Stereoscopic user interfaces: Creating a pipeline for stereo application development

Abstract

Aquest treball es una recerca doctoral en el camp de les interfases gràfiques d’usuari estereoscòpiques. Avaluem l’estat actual de la tecnologia 3D i l’estat de l’art en les tendències de l’àrea, traduint-les a conceptes aplicables a software. L’objectiu principal és estudiar com la profunditat 3D pot millorar la interfase d’una aplicació, donant-li estètica i utilitat. Independentment del medi, el nostre enfoc és proveir eines i tècniques eficients que s’apliquin al procés de disseny d’interfases par a afegir-les-hi profunditat. És per això que hem treballat en un entorno web, d’escriptori, con gestos y estudis de percepció d’usabilitat, amb la intenció de documentar tant les reaccions dels usuaris com les aplicacions innovadores en software. Aquesta tesis documenta un esforç de 4 anys en l’àrea de les interfases gràfiques d’usuari estereoscòpiques. S’inicia revisant les bases de la teoria estereoscòpica i l’estat de la tecnologia. Posteriorment ens fixem en les fases d’interès del procés de creació d’una interfase gràfica, des del prototip fins la mesura de la profunditat percebuda. Construïm eines i biblioteques adaptades a les tecnologies actuals i que permeten als desenvolupadores i entusiastes crear aplicacions que utilitzin 3D, incloent les aplicacions de Realitat Virtual.

Este trabajo es una investigación doctoral en el campo de interfaces graficas de usuario estereoscópicas. Se evalúa el estado actual de la tecnología 3D y el estado del arte en las tendencias del área, traduciéndolas a conceptos aplicables a software. El objetivo principal es estudiar como la profundidad 3D puede mejorar la interfaz de una aplicación, otorgándole una estética y utilidad. Independientemente del medio, nuestro enfoque es proveer herramientas y técnicas eficientes que se apliquen a proceso de diseño de interfaces para añadirles profundidad. Es por ello que trabajamos en un entorno web, de escritorio, con gestos y estudios de percepción de usabilidad, con la intención de documentar tanto las reacciones de los usuarios como las aplicaciones novedosas en software. La presente tesis documenta un esfuerzo de 4 años en el área de interfaces graficas de usuario estereoscópicas. Empezamos repasando las bases de la teoría estereoscópica y el estado de la tecnología. Luego nos fijamos en varias fases del proceso de creación de una interfaz gráfica, desde el prototipado hasta la medición de la profundidad percibida. Construimos herramientas y bibliotecas que van de la mano con las tecnologías actuales y que permiten a los desarrolladores y entusiastas crear aplicaciones que utilicen 3D, incluyendo las aplicaciones de Realidad Virtual.

interfaces. It evaluates the current state of 3D technology and the state of the art trends in the area and translates them to software applications. The main objective is to study how 3D depth can enhance a GUI application, by having an aesthetic and utilitarian function. Independent of medium, our main focus is to provide efficient tools and techniques that apply to the interface design process to add depth to it. In this vein we work with web, desktop, gestural technologies and perception UX studies with the intention of documenting both user reactions and innovative software implementations. The present thesis documents our 4 year effort in the field of stereoscopic graphical user interface. We walk through the foundations of the stereo theory and the state of the technology. We then approach several phases of a GUI creating pipeline: from sketching prototypes to measuring the perceived depth effect. We built frameworks and plugins that go hand to hand with the current technology stack and allow other developers and enthusiasts to create both stereoscopic 3D GUIs and VR applications.