware, which represents advantages when it comes to implementations in production environments. The development of the markerFrame framework, which allows the transfer and manipulation of digital objects between tablets, is detailed. To evaluate the framework, an experiment was performed and a collaborative educational multidevice game was developed, in which 78 children between the ages nine and ten participated. The aim is to measure and encourage the type of communication, collaboration and planning in multi-surface environments. The results show the preference of natural interaction with respect to interaction with tablets in a multi-surface environment in the same setting, i.e. without exploiting all the advantages in terms of graphics and user experience of existing equipment. However, an analysis with respect to the natural interaction compared to tablets which allow to endow the scenario with digital elements with high interactivity and visual perception.

[ES] El uso de tabletas en entornos educativos ofrece amplias ventajas y beneficios tanto a docentes como estudiantes, aumenta significativamente el desempeño y genera un ambiente de interacción constante que mantiene la atención y el enfoque en las actividades y se ha considerado recientemente un recurso estratégico en los centros educativos, como una oportunidad única para aumentar la motivación de los estudiantes y mejorar los resultados del aprendizaje. El objetivo de la presente investigación es el desarrollo y evaluación de una técnica de interacción aérea basada en marcadores fiduciales para entornos multi-superficie. La interacción permitió la selección y transporte de elementos entre espacios interactivos sin necesidad de establecer contacto con la superficie. A diferencia de algunas técnicas de interacción consultadas, no hace uso de hardware externo, lo que representa ventajas a la hora de realizar implementaciones en entornos de producción. Se detalla el desarrollo de markerFrame, un framework que permite el traslado y manipulación de objetos digitales entre tabletas. Para evaluarlo se realizó un experimento y se implementó un juego educativo colaborativo y multi-dispositivo, en el cual han participado 78 niños comprendidos entre nueve y 10 años. El objetivo es medir y fomentar la forma de comunicación, colaboración y planificación en entornos multi-superficies. Los resultados muestran la preferencia de la interacción natural con respecto a la interacción con tabletas en entornos multi-superficie en ambientes iguales, es decir sin explotar todas las ventajas a nivel de gráficos y experiencia de usuarios de los equipos actuales. Sin embargo se realiza un análisis con respecto a la interacción natural, frente a las tabletas que permiten dotar al escenario de elementos digitales con interactividad y alta percepción visual.