본 연구는 실물형 인터페이스 개념과 특징을 설명하고 있는 선행연구를 대상으로 실물형 인터페이스디자인에 대한 특성을 토출하여 이를 토대로 실물형 인터페이스 디자인 가이드라인을 제안하였다. 도출된 인터페이스 디자인 가이드 라인의 특성은 물리적 조작성, 기기의 용이성 및 편리성, 지각적 표현성, 상황인지 및 공간성, 그리고 사회적 상호작용으로 구분되었으며 25개의 세부항목이 추출되었다. 개발된 가이드라인은 사용자와의 상호작용 측면이 강조된 것으로 이를 실제공간의 체험형 전시물들에 적용하여 평가함으로써 현 실물형 인터페이스 디자인의 특성을 분석하였다. 조사대상으로 선정된 국립과학 박물관의 전시 설치물들 중 실물형 인터페이스 평가가 가능하다고 판단되는 15개의 설치물을 대상으로 개발된 디자인 가이드 라인에 따라 전문가 평가를 하였다. 평가결과 신체모션을 이용한 인터페이스에 대한 점수가 가장 높았으며 이들은 상황인지 및 공간성 영역에서 높은 평가를 받았다. 상황인지 및 공간성은 새로이 확장된 실물형 인터페이스 특성으로 최근 그 중요성이 강조되고 있다. 분석 결과 대부분의 설치물들은 버튼과 조이스틱 위주의 물리적 조작성을 제공하는 설치물이 가장 많았으나 향후 시각, 청각, 촉각 등의 다감각 인터페이스나 사용자가 직접 설치장치들을 재배열하는 인터렉션 개발 등이 필요하였다. 본 연구는 실물형 인터페이스 디자인을 평가할 수 있는 기준을 제시하였다는데 그 의의가 있으며 실물형 인터페이스디자인이 적용된 전시 설치물들이 개발되고 적용됨에 있어 발전 방향을 모색하는데 도움을 줄 것으로 기대한다. 향후 개발된 실물형 인터페이스 디자인 가이드 라인에 따라 전문가 평가뿐만 아니라 실제 사용자들을 대상으로 하는 사용자 경험 평가가 병행되어야 할 것이다.
본 연구는 실물형 인터페이스 개념과 특징을 설명하고 있는 선행연구를 대상으로 실물형 인터페이스디자인에 대한 특성을 토출하여 이를 토대로 실물형 인터페이스 디자인 가이드라인을 제안하였다. 도출된 인터페이스 디자인 가이드 라인의 특성은 물리적 조작성, 기기의 용이성 및 편리성, 지각적 표현성, 상황인지 및 공간성, 그리고 사회적 상호작용으로 구분되었으며 25개의 세부항목이 추출되었다. 개발된 가이드라인은 사용자와의 상호작용 측면이 강조된 것으로 이를 실제공간의 체험형 전시물들에 적용하여 평가함으로써 현 실물형 인터페이스 디자인의 특성을 분석하였다. 조사대상으로 선정된 국립과학 박물관의 전시 설치물들 중 실물형 인터페이스 평가가 가능하다고 판단되는 15개의 설치물을 대상으로 개발된 디자인 가이드 라인에 따라 전문가 평가를 하였다. 평가결과 신체모션을 이용한 인터페이스에 대한 점수가 가장 높았으며 이들은 상황인지 및 공간성 영역에서 높은 평가를 받았다. 상황인지 및 공간성은 새로이 확장된 실물형 인터페이스 특성으로 최근 그 중요성이 강조되고 있다. 분석 결과 대부분의 설치물들은 버튼과 조이스틱 위주의 물리적 조작성을 제공하는 설치물이 가장 많았으나 향후 시각, 청각, 촉각 등의 다감각 인터페이스나 사용자가 직접 설치장치들을 재배열하는 인터렉션 개발 등이 필요하였다. 본 연구는 실물형 인터페이스 디자인을 평가할 수 있는 기준을 제시하였다는데 그 의의가 있으며 실물형 인터페이스디자인이 적용된 전시 설치물들이 개발되고 적용됨에 있어 발전 방향을 모색하는데 도움을 줄 것으로 기대한다. 향후 개발된 실물형 인터페이스 디자인 가이드 라인에 따라 전문가 평가뿐만 아니라 실제 사용자들을 대상으로 하는 사용자 경험 평가가 병행되어야 할 것이다.
Tangible user interfaces have been developed in the area of Human-Computer Interaction for the last decades, however, the applied domains recently have been extended into the product design and interactive art. Tangible User Interfaces are the combination of digital information and physical objects ...
Tangible user interfaces have been developed in the area of Human-Computer Interaction for the last decades, however, the applied domains recently have been extended into the product design and interactive art. Tangible User Interfaces are the combination of digital information and physical objects or environments, thus they provide tangible and intuitive interaction as input and output devices, often combined with Augmented Reality. The research developed a design guideline for tangible user interfaces based on key properties of tangible user interfaces defined previously in five representative research: Tangible Interaction, Intuitiveness and Convenience, Expressive Representation, Context-aware and Spatial Interaction, and Social Interaction. Using the guideline emphasizing user interaction, this research evaluated installation in a science museum in terms of the applied characteristics of tangible user interfaces. The selected 15 installations which were evaluated are to educate visitors for science by emphasizing manipulation and experience of interfaces in those installations. According to the input devices, they are categorized into four Types. TUI properties in Type 3 installation, which uses body motions for interaction, shows the highest score, where items for context-aware and spatial interaction were highly rated. The context-aware and spatial interaction have been recently emphasized as extended properties of tangible user interfaces. The major type of installation in the science museum is equipped with buttons and joysticks for physical manipulation, thus multimodal interfaces utilizing visual, aural, tactile senses etc need to be developed to provide more innovative interaction. Further, more installation need to be reconfigurable for embodied interaction between users and the interactive space. The proposed design guideline can specify the characteristics of tangible user interfaces, thus this research can be a basis for the development and application of installation involving more TUI properties in future.
Tangible user interfaces have been developed in the area of Human-Computer Interaction for the last decades, however, the applied domains recently have been extended into the product design and interactive art. Tangible User Interfaces are the combination of digital information and physical objects or environments, thus they provide tangible and intuitive interaction as input and output devices, often combined with Augmented Reality. The research developed a design guideline for tangible user interfaces based on key properties of tangible user interfaces defined previously in five representative research: Tangible Interaction, Intuitiveness and Convenience, Expressive Representation, Context-aware and Spatial Interaction, and Social Interaction. Using the guideline emphasizing user interaction, this research evaluated installation in a science museum in terms of the applied characteristics of tangible user interfaces. The selected 15 installations which were evaluated are to educate visitors for science by emphasizing manipulation and experience of interfaces in those installations. According to the input devices, they are categorized into four Types. TUI properties in Type 3 installation, which uses body motions for interaction, shows the highest score, where items for context-aware and spatial interaction were highly rated. The context-aware and spatial interaction have been recently emphasized as extended properties of tangible user interfaces. The major type of installation in the science museum is equipped with buttons and joysticks for physical manipulation, thus multimodal interfaces utilizing visual, aural, tactile senses etc need to be developed to provide more innovative interaction. Further, more installation need to be reconfigurable for embodied interaction between users and the interactive space. The proposed design guideline can specify the characteristics of tangible user interfaces, thus this research can be a basis for the development and application of installation involving more TUI properties in future.
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문제 정의
세 번째는 ‘지각적 표현성’이다. 눈에 보이지 않는 상호작용이 물리적인 기기의 디지털 정보와 결합되어 어떻게 표현되고 있느냐에 관한 내용이다. 실물형 상호작용 시스템들이 가지고 있는 물질적이고 디지털적인 표상체와 그들의 표현 및 명료성에 중점을 둔다.
본 연구는 사용자가 경험하는 상호작용이 강조된 실물형 인터페이스 디자인 특성이 무엇인지를 파악하고 서로 얽혀 있는 물리적, 기술적, 공간적, 사회적 측면에서의 다양한 상호작용을 밝히고자 한다. 먼저 실물형 인터페이스 디자인 방향을 제시할 가이드라인을 개발하고 이를 바탕으로 과학관의 체험형 전시물들을 평가해 봄으로써 실제 공간에 적용된 실물형 인터페이스 디자인 특성을 파악하는데 그 목적이 있다.
본 연구는 사용자가 경험하는 상호작용이 강조된 실물형 인터페이스 디자인 특성이 무엇인지를 파악하고 서로 얽혀 있는 물리적, 기술적, 공간적, 사회적 측면에서의 다양한 상호작용을 밝히고자 한다. 먼저 실물형 인터페이스 디자인 방향을 제시할 가이드라인을 개발하고 이를 바탕으로 과학관의 체험형 전시물들을 평가해 봄으로써 실제 공간에 적용된 실물형 인터페이스 디자인 특성을 파악하는데 그 목적이 있다.
본 연구는 앞서 개발한 실물형 인터페이스 디자인 가이드라인에 따라 실제 공간에 설치되어 있는 설치물들의 실물형 인터페이스 디자인 특성을 파악하는데 그 목적이 있다. 따라서 현재 과학관에 설치된 체험형 전시물을 대상으로 전문가 디자인 평가를 실시하여 그 특성을 분석한다.
실물형 인터페이스는 이제 관련 산업, 기술, 제품, 예술, 교육, 건축 등 다양한 분야로 확장되어 사용자의 경험을 보다 적극적으로 지원할 수 있는 새로운 유비쿼터스 환경을 창조할 것이다. 본 연구는 이러한 환경에 적합한 실물형 인터페이스 디자인 가이드라인과 평가방법을 제시하였다는데 그 의의가 있다. 후속연구로 전문가에 의한 평가뿐만 아니라 사용자를 대상으로 하는 사용성 평가 연구가 진행될 예정이다.
실물형 인터페이스의 개념과 특징을 다루고 있는 선행연구를 바탕으로 실물형 인터페이스 디자인 특성을 도출하며 이를 토대로 실물형 인터페이스 디자인 가이드라인을 제안한다.
제안 방법
5개의 영역 25개 항목에 대해 5점 척도로 ‘1점: 전혀 그렇지 않다’에서 ‘5점: 매우 그렇다’까지 설치물에 나타난 실물형 인터페이스 특성 정도를 평가하였다.
회의를 통해 선행연구에서 고찰한 Ishii(2008), Hornecker(2006), Jacob(2008), Koleva(2003), Ghazali(2006)의 관련 논문 5편을 토대로 대표적인 실물형 인터페이스 디자인 특성을 도출하였으며 그 결과는 Table 1과 같다. 각 논문에서 제시된 특성들 중에서 유사하다고 판단되는 것들을 같은 영역으로 구분하였으며 그 내용과 중요도에 따라 물리적 조작성, 기기의 용이성 및 편리성, 지각적 표현성, 상황인지 및 공간성, 사회적 상호작용의 5가지 디자인 특성을 추출하였다. 또한 추출된 디자인 특성의 개념을 새로이 정의하고 이를 가장 잘 표현할 수 있는 세부항목들을 정하였다.
뇌파유도체험, 소리공간, 피부형광체험이 이에 속한다. 뇌파유도체험은 사용자 뇌파의 파장을 측정 시스템 장치로 측정하며, 피부형광체험은 피부형광진단기를 통하여 피부 1 mm속의 피지, 여드름균, 박테리아, 염증 및 색소침착 등을 분석해 준다. 소리체험은 사용자의 목소리를 화면매체의 물방울로 변환시켜 표현하는 것으로 목소리의 크기를 조절함으로써 물방울의 위치나 크기가 변한다.
평면 스크린은 대부분 터치 기반의 실물형 인터페이스를 형성하고 있었다. 데스크탑의 그래픽 인터페이스와 동일하게 화살표, 슬라이드 바 등 표현된 아이콘들을 통해 상호작용을 경험하게 하였다. 스크린을 이용한 과학관의 전시설치물은 내가 만든 자동차, 나도 아나운서, 사이버 아바타였다.
본 연구는 앞서 개발한 실물형 인터페이스 디자인 가이드라인에 따라 실제 공간에 설치되어 있는 설치물들의 실물형 인터페이스 디자인 특성을 파악하는데 그 목적이 있다. 따라서 현재 과학관에 설치된 체험형 전시물을 대상으로 전문가 디자인 평가를 실시하여 그 특성을 분석한다.
각 논문에서 제시된 특성들 중에서 유사하다고 판단되는 것들을 같은 영역으로 구분하였으며 그 내용과 중요도에 따라 물리적 조작성, 기기의 용이성 및 편리성, 지각적 표현성, 상황인지 및 공간성, 사회적 상호작용의 5가지 디자인 특성을 추출하였다. 또한 추출된 디자인 특성의 개념을 새로이 정의하고 이를 가장 잘 표현할 수 있는 세부항목들을 정하였다. 그 결과는 Table 2와 같다.
본 연구에서 개발된 디자인 가이드라인은 물리적, 기술적 측면뿐만 아니라 공간적, 사회적, 사용자적 측면에서의 다양한 접근을 시도하였다.
몸 전체를 움직이는 전시물로는 신체 에너지 수확, 스트레스를 날리자, 학익진 전법체험이 있었다. 신체에너지 수확은 몸이 움직이는 양에 따라 에너지가 증가하도록 하였다. 스트레스를 날리자는 자신이 영상매체 속의 운동선수, 만화캐릭터, 게임 주인공이 되어 자신의 신체 움직임을 통해 영상 속의 주인공이 움직인다.
실물형 인터페이스의 5개의 특성인 물리적 조작성, 기기의 용이성 및 편리성, 지각적 표현성, 상황인지 및 공간성, 사회적 상호작용에 따라 조사대상으로 선정된 15개의 전시설치물에 대한 평가를 실시하였으며 그 결과는 Table 4와 같다. 5개의 영역 25개 항목에 대해 5점 척도로 ‘1점: 전혀 그렇지 않다’에서 ‘5점: 매우 그렇다’까지 설치물에 나타난 실물형 인터페이스 특성 정도를 평가하였다.
대상 데이터
1, 2 층의 첨단기술관과 기초과학관, 전통과학관을 대상으로 전시도면을 참조하고 전문가 현장조사를 통해 실물형 인터페이스 분석이 가능하다고 판단되는 15개의 전시물을 선정하였다. 선정된 전시설치물의 위치는 Fig.
본 연구를 위해 국립과천과학관을 조사대상으로 선정하였다. 국립과천과학관은 그래픽 패널과 같은 정적인 전시매체를 최소화하고 작동, 체험 전시율이 높으며 첨단 연출매체를 도입하여 상호작용을 중시하였다.
1과 같다. 선정된 15개 전시설치물을 앞서 개발한 실물형 인터페이스 디자인 가이드라인에 의해 전문가 4인이 평가하였다.
실물형 인터페이스 디자인 가이드라인을 개발하기 위해 전문가 3인이 세 차례의 회의를 하였다. 증강현실 및 HCI 분야에서 10년 이상 활발한 연구를 진행하고 있는 호주 대학의 교수와 실물형 인터페이스와 인터렉티브 디자인 분야의 교수 그리고 유비쿼터스 공간 연구를 하는 건축과 연구교수였다.
성능/효과
특히, 상황인지 및 공간성은 새로이 확장된 실물형 인터페이스특성으로 최근 그 중요성이 많이 강조되고 있다. 가장 평가 점수가 높았던 신체모션은 상황인지 및 공간성과 관련된 인터페이스에 대한 평가가 좋았으며 사용자들에게도 인기가 매우 높았다. 하지만 신체의 움직임이 쉽게 감지되지 않아 흥미가 지속되지 않았으며 동작이 자연스럽게 연결되지 못하는 단점들이 있었다.
과학관 전시물의 가장 대표적인 물리적 조작 행위는 버튼 누르기와 조이스틱이었다. 과학관의 체험 전시물 중 가장 많은 비중을 차지했으며 암세포를 찾아라, 해미래, 반응속도, 파스칼의 삼각형, 동서양 노젓기 체험, 거북선 구조 등이 있었다. 암세포를 찾아라는 누워있는 마네킹 위에 설치되어 있는 슬라이딩 LCD화면을 움직이면서 인체의 횡단면 영상을 볼 수 있다.
또한 지각적 표현성도 3.53점으로(Fig. 2) 유형 2와 유형 3보다 높았으나 ‘물리적 표현과 디지털 표현이 적절히 섞여 있다’ 항목에서만 5.00점으로 높게 나타났다.
기존의 시각적인 전시물과는 달리 실제로 실물이나 모형 등을 손으로 직접 만져보게 함으로써 학습효과가 크다(Jeong, 2009). 선정된 15개의 전시물은 과학적 내용을 교육시키기 위한 것으로 조작과 체험이 강조되었다. 선정된 전시물은 입력장치(input device)에 따라 4가지 유형으로 구분된다(Table 3).
그래픽 인터페이스에서처럼 스크린을 이용한 인터페이스에서부터 뇌파, 소리 등을 이용한 인터페이스까지 다양한 유형의 전시설치물이 있었으나 물리적 조작을 통한 실물형 인터페이스가 가장 많았다. 실물형 인터페이스 디자인 평가 결과 가장 점수가 높았던 전시물은 신체모션을 이용한 인터페이스 였으며, 가장 점수가 낮았던 전시물은 손이나 몸 외의 다른 감각을 이용한 인터페이스였다. 이러한 차이는 실물형 인터페이스의 디자인 특성 중 주로 상황인지 및 공간성 영역에서의 차이에 기인하는 것으로 나타났다.
유형에 상관없이 5개의 디자인 특성에 대해서는 지각적 표현성이 3.10점으로 가장 높았으며 상황인지 및 점수가 높았다.
06점으로 가장 낮았다. 이상의 분석 결과 각 영역별 세부 항목의 평가 점수에는 차이가 있는 것으로 나타났다.
첫째, 스크린을 이용한 전시설치물로 스크린은 물리적 공간과 디지털 공간 사이에 가장 대표적인 인터페이스 형태이다. 평면 스크린은 대부분 터치 기반의 실물형 인터페이스를 형성하고 있었다.
이러한 차이는 실물형 인터페이스의 디자인 특성 중 주로 상황인지 및 공간성 영역에서의 차이에 기인하는 것으로 나타났다. 현재 설치물들은 물리적 조작성, 지각적 표현성은 높은 반면 상황인지 및 공간성과 사회적 상호작용과 관련된 인터페이스는 약한 것으로 나타났다. 또한 측정한 세부 항목의 점수분포는 단지 몇 가지 항목에 크게 치우쳐 나타남으로써 다양한 측면에서의 실물형 인터페이스 특성이 부족하였다.
후속연구
후속연구로 전문가에 의한 평가뿐만 아니라 사용자를 대상으로 하는 사용성 평가 연구가 진행될 예정이다. 또한 전시물의 실물형 인터페이스 디자인의 특성뿐만 아니라 이러한 직관적인 인터페이스가 사용되는 다양한 공간에 대한 평가가 함께 수반되어야 할 것으로 사료 된다.
본 연구 결과는 실제 공간에 설치되어 사용되는 실물형 인터페이스 디자인을 평가할 수 있는 기준을 제시할 뿐 만 아니라 현재 실물형 인터페이스 디자인의 특성과 문제점을 파악하게 함으로써 향후 실물형 인터페이스 디자인이 적용된 설치물들이 개발되고 적용됨에 있어 발전 방향을 제시할 수 있을 것이다. 또한 향후 실물형 인터페이스 연구가 보다 사용자 경험과 실제 적용되는 현장을 토대로 하여 진행될 수 있도록 도움을 줄 것으로 기대한다.
본 연구 결과는 실제 공간에 설치되어 사용되는 실물형 인터페이스 디자인을 평가할 수 있는 기준을 제시할 뿐 만 아니라 현재 실물형 인터페이스 디자인의 특성과 문제점을 파악하게 함으로써 향후 실물형 인터페이스 디자인이 적용된 설치물들이 개발되고 적용됨에 있어 발전 방향을 제시할 수 있을 것이다. 또한 향후 실물형 인터페이스 연구가 보다 사용자 경험과 실제 적용되는 현장을 토대로 하여 진행될 수 있도록 도움을 줄 것으로 기대한다.
마지막으로 설치물에 대한 사용자 인터페이스는 컨텐츠와 연계되어 평가되는 부분이 있을 것으로 판단된다. 컨텐츠의 완성도는 사용자의 만족도에 영향을 줄 것이며 따라서 향후 연구에서는 컨텐츠와의 상관관계까지 고려되어 평가되어야 할 것이다.
향후 실물형 인터페이스 디자인에서는 단순한 버튼과 조이스틱이 대부분인 물리적 조작성에 머물 것이 아니라 시각, 청각, 촉각과 같은 다양한 감각을 통해 정보의 피드백을 제공하는 기능이 추가되어야 할 것이다. 다른 감각을 이용한 전시물의 점수가 매우 낮았던 것을 고려한다면 이러한 다감각적 인터페이스(multimodal user interfaces)의 개발이 시급하다고 볼 수 있다.
본 연구는 이러한 환경에 적합한 실물형 인터페이스 디자인 가이드라인과 평가방법을 제시하였다는데 그 의의가 있다. 후속연구로 전문가에 의한 평가뿐만 아니라 사용자를 대상으로 하는 사용성 평가 연구가 진행될 예정이다. 또한 전시물의 실물형 인터페이스 디자인의 특성뿐만 아니라 이러한 직관적인 인터페이스가 사용되는 다양한 공간에 대한 평가가 함께 수반되어야 할 것으로 사료 된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
실물형 인터페이스가 포함하고 있는 것은 무엇인가?
실물형 인터페이스(TUI)는 촉각적 조작과 물리적 표현 등 실제 공간과 디지털화된 물리적 공간에서의 광범위한 시스템과 인터페이스를 포함하며, 연구 분야는 실체화된 인터렉션, 촉각적인 조작, 데이터의 물리적인 표현, 증강현실 등을 기반으로 하고 있다. 실물형 인터페이스는 HCI 분야뿐만 아니라, 컴퓨터 과학, 제품 디자인과 인터렉티브 예술에까지 광범위하게 연구되고 있다(Bongers, 2002; Buur et al.
Hornecker가 제시한 실물형 인터페이스의 측면 중 표현 부분에서 중요하게 생각하는 요소는 무엇인가?
표현은 물리적인 대상물과 디지털 요소를 결합하는 융합표현으로 대상물을 외적 형태로 구현함으로써 사용자들의 인지능력을 도와준다. 실제 적용되는 행동과 그러한 행동으로 유발되는 표현결과가 자연스럽고 명확하게 연결되는 것이 중요하다.
실물형 인터페이스는 무엇을 이용하여 디지털 정보에 접근할 수 있는가?
기존의 그래픽 인터페이스(Graphical User Interface)는 모니터와 키보드, 마우스를 통해 디지털 정보를 다룰 수 있었다. 반면 실물형 인터페이스는 시각, 청각, 촉각, 신체의 일부 등 인간의 확장된 감각을 통한 실제 세계와의 상호작용을 통해 쉽게 디지털 정보에 접근할 수 있도록 한다. 따라서 실물형 인터페이스를 디자인한다는 것은 디지털을 디자인하는 것뿐만 아니라 물리적인 형태와 실제 환경, 그리고 인간과의 상호관계 등 새로운 타입의 상호작용을 디자인하도록 요구한다(Hornecker et al.
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