Figure 16. Setup of the telemanipul

Figure 16. Setup of the telemanipulation study. Left: The participant’s
gestures are captured and two screens provide visual feedback. Right:
Shape output moves the target ball.
Figure 17. Participant’s view of the remote scene, with a top down 1:1
view on the horizontal screen, and a perspective view on the vertical.
vertical display. An overhead, depth-sensing camera tracks
gestures above the horizontal display (see Figure 17).
Participants
We recruited 8 participants (2 female), ages 21–37 years
old from our institution, who were compensated with 15
USD. All were daily computer users, 5 were monthly users
of depth-sensing devices (e.g., Microsoft Kinect). Sessions
lasted 45–60 min.
Task, Conditions and Procedure
The three tasks required the participant to move a remote
wooden sphere (4 cm) to a target location (5 cm). Users
were not required to hold the ball in the target, only to touch
(overlap greater than 50%) or cross it.
1. 2D docking. Randomized target position projected on the
remote surface, and 30 cm away from previous target for
consistent task difficulty.
2. 3D docking. Randomized target position as before, but at a
height between 40–80 mm.
3. Obstacle. Participants were instructed to not knock over
the obstacle (water bottle, 7 cm, 20 cm in height) that
was placed at the center of the surface, in a variation of the
2D docking task.
There were four interaction technique conditions:
1. Dominant hand.
Figure 18. Averages of users’ ratings of task difficulty for 4 different input
conditions in each task. (7-point likert scale, 7 is best/easiest). Error
Bars are standard error of the mean (SEM).
2. Dominant hand+, which could be scaled, rotated or
switched to virtual-only, by button press with the nondominant
hand.
3. Two hands.
4. Claw representation of dominant hand. Non-dominant
hand could press a button to open and close the claw.
Participants had 5–10 minutes to familiarize themselves with
the 4 different interaction techniques. Conditions were randomized
and counterbalanced across participants. After each
task, participants rated task difficulty in each condition and
provided explanations. A post-test questionnaire had the participants
provide additional comments. Video was recorded
and reviewed for interaction patterns.
Results and Discussion
All users successfully completed all tasks. While some users
noticed the system latency of 200 ms, they did not comment
that it impeded them. However, we observed that all users
adjusted their gesture speed when moving objects to compensate
for latency effects. Because of our interest in emerging
use patterns and a small sample size, we focus on reporting
qualitative data and feedback.
The ratings (1–7, 7 is best/easiest) indicate that different techniques
were preferred in different scenarios (Figure 18). Participants
preferred using two hands in 2D docking, using the
claw for 3D docking, and using one hand that could be transformed
or the claw in the third, obstacle-avoiding task. The
scores matched our observations and post-test interviews.
Qualitative user feedback
Two hands for the 2D task was intuitive and similar to how
one would move a real ball. “Moving the ball with two hands
was a much more natural interaction for me” Participants
also used hand gestures similar to how they would in real
life. “When I had to claw the ball, I could psychologically
and physiologically feel the pressure of grabbing it, although
it was virtual.”
Using two hands was the most effective strategy in 2D, since
participants could better enclose the ball, stop it, or move
it. There were, however, other strategies: “The biggest challenge
was whether the cupping object (hand or claw) would
sufficiently enclose the ball to prevent it from rolling away
while moving it. The claw, scaled hand, and two hands were
all large enough to easily move the ball, but the scale control
was the only mode that allowed for tuning the size.”

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รูปที่ 16 การตั้งค่าของการศึกษา telemanipulation ซ้าย: ของผู้ร่วมรูปแบบลายเส้นถูกจับ และสองหน้าจอให้แสดงผลป้อนกลับ ขวา:รูปร่างผลย้ายลูกเป้าหมายรูปที่ 17 มุมมองของผู้เข้าร่วมฉากระยะไกล กับด้านบนลง 1:1มุมมองบนหน้าจอแนวนอน และมุมมองในแนวตั้งแสดงผลแนวตั้ง กล้องการจ่าย ความลึกของการตรวจติดตามรูปแบบลายเส้นด้านบนแสดงผลแนวนอน (ดูรูปที่ 17)ผู้เข้าร่วมเราคัด 8 คน (2 นาง), อายุ 21-37 ปีเก่าจากสถาบันของเรา ซึ่งได้รับการชดเชยกับ 15USD ทั้งหมดผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทุกวัน 5 ถูกผู้ใช้รายเดือนตรวจความลึกของอุปกรณ์ (เช่น Microsoft Kinect) รอบเวลากินเวลา 45 – 60 นาทีงาน เงื่อนไข และขั้นตอนงานสามต้องเข้าร่วมเพื่อย้ายรีโมทไม้ทรงกลม (4 ซม.) ไปยังตำแหน่งเป้าหมาย (5 ซม.) ผู้ใช้ไม่ต้องเก็บลูกบอลในเป้าหมาย เพียงการสัมผัส(ทับซ้อนมากกว่า 50%) หรือข้าม1. 2D เทียบ ตำแหน่งเป้าหมาย randomized คาดการณ์ในการพื้นผิวระยะไกล และ 30 ซม.จากเป้าหมายก่อนหน้าสำหรับความยากของงานสอดคล้องกัน2. 3D เทียบ Randomized ตำแหน่งเป้าหมายได้ก่อน แต่ที่เป็นความสูงระหว่าง 40 – 80 มม.3. อุปสรรค ผู้เข้าร่วมถูกสั่งให้เคาะไม่ผ่านอุปสรรค (ขวดน้ำ 7 ซม 20 ซมสูง) ที่ถูกวางไว้ที่พื้นผิว ในรูปแบบของการงานเทียบ 2Dมี 4 เงื่อนไขเทคนิคการโต้ตอบ:1. ตัวชี้รูปที่ 18 ค่าเฉลี่ยของผู้จัดอันดับความยากงานอื่น 4 อินพุตเงื่อนไขในแต่ละงาน (มาตรา 7-จุด likert, 7 ได้ง่าย/ส่วน) ข้อผิดพลาดแถบข้อผิดพลาดมาตรฐานของค่าเฉลี่ย (SEM) ได้2. หลักมือ + ซึ่งสามารถปรับขนาด หมุน หรือสลับเสมือนเดียว โดยการกดปุ่มด้วยการ nondominantมือ3. สองมือ4. นำเสนอเล็บมือหลัก ไม่โดดเด่นมือสามารถกดปุ่มเพื่อเปิด และปิดเล็บผู้เรียนได้ 5 – 10 นาทีในการเรียนรู้ด้วยเทคนิคการโต้ตอบต่าง ๆ 4 เงื่อนไขมี randomizedและถ่วงดุลระหว่างผู้เข้าร่วม หลังจากแต่ละงาน ร่วมจัดอันดับความยากลำบากของงานในแต่ละเงื่อนไข และให้คำอธิบาย แบบสอบถามทดสอบหลังมีผู้เข้าร่วมให้ข้อคิดเห็นเพิ่มเติม บันทึกวิดีโอและสรุปในรูปแบบโต้ตอบผลและการสนทนาผู้ใช้ทั้งหมดเสร็จงานทั้งหมด ขณะที่ผู้ใช้บางคนพบเวลาแฝงของ 200 ms ระบบที่พวกเขาไม่ได้คิดที่ impeded นั้น อย่างไรก็ตาม เราสังเกตที่ทั้งหมดผู้ใช้ปรับปรุงความเร็วในรูปแบบของพวกเขาเมื่อย้ายวัตถุเพื่อชดเชยสำหรับผลกระทบแฝง เพราะเราสนใจในเกิดขึ้นใช้รูปแบบและขนาดตัวอย่างเล็ก เรามุ่งเน้นการรายงานข้อมูลเชิงคุณภาพและข้อเสนอแนะการจัดอันดับ (1-7, 7 เป็นส่วน/ง่าย) บ่งชี้แตกต่างกันที่เทคนิคถูกต้องในสถานการณ์ต่าง ๆ (18 รูป) ผู้เข้าร่วมต้องใช้สองมือในเทียบ 2D ใช้การเล็บ 3D เทียบ และใช้มือหนึ่งที่สามารถแปลงหรือเล็บในงานสาม หลีก เลี่ยงอุปสรรค ที่คะแนนตรงกับของเราสังเกตและทดสอบหลังการสัมภาษณ์ความคิดเห็นผู้ใช้เชิงคุณภาพมือสองสำหรับงาน 2D ใช้งานง่าย และคล้ายกับว่าหนึ่งจะย้ายลูกจริง "ย้ายลูกบอล ด้วยสองมือมีการโต้ตอบมากธรรมชาติสำหรับฉัน"ผู้เข้าร่วมนอกจากนี้ยัง ใช้รูปแบบลายเส้นของมือคล้ายกับวิธีที่ทำจริงชีวิต "เมื่อผมจะ claw ลูก ฉันสามารถ psychologicallyและรู้สึกว่าแรงกดดันของโลภ physiologically แม้ว่าก็เสมือน"ใช้มือสองเป็นกลยุทธ์มีประสิทธิภาพสูงสุดในสองมิติ ตั้งแต่ผู้เรียนได้ดีกว่าใส่ลูก หยุด หรือย้ายมัน มี แต่ กลยุทธ์อื่น ๆ: "ที่ใหญ่ที่สุดความท้าทายไม่ว่าจะวัตถุ cupping (มือหรือเล็บ)พอใส่ลูกให้มันกลิ้งไปในขณะที่ย้าย เล็บ มือปรับสัดส่วนได้ และมือสองทั้งหมดพอย้ายลูก แต่ควบคุมขนาดได้อย่างง่ายดายเป็นโหมดเดียวที่อนุญาตให้ปรับขนาด"

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รูปที่ 16. การตั้งค่าของการศึกษา telemanipulation ซ้าย: ผู้เข้าร่วม
ท่าทางจะถูกจับและสองหน้าจอให้ข้อเสนอแนะภาพ ขวา:
รูปร่างผลผลิตย้ายลูกเป้าหมาย.
รูปที่ 17. มุมมองของผู้เข้าร่วมของฉากที่ห่างไกลกับด้านบนลง 1: 1
. มุมมองบนหน้าจอในแนวนอนและมุมมองมุมมองในแนวตั้ง
จอแสดงผลในแนวตั้ง ค่าใช้จ่าย, กล้องความลึก-sensing ติดตาม
ท่าทางดังกล่าวข้างต้นแสดงผลในแนวนอน (ดูรูปที่ 17).
ผู้เข้าร่วม
เราได้รับคัดเลือกเข้าร่วม 8 (2 หญิง) อายุ 21-37 ปี
เก่าจากสถาบันการศึกษาของเราที่ได้รับการชดเชยกับ 15
เหรียญสหรัฐ ทั้งหมดถูกผู้ใช้คอมพิวเตอร์ในชีวิตประจำวัน, 5 เป็นผู้ใช้รายเดือน
ของอุปกรณ์ตรวจจับความชัดลึก (เช่น Microsoft Kinect) การประชุม
กินเวลา 45-60 นาที.
งานเงื่อนไขและวิธี
สามงานที่ต้องการมีส่วนร่วมที่จะย้ายระยะไกล
ไม้ทรงกลม (? 4 ซม.) ไปยังสถานที่เป้าหมาย (? 5 ซม) ผู้ใช้
ไม่จำเป็นต้องถือลูกบอลในเป้าหมายเพียงเพื่อที่จะสัมผัส
(ทับซ้อนกันมากกว่า 50%) หรือข้าม.
1 เชื่อมต่อ 2D ตำแหน่งเป้าหมายแบบสุ่มฉายบน
พื้นผิวที่ห่างไกลและ 30 ซม. ห่างจากเป้าหมายก่อนหน้านี้สำหรับ
ความยากลำบากในงานที่สอดคล้องกัน.
2 เชื่อมต่อ 3D ตำแหน่งเป้าหมายแบบสุ่มเป็นมาก่อน แต่ที่
ความสูงระหว่าง 40-80 มม.
3 อุปสรรค ผู้เข้าร่วมได้รับคำสั่งให้ไม่เคาะมากกว่า
อุปสรรค (? ขวดน้ำ, 7 ซม., 20 ซม. ความสูง) ที่
ถูกนำมาวางที่ศูนย์ของพื้นผิวในรูปแบบของ
. งานเชื่อมต่อ 2D
มีสี่เงื่อนไขเทคนิคการทำงานร่วมกันได้:
1 มือที่โดดเด่น.
รูปที่ 18. ค่าเฉลี่ยของการให้คะแนนของผู้ใช้งานของความยากลำบากสำหรับการป้อนข้อมูลที่แตกต่างกัน 4
เงื่อนไขในแต่ละงาน (7 จุดขนาด Likert, 7 เป็นที่ดีที่สุด / ที่ง่ายที่สุด) ข้อผิดพลาด
บาร์มีข้อผิดพลาดมาตรฐานของค่าเฉลี่ย (SEM).
2 มือที่โดดเด่น + ซึ่งสามารถปรับขนาดหรือหมุน
เปลี่ยนไปเสมือนเท่านั้นโดยการกดปุ่มที่มี nondominant
มือ.
3 มือทั้งสองข้าง.
4 กรงเล็บเป็นตัวแทนของมือที่โดดเด่น ไม่โดดเด่น
มือสามารถกดปุ่มเพื่อเปิดและปิดกรงเล็บ.
ผู้เข้าร่วมมีประมาณ 5-10 นาทีเพื่อทำความคุ้นเคยกับ
4 เทคนิคการปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกัน สภาพถูกสุ่ม
และเคาน์เตอร์ข้ามเข้าร่วม หลังจากที่แต่ละ
งานที่ผู้เข้าร่วมการจัดอันดับความยากง่ายของงานในแต่ละเงื่อนไขและ
ให้คำอธิบาย แบบสอบถามหลังการทดสอบมีผู้เข้าร่วม
ให้ความเห็นเพิ่มเติม วิดีโอที่ถูกบันทึกไว้
และมีการทบทวนรูปแบบการทำงานร่วมกัน.
และอภิปรายผล
ผู้ใช้ทุกคนประสบความสำเร็จในงานทั้งหมด ในขณะที่ผู้ใช้บางคน
สังเกตเห็นความล่าช้าของระบบการทำงานของ 200 มิลลิวินาทีพวกเขาไม่ได้แสดงความคิดเห็น
ว่ามันขัดขวางพวกเขา แต่เราตั้งข้อสังเกตว่าผู้ใช้ทุกคน
ปรับความเร็วท่าทางของพวกเขาเมื่อย้ายวัตถุเพื่อชดเชย
สำหรับผลกระทบแฝง เพราะความสนใจที่เกิดขึ้นใหม่ของเราใน
รูปแบบและการใช้ขนาดของกลุ่มตัวอย่างขนาดเล็กที่เรามุ่งเน้นไปที่การรายงาน
ข้อมูลเชิงคุณภาพและข้อเสนอแนะ.
การให้คะแนน (1-7, 7 เป็นที่ดีที่สุด / ที่ง่ายที่สุด) แสดงให้เห็นว่าเทคนิคที่แตกต่าง
ถูกต้องการในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน (รูปที่ 18) ผู้เข้าร่วม
ที่ต้องการโดยใช้มือทั้งสองข้างในการเชื่อมต่อแบบ 2 มิติโดยใช้
กรงเล็บสำหรับเชื่อมต่อ 3 มิติและใช้มือข้างหนึ่งที่สามารถนำมาเปลี่ยน
หรือกรงเล็บในสามงานที่หลีกเลี่ยงอุปสรรค
คะแนนที่ตรงกับการสังเกตของเราและการสัมภาษณ์หลังการทดสอบ.
คิดเห็นของผู้ใช้คุณภาพ
มือสองสำหรับงาน 2D คือใช้งานง่ายและคล้ายกับว่า
ใครจะย้ายลูกจริง "การย้ายลูกบอลด้วยมือทั้งสองข้าง
เป็นปฏิสัมพันธ์ธรรมชาติมากขึ้นสำหรับฉัน "ผู้เข้าร่วม
ยังใช้ภาษามือคล้ายกับวิธีที่พวกเขาจะอยู่ในที่แท้จริง
ในชีวิต "เมื่อผมมีกรงเล็บลูกผมสามารถทางจิตใจ
และทางสรีรวิทยารู้สึกกดดันของโลภมันแม้ว่า
มันเป็นเสมือน. "
การใช้มือทั้งสองข้างเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดใน 2 มิติเนื่องจาก
ผู้เข้าร่วมดีขึ้นสามารถใส่ลูกหยุดมันหรือ ย้าย
มัน มี แต่กลยุทธ์อื่น ๆ : "ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุด
ก็คือว่าวัตถุป้อง (มือหรือเล็บ) จะ
พอใส่ลูกเพื่อป้องกันไม่ให้กลิ้งออกไป
ในขณะที่ย้าย กรงเล็บ, ปรับขนาดมือและมือทั้งสองข้างมี
ทั้งหมดมีขนาดใหญ่พอที่จะสามารถย้ายลูก แต่การควบคุมระดับ
เป็นโหมดเดียวที่ได้รับอนุญาตให้ปรับขนาด. "

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รูปที่ 16 การตั้งค่าของ telemanipulation ศึกษา ซ้าย : ของ
เข้าร่วมท่าทางที่ถูกจับกุมและสองจอให้ภาพ . ขวา : ผลผลิต
รูปร่างย้ายลูกบอลเป้าหมาย .
รูปที่ 17 ผู้เข้าร่วมของมุมมองของฉากระยะไกลกับด้านบนลง 1 : 1
ดูบนหน้าจอในแนวนอน และมุมมองมุมมองในแนวตั้ง
แสดงในแนวตั้ง ค่าโสหุ้ย , กล้องตรวจจับความลึกเพลง
ท่าทางเหนือจอแสดงผลแนวนอน ( รูปที่ 17 )

เราคัดเลือกผู้เข้าร่วม 8 คน ( หญิง 2 ) อายุ 21 – 37 ปี
เก่าจากสถาบันของเรา ซึ่งถูกชดเชยด้วย 15
USD ทั้งหมดเป็นผู้ใช้คอมพิวเตอร์รายวันรายเดือนผู้ใช้
5 ของอุปกรณ์ตรวจวัดความลึก ( เช่น Microsoft Kinect ) การประชุมกินเวลา 45 - 60 นาที


งาน เงื่อนไข และขั้นตอนสามงานที่ต้องมีส่วนร่วมในการย้ายระยะไกล
ไม้ทรงกลม (  4 ซม. ) ไปยังสถานที่เป้าหมาย (  5 ซม. ) ผู้ใช้
ไม่ต้องถือลูกบอลในเป้าหมายเพียงสัมผัส
( ทับซ้อนกันมากกว่า 50% ) หรือข้ามมัน .
1 2D docking . สุ่มตำแหน่งเป้าหมาย คาดการณ์ใน
พื้นผิวระยะไกลและ 30 ซม. ห่างจากเป้าหมายก่อนหน้านี้สำหรับปัญหางานที่สอดคล้องกัน
.
2 3D docking .สุ่มตำแหน่งเป้าหมาย เช่นเดิม แต่ที่
ความสูงระหว่าง 40 และ 80 mm .
3 อุปสรรค ผู้ที่ถูกสั่งให้ไม่ล้ม
อุปสรรค ( ขวดน้ำ ,  7 ซม. 20 ซม. ความสูง )
ถูกวางไว้ที่ตรงกลางของพื้นผิวในรูปแบบของ

2d สำหรับงาน มี 4 ปฏิสัมพันธ์เทคนิคเงื่อนไข :
1 เด่นมือ .
รูปที่ 18ค่าเฉลี่ยของคะแนนของผู้ใช้ความยากงาน 4 ที่แตกต่างกันใส่
เงื่อนไขในแต่ละงาน ( 7-point ลิขนาด 7 ที่ดีที่สุด / ที่ง่ายที่สุด ) แถบข้อผิดพลาด
มีความคลาดเคลื่อนมาตรฐานของค่าเฉลี่ย ( SEM )
2 เด่น มือ ที่สามารถปรับขนาด , หมุนหรือ
เปลี่ยนเสมือนเท่านั้น โดยกดที่ปุ่มกับมือ nondominant
.
3 สองมือ .
4 กรงเล็บของเด่นแทนมือ ไม่เด่น
มือสามารถกดปุ่มเพื่อเปิดและปิดกรงเล็บ .
เคยเข้าร่วมกิจกรรม 5 – 10 นาทีเพื่อทำความคุ้นเคยกับเทคนิคการโต้ตอบ
4 ที่แตกต่างกัน เงื่อนไขการสุ่ม
counterbalanced ข้ามและผู้เข้าร่วม หลังจากที่แต่ละ
งาน ผู้เข้าร่วมงานในแต่ละเงื่อนไข และจัดอันดับความยาก
ให้คำอธิบาย โพสต์ทดสอบแบบสอบถามผู้เข้าร่วม
ให้ความเห็นเพิ่มเติมวิดีโอที่ถูกบันทึกไว้และตรวจสอบรูปแบบ

ผลปฏิสัมพันธ์ และการอภิปราย
ผู้ใช้ทั้งหมดที่เสร็จสมบูรณ์แล้ว ทุกงาน ในขณะที่ผู้ใช้บางคน
สังเกตระบบแอบแฝง 200 ms พวกเขาไม่ได้แสดงความคิดเห็น
ที่จะขัดขวางพวกเขา อย่างไรก็ตาม เราพบว่าผู้ใช้ทุกคน
ปรับความเร็วท่าทางของพวกเขาเมื่อวัตถุเคลื่อนที่เพื่อชดเชย
ภายในผล เพราะเราสนใจในนวย
รูปแบบการใช้และขนาดตัวอย่างขนาดเล็ก เรามุ่งเน้นการรายงานข้อมูลเชิงคุณภาพและข้อมูลย้อนกลับ
.
) ( 1 – 7 , 7 ที่ดีที่สุด / ที่ง่ายที่สุด ) บ่งชี้ว่า มีเทคนิคต่าง ๆในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน
ที่ต้องการ ( รูปที่ 18 ) ผู้ที่ต้องการใช้ 2 มือ

ใน 2D docking ใช้กรงเล็บสำหรับ 3D Docking และโดยใช้มือข้างหนึ่งที่สามารถแปลง
หรือกรงเล็บในที่สาม อุปสรรคหลีกเลี่ยงงาน
คะแนนที่ตรงกับการสังเกต และสัมภาษณ์ทดสอบโพสต์ของเรา

ความคิดเห็นผู้ใช้โดยใช้สองมือ 2D งานได้ง่าย และคล้ายกับ
หนึ่งจะย้ายลูกจริง " การย้ายลูกบอลด้วยสองมือ
เป็นปฏิสัมพันธ์มากขึ้นตามธรรมชาติให้ฉันเข้าร่วม
ยังใช้ท่าทางมือคล้ายกับพวกเขาในชีวิตจริง

" เมื่อฉันมีเล็บลูกจะจิตใจ
เรารู้สึกกดดัน และจับมัน แต่มันเป็นเสมือน
.
ใช้สองมือเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดใน 2 มิติตั้งแต่
เข้าร่วมดีกว่าจะได้ใส่ลูกหยุด หรือย้าย
. มี , อย่างไรก็ตาม , กลยุทธ์อื่น ๆ : "
ท้าทายที่สุดคือว่า cupping วัตถุ ( มือหรือเล็บ )
พอใส่ลูกบอลเพื่อป้องกันไม่ให้กลิ้งไป
ในขณะที่การย้ายมัน อุ้งเล็บ , ปรับมือ และ 2 มือ
ทั้งหมดขนาดใหญ่พอที่จะย้ายลูกบอล แต่ขนาดควบคุม
เป็นโหมดเดียวที่ได้รับอนุญาตให้ปรับขนาด "
.