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acessibilidade

http://hdl.handle.net/10071/17581
acessibilidade
Title: Virtual environments promoting interaction
Authors: Pedro, Tiago Miguel da Silva
Orientador: Silva, José Luís Cardoso da
Pereira, Rúben Filipe
Keywords: Virtual reality
3D
Confusion
Nonverbal communication
Sense of presence
Engenharia informática
Desenvolvimento de software
Realidade virtual
Sistemas distribuídos
Comunicação não verbal
Emoção
Interacção espacial
Issue Date: 13-Dec-2018
Citation: PEDRO, Tiago Miguel da Silva - Virtual environments promoting interaction [Em linha]. Lisboa: ISCTE-IUL, 2018. Dissertação de mestrado. [Consult. Dia Mês Ano] Disponível em www:<http://hdl.handle.net/10071/17581>.
Abstract: Virtual reality (VR) has been widely researched in the academic environment and is now breaking into the industry. Regular companies do not have access to this technology as a collaboration tool because these solutions usually require specific devices that are not at hand of the common user in offices. There are other collaboration platforms based on video, speech and text, but VR allows users to share the same 3D space. In this 3D space there can be added functionalities or information that in a real-world environment would not be possible, something intrinsic to VR. This dissertation has produced a 3D framework that promotes nonverbal communication. It plays a fundamental role on human interaction and is mostly based on emotion. In the academia, confusion is known to influence learning gains if it is properly managed. We designed a study to evaluate how lexical, syntactic and n-gram features influence perceived confusion and found results (not statistically significant) that point that it is possible to build a machine learning model that can predict the level of confusion based on these features. This model was used to manipulate the script of a given presentation, and user feedback shows a trend that by manipulating these features and theoretically lowering the level of confusion on text not only drops the reported confusion, as it also increases reported sense of presence. Another contribution of this dissertation comes from the intrinsic features of a 3D environment where one can carry actions that in a real world are not possible. We designed an automatic adaption lighting system that reacts to the perceived user’s engagement. This hypothesis was partially refused as the results go against what we hypothesized but do not have statistical significance. Three lines of research may stem from this dissertation. First, there can be more complex features to train the machine learning model such as syntax trees. Also, on an Intelligent Tutoring System this could adjust the avatar’s speech in real-time if fed by a real-time confusion detector. When going for a social scenario, the set of basic emotions is well-adjusted and can enrich them. Facial emotion recognition can extend this effect to the avatar’s body to fuel this synchronization and increase the sense of presence. Finally, we based this dissertation on the premise of using ubiquitous devices, but with the rapid evolution of technology we should consider that new devices will be present on offices. This opens new possibilities for other modalities.
A Realidade Virtual (RV) tem sido alvo de investigação extensa na academia e tem vindo a entrar na indústria. Empresas comuns não têm acesso a esta tecnologia como uma ferramenta de colaboração porque estas soluções necessitam de dispositivos específicos que não estão disponíveis para o utilizador comum em escritório. Existem outras plataformas de colaboração baseadas em vídeo, voz e texto, mas a RV permite partilhar o mesmo espaço 3D. Neste espaço podem existir funcionalidades ou informação adicionais que no mundo real não seria possível, algo intrínseco à RV. Esta dissertação produziu uma framework 3D que promove a comunicação não-verbal que tem um papel fundamental na interação humana e é principalmente baseada em emoção. Na academia é sabido que a confusão influencia os ganhos na aprendizagem quando gerida adequadamente. Desenhámos um estudo para avaliar como as características lexicais, sintáticas e n-gramas influenciam a confusão percecionada. Construímos e testámos um modelo de aprendizagem automática que prevê o nível de confusão baseado nestas características, produzindo resultados não estatisticamente significativos que suportam esta hipótese. Este modelo foi usado para manipular o texto de uma apresentação e o feedback dos utilizadores demonstra uma tendência na diminuição do nível de confusão reportada no texto e aumento da sensação de presença. Outra contribuição vem das características intrínsecas de um ambiente 3D onde se podem executar ações que no mundo real não seriam possíveis. Desenhámos um sistema automático de iluminação adaptativa que reage ao engagement percecionado do utilizador. Os resultados não suportam o que hipotetizámos mas não têm significância estatística, pelo que esta hipótese foi parcialmente rejeitada. Três linhas de investigação podem provir desta dissertação. Primeiro, criar características mais complexas para treinar o modelo de aprendizagem, tais como árvores de sintaxe. Além disso, num Intelligent Tutoring System este modelo poderá ajustar o discurso do avatar em tempo real, alimentado por um detetor de confusão. As emoções básicas ajustam-se a um cenário social e podem enriquecê-lo. A emoção expressada facialmente pode estender este efeito ao corpo do avatar para alimentar o sincronismo social e aumentar a sensação de presença. Finalmente, baseámo-nos em dispositivos ubíquos, mas com a rápida evolução da tecnologia, podemos considerar que novos dispositivos irão estar presentes em escritórios. Isto abre possibilidades para novas modalidades.
Peer reviewed: yes
URI: http://hdl.handle.net/10071/17581
Thesis identifier: 202131297
Designation: Mestrado em Engenharia Informática
Appears in Collections:T&D-DM - Dissertações de mestrado

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