Tiempo mínimo de dedicación recomendado: Interacción tangible
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Segunda edición: febrero 2022
© de esta edición, Fundació Universitat Oberta de Catalunya (FUOC)
Av. Tibidabo, 39-43, 08035 Barcelona
Autoría: Eloi Maduell i García, Santiago Vilanova Ángeles
Producción: FUOC
Todos los derechos reservados
© de esta edición, Fundació Universitat Oberta de Catalunya (FUOC)
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Índice
1.Introducción a la interacción tangible y al diseño de interacción
La explosión de la electrónica de consumo iniciada en los años cincuenta, que ha ido en progresión exponencial hasta
hoy en día, ha inundado nuestras vidas de un gran número de aparatos electrónicos
con numerosas funciones. Los primeros dispositivos electrónicos de consumo, como las
radios o los televisores, ya incorporaban, de una manera u otra, interfaces de control
mediante botones y potenciómetros que facilitaban a los usuarios el manejo de los
aparatos.
La revolución digital iniciada en los años ochenta representa un paso más en la sofisticación y las posibilidades
de estos artefactos electrónicos, que actualmente se han convertido en elementos imprescindibles
de nuestras actividades cotidianas, tanto laborales como de ocio. El uso de productos
digitales ha aumentado muy considerablemente en las dos últimas décadas, y ha llegado
a ser generalizado entre la mayoría de la población. Más del 81 % de los hogares en
España con al menos un miembro de 16 a 74 años dispone de algún tipo de ordenador
(de sobremesa, portátil, tableta...) y más del 93 % de la población de 16 a 74 años
ha usado Internet en los tres últimos meses, según la Encuesta sobre Equipamiento
y Uso de Tecnologías de Información y Comunicación en los Hogares de noviembre de
2020.
La gran proliferación de ordenadores, videoconsolas, televisores, calculadoras, teléfonos
móviles, teclados electrónicos, wearables, etc., y la creciente incorporación de funcionalidades a estos aparatos han obligado
a los diseñadores y a los fabricantes a hacer estudios orientados a la usabilidad
de los productos para facilitar a los usuarios la interacción con los dispositivos.
Human Computer Interaction
Fuente: Wikipedia (cc).
En este contexto emerge la disciplina del diseño de interacción, que tiene el objetivo de hacer más amigable el uso de los aparatos.
Hoy en día, con la extensa proliferación de aparatos digitales de última generación,
como asistentes digitales personales o PDA, teléfonos inteligentes o smartphones y ordenadores portátiles, la aplicación de conceptos del diseño de interacción se
hace imprescindible para cualquier fabricante de productos electrónicos digitales.
Elementos como el ratón, el teclado o el mando a distancia surgen como respuesta a
esta necesidad de usabilidad de los nuevos productos electrónicos y han pasado a ser
de gran utilidad para los usuarios. El abaratamiento progresivo de la microelectrónica
digital y los microprocesadores ha favorecido la generalización de tecnologías que
solo hace unos años eran patrimonio de un grupo reducido de especialistas. Actualmente,
dispositivos como las redes Ethernet, el Wi-Fi, las videocámaras o los sistemas de
microfonía no solo son accesibles a casi todo el mundo, sino que además a menudo los
encontramos integrados en los productos electrónicos, lo que permite el diseño de
interacciones cada vez más sofisticadas. También es reseñable que los productos electrónicos
cada vez abarcan más funcionalidades, a veces con la creación de dispositivos o aplicaciones
que controlan o realizan nuevos procesos y otras sustituyendo a procesos manuales
existentes.
Equipamiento TIC en los hogares. Porcentaje de hogares con algún miembro de 16 a 74
años
Fuente: Nota de prensa del Instituto Nacional de Estadística. Encuesta sobre Equipamiento
y Uso de Tecnologías de Información y Comunicación en los Hogares. (ine.es) 16 de noviembre 2020.
La crisis de la fabricación de microchips y del transporte de contenedores a nivel
mundial derivados de la pandemia de COVID-19 en 2020 y 2021 está creando cierta tensión
e incertidumbre en cuanto al abastecimiento de productos, así como repercutiendo en
el aumento de precio para los consumidores finales en muchos productos tecnológicos.
En cualquier caso, nada parece poder frenar la integración cada vez mayor de la electrónica
en nuestras vidas. Dentro de no muchos años habrá países en los que ya no quedarán
personas que no hayan crecido con dispositivos electrónicos avanzados a su alrededor.
Fuera de la esfera de los productos de mercado, en el campo de la experimentación
artística con las nuevas tecnologías, se emplean estas técnicas de diseño interactivo
para hacer partícipes a los espectadores, convirtiéndolos así en sujetos activos de
la composición de las obras, más allá del paradigma de sujeto contemplativo. Es interesante
fijarse en la proliferación actual de videoinstalaciones interactivas, arte sonoro
participativo o arte en línea que usan de una manera u otra estas técnicas de diseño
interactivo, invitando a los espectadores/usuarios a participar como sujetos activos
de las propuestas artísticas.
Así pues, el diseño de interacción es la disciplina que define el comportamiento de
los productos y los sistemas con los que interactúa el usuario.
Ciertos principios básicos de la psicología cognitiva ofrecen la base para el diseño
de las interacciones, y en este contexto se desarrollan interacciones que obedecen
a principios como los del mapa mental (asociación de conceptos) o la metáfora de la
interfaz (como el escritorio). Los productos del diseño de interacción son típicamente
desarrollados mediante análisis y pruebas con usuarios, y su diseño se evalúa en términos
de usabilidad e influencia afectiva.
Hemos de tener presente en todo momento que la disciplina del diseño interactivo no
es un fin en sí mismo, sino que debe ayudar a los usuarios a interactuar con un sistema
determinado, y que, por lo tanto, tendría que reducir al mínimo su complejidad de
uso, sin eliminar funcionalidades importantes. Es clave que entendamos que la interactividad
por sí misma no tiene ningún valor si no ayuda a llevar a cabo acciones complejas
de manera simple y eficaz.
A lo largo de este documento, repasaremos los distintos conceptos y las prácticas
más habituales en el campo del diseño interactivo. Profundizaremos en nociones del
ámbito del análisis de audio, la visión por ordenador, el diseño electrónico interactivo
o la interactividad mediante ratón y teclado. Estos materiales os servirán para hacer
un repaso fundamental y os permitirán tener una idea general de las posibilidades
que ofrece este sector. La asignatura contiene otros materiales, como los casos de
estudio Mosaic, los códigos de ejemplo con comentarios, las propuestas prácticas, los vídeos tutoriales,
la galería de proyectos de interacción tangible y los enlaces externos de referencia.
Por medio del análisis de casos reales, podremos ver cómo se orientan proyectos de
diseño interactivo en la esfera del mercado, la práctica artística o el entorno industrial.
El objetivo principal es que dispongáis de una visión lo bastante amplia y completa
como para poder hacer propuestas críticas y coherentes en cada contexto y aprender
a analizar las ya existentes.
2.Entrada (input) - proceso - salida (output)
Podríamos resumir el proceso de la interacción con la secuencia clásica (aplicable
a todos los procesos de computación) entrada (input) - proceso - salida (output).
A grandes rasgos, cuando interactuamos con un sistema, lo hacemos introduciendo datos
en este mediante periféricos de entrada (el ratón, el teclado, la palanca de control
o joystick, cámaras, sensores...). Estos datos son procesados y analizados por el sistema de
software en la CPU. Una vez analizados estos datos de entrada, el sistema interactivo
responde provocando una acción determinada en algún periférico de salida (el monitor,
la impresora, un videoproyector, los altavoces, las luces de un semáforo, un termostato,
etc.).
3.Los módulos
Hemos estructurado esta documentación atendiendo a seis grandes bloques temáticos
que consideramos fundamentales en el ámbito de la interacción tangible.
1) El primer módulo, "Teclados", hace referencia a las características, los usos y las potencialidades de las interfaces
basadas en teclados alfanuméricos y musicales.
2) El segundo módulo, "Dispositivos apuntadores", analiza toda una serie de dispositivos físicos que nos permiten obtener datos de
posicionamiento en el plano bidimensional, como por ejemplo el ratón, la palanca de
control o los mandos de juego o gamepads. Se incluyen también en este módulo referencias a pantallas táctiles y multitáctiles.
3) El tercer módulo, "Análisis de audio", se centra en toda una serie de conceptos teóricos y de recursos técnicos que nos
permitirán afrontar el diseño de interacciones basadas en el reconocimiento de características
sonoras como la amplitud o la frecuencia.
4) El cuarto módulo, "Dispositivos electrónicos", es un compendio de conceptos teóricos relacionados con el prototipado de dispositivos
electrónicos interactivos. Tomando la plataforma Arduino como punto de partida, se
revisan una serie de componentes electrónicos (sensores y actuadores) imprescindibles
de cara al diseño de interacciones.
5) El quinto módulo, "Visión artificial", ofrece la base conceptual y analiza las distintas técnicas más habituales en el
contexto del diseño de interacciones basadas en la visión artificial.
6) El sexto módulo, "Comunicación y tratamiento de datos", a modo de anexo, ofrece algunos recursos referentes a redes y protocolos de comunicación,
y varios procedimientos matemáticos habituales en el tratamiento de datos.
4.Objetivos
El objetivo fundamental de este material es ofrecer una base de conocimientos para
que podáis desarrollar vuestros propios diseños interactivos atendiendo a principios
como la funcionalidad, la usabilidad y la ergonomía. A pesar de que hemos pretendido
hacer un análisis exhaustivo de cada una de las áreas de conocimiento de las que tratan
los módulos, no hemos querido olvidar el aspecto inherentemente creativo del diseño
de interactividad, y mediante reflexiones a lo largo de todos los módulos os invitamos
a repensar los usos de cada uno de los dispositivos orientados a la interacción que
se presentan en la documentación de la asignatura.
La meta final de la asignatura Interacción tangible que cursáis es estimular la capacidad para innovar y generar nuevas ideas y que,
al final del proceso, seáis capaces de desarrollar pequeños sistemas digitales en
los que el componente físico es muy importante. Así, nos acercaremos al trabajo con
sensores, servos, motores, pantallas LCD, etc. para crear proyectos de interacción
tangible. A la vez la asignatura busca formar al estudiante en el desarrollo de un
proyecto propio con una metodología de trabajo basada en el design thinking que potencia la fase de análisis y estudio de un problema para proponer una solución
creativa.
Arduino y los sistemas de open hardware son esenciales en el entorno tecnológico actual, cada vez tienen más peso en el desarrollo
de nuevos sistemas digitales, como en el caso del Internet de las cosas y en proyectos
relacionados con la transformación smart del entorno (open data + open hardware).
Además, la asignatura abre sus límites no solo a la creación de sistemas útiles –en
el sentido estricto del término– sino también artísticos y creativos. Se ofrece al
estudiante explorar diferentes caminos para la experimentación y el aprendizaje con
Arduino y también con el potencial de Processing para el control, visualización y
gestión de datos, apoyándonos en los módulos de teclados, dispositivos apuntadores,
análisis de audio, dispositivos electrónicos y visión por computadora. La interacción
tangible es un ecosistema en evolución que ha ido incorporando novedades técnicas
a lo largo del tiempo. Con el paso de los años se podrán aplicar los conocimientos
y capacidades básicas adquiridas en la asignatura en proyectos con tecnologías, dispositivos
y técnicas novedosas para prototipar nuevos conceptos.
5.Entornos de programación interactiva
Para afrontar la praxis del diseño interactivo, usaremos herramientas libres (Open Source) de programación interactiva, y también entornos de hardware libres (plataforma Arduino).
Estas herramientas permiten el prototipado rápido de diseños interactivos y en la
mayoría de casos no requieren grandes conocimientos previos del área de la informática,
la programación o la electrónica. Incluso existen plataformas de diseño interactivo
enfocadas a los niños.
Un ejemplo destacable es Scratch, que cuenta con una comunidad de aproximadamente
80 millones de usuarios y alrededor de 88 millones de proyectos compartidos. La mayoría
de los usuarios están en la franja de 4 a 18 años, pero existen una cantidad reseñable
de perfiles con edades mayores que hacen uso de las herramientas de la plataforma
para crear y compartir proyectos.
Todo este tipo de herramientas de programación y hardware libre están orientadas mayoritariamente
al diseño de interfaces interactivas para el contexto artístico o experimental, puesto
que no cumplen todos los estándares de fiabilidad y robustez que pide un contexto
de fabricación industrial.
El diseño interactivo implica, en la mayoría de proyectos, la realización de una serie
de prototipos de las interfaces para probar su usabilidad antes de que sean desarrollados
de manera definitiva mediante sistemas profesionales.
Hay un gran número de herramientas de programación de diseño interactivo que permiten
prototipar interfaces y sistemas complejos con relativa simplicidad. Vale la pena
distinguir dos grandes familias de software en función del sistema de programación.
1) Herramientas de prototipado mediante código
Estas herramientas, entre las que podemos destacar Processing, openFrameworks o el
entorno de desarrollo de software de Arduino, permiten prototipar las distintas funcionalidades
del software con la programación mediante el código simplificado de lenguajes como
Java, C o C++.
Habitualmente, se trata de sistemas que permiten acabados más robustos y fiables,
a pesar de que requieren ciertos conocimientos previos de programación informática
o una buena disposición a su aprendizaje.
2) Herramientas de prototipado mediante programación diagramática
El sistema diagramático, en un principio orientado a usuarios no iniciados en el mundo
de la programación de software, se dirige a perfiles más cercanos a los músicos, los
diseñadores o los artistas. Estas herramientas permiten el prototipado de sistemas
interactivos mediante la conexión de objetos gráficos que llevan a cabo distintas
operaciones, y ofrecen un tipo de programación muy similar a los diagramas de flujo.
Dentro de esta familia, vale la pena destacar entornos como Pure Data, Max MSP o Quartz
Composer. Su uso es muy popular en entornos de creación artística, puesto que son
muy efectivos, y están orientados al diseño de aplicaciones relacionadas con el arte
sonoro, las videoinstalaciones y el arte mediático en general.
Fuente: flossmanuals (cc)
6.Conclusiones
Así pues, como hemos visto, en esta primera síntesis fundamentaremos la teoría y la
práctica del diseño de interacción en un conjunto de materiales, teóricos y prácticos,
basados en el uso de herramientas de software y hardware libre, atendiendo siempre
a los principios de usabilidad, ergonomía y búsqueda creativa.
Esperamos que, con el objetivo de llevar a cabo vuestros propios proyectos de diseño
interactivo, os sean de utilidad los materiales que a continuación os presentamos.
Bibliografía
Bibliografía y recursos específicos
A pesar de que a lo largo de los módulos siguientes trataremos de hacer una introducción
exhaustiva a los diferentes usos y técnicas relacionados con el diseño de interacción,
recomendamos que uséis como material complementario los recursos en línea que especificamos
a continuación:
Tom Igoe, recursos sobre computación física: https://tigoe.com/
Arduino Playground: https://playground.arduino.cc/
Tutoriales Processing: https://processing.org/learning/
Recursos en línea sobre conceptos relacionados con el diseño de interacción: https://www.interaction-design.org/
Recomendamos también la lectura de los libros y los manuales de referencia siguientes:
The Art of Interactive Design. Chris Crawford, 2002 No Starch Press
Programming Interactivity. A Designer's Guide to Processing, Arduino, and openFramework. O'Reilly Media. 15 de julio de 2009.
Algunas de las diferentes definiciones a lo largo de los módulos están extraídas directamente
o readaptadas de Wikipedia (licencias GFDL y CC BY-SA para todos sus textos).