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O Papel da Realidade Aumentada na Resposta Inicial

Esse estudo explora como a AR pode ajudar os socorristas em emergências.

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Índice

Os primeiros socorristas trabalham em situações perigosas e imprevisíveis, muitas vezes tomando decisões rápidas que podem salvar vidas. Eles enfrentam desafios em ambientes como emergências em massa, onde precisam estar cientes do que acontece ao redor enquanto gerenciam várias tarefas. Tecnologias como displays montados na cabeça de Realidade Aumentada (HMDs) têm o potencial de ajudar os primeiros socorristas fornecendo informações em tempo real, mas o design delas precisa ser cuidadoso.

Este estudo foca em entender as necessidades e preferências específicas dos primeiros socorristas em relação aos HMDs de AR. Queremos coletar insights de diversas funções, incluindo bombeiros, policiais e serviços médicos de emergência (EMS), para informar o design de sistemas de AR que possam melhorar seu desempenho e segurança no campo.

O Papel dos Primeiros Socorristas

Os primeiros socorristas, como bombeiros, policiais e paramédicos, são as primeiras pessoas a chegar ao local das emergências. As tarefas deles variam de gerenciar acidentes de trânsito a conduzir resgates em ambientes perigosos. Cada tipo de primeiro socorrista tem deveres únicos que exigem pensamento rápido, comunicação eficaz e uma conscientização situacional completa.

Apesar dos avanços na tecnologia, os primeiros socorristas ainda dependem muito de ferramentas de comunicação tradicionais, que podem ser inadequadas em situações urgentes. Melhorias na tecnologia de AR poderiam apoiar esses profissionais ao fornecer informações críticas sem distraí-los de suas tarefas principais.

Realidade Aumentada e Seu Potencial

Realidade aumentada se refere à tecnologia que sobrepõe informações digitais ao mundo real. Para os primeiros socorristas, os HMDs de AR podem oferecer acesso sem usar as mãos a dados importantes enquanto permitem que eles mantenham o foco no ambiente ao redor. Essa tecnologia pode ajudar na navegação, comunicação e conscientização situacional, potencialmente melhorando a eficiência e segurança geral.

No entanto, usar AR em cenários de alto risco apresenta desafios. Por exemplo, o design dos HMDs de AR precisa garantir conforto e usabilidade, já que os primeiros socorristas geralmente usam outros equipamentos de proteção. Além disso, os elementos visuais fornecidos pela AR devem ser claros e facilmente distinguíveis em vários ambientes.

Objetivos da Pesquisa

Esta pesquisa tem como objetivo abordar as seguintes questões sobre os HMDs de AR para primeiros socorristas:

  1. Quais são as vantagens e desvantagens de usar HMDs de AR para primeiros socorristas no campo?
  2. Quais Técnicas de Interação funcionam melhor em diferentes cenários de emergência?
  3. Quais informações são cruciais para os primeiros socorristas e como os sinais de AR devem ser projetados para fornecer essas informações de forma eficaz?

Metodologia

Para entender as necessidades dos primeiros socorristas, realizamos entrevistas com 26 pessoas de várias funções de primeiros socorristas. Os participantes experimentaram o Microsoft HoloLens 2, um HMD de AR de ponta, e exploraram diferentes técnicas de interação e sinais de AR projetados para aplicações do mundo real.

As entrevistas foram semi-estruturadas, permitindo discussões abertas sobre suas experiências, preferências e preocupações em relação à tecnologia de AR. Os participantes compartilharam insights valiosos sobre como a AR poderia ajudar em seu trabalho e ofereceram sugestões de melhoria.

Descobertas

Preferências de Hardware

Os participantes tinham opiniões diversas sobre o conforto e a usabilidade dos HMDs de AR. Muitos apreciaram a natureza sem as mãos dos dispositivos, que permitiu que mantivessem as duas mãos disponíveis para tarefas. No entanto, alguns acharam que os HMDs eram um pouco pesados, especialmente durante o uso prolongado.

Campo de Visão e Segurança

Uma preocupação comum era o campo de visão limitado dos atuais HMDs de AR. Muitos primeiros socorristas acharam que o design bloqueava partes da visão periférica, potencialmente comprometendo sua Consciência Situacional. Além disso, os padrões de segurança devem ser respeitados ao projetar HMDs de AR para proteger os usuários de perigos como fumaça e substâncias tóxicas.

Estabilidade e Integração

A estabilidade foi outra grande preocupação, especialmente para bombeiros que podem estar em situações que exigem movimento significativo. Os participantes sugeriram integrar capacidades de AR em equipamentos existentes, como capacetes ou protetores faciais, para melhorar o conforto e a usabilidade mantendo a segurança.

Técnicas de Interação

Os participantes avaliaram vários métodos de interação suportados pelo HoloLens 2. Comandos de voz foram preferidos por sua capacidade de serem usados sem as mãos, especialmente em situações onde outros métodos de comunicação podem ser dificultados pelo barulho.

Interação por Gestos e Olhar

Embora as interações baseadas em gestos tenham sido exploradas, alguns participantes estavam preocupados com a eficácia delas em situações de baixa visibilidade. A interação baseada em olhar também levantou preocupações, pois poderia distrair os usuários de suas tarefas principais se precisassem mudar o foco para interagir com o dispositivo.

Sinais de AR e Necessidades de Informação

Os participantes expressaram necessidades específicas em relação aos tipos de informações que queriam que os sistemas de AR fornecessem. Isso incluía orientações claras sobre navegação, identificação de perigos e atualizações em tempo real sobre mudanças na situação.

Sinais Gerais

Mapas e informações espaciais foram considerados cruciais para a conscientização situacional. Os participantes apreciaram a ideia de ter mapas 2D e 3D disponíveis, com preferências variando com base na complexidade dos cenários que enfrentavam. Um mapa multilayer que pudesse alternar entre diferentes níveis de detalhe foi sugerido para acomodar várias tarefas.

Sinais Direcionais

Os sinais direcionais foram considerados essenciais para a navegação. Os participantes indicaram que setas ou caminhos claros ajudariam a se orientarem em ambientes desconhecidos, especialmente em situações de alta pressão. O design desses sinais deve ser intuitivo e fácil de seguir.

Sinais de Destaque e Rotulagem

Destacar objetos importantes no ambiente, como saídas ou perigos, foi outra necessidade crucial. Os participantes preferiram usar contornos ou sobreposições sombreadas para indicar áreas de interesse e queriam sinais de rotulagem que fornecessem informações detalhadas sem obstruir sua visão.

Diretrizes de Design para HMDs de AR

Baseado nas descobertas, várias diretrizes de design foram estabelecidas para aumentar a eficácia dos HMDs de AR para primeiros socorristas:

Design de Hardware

  1. Otimizar Conforto e Segurança: Garantir que o HMD seja leve e se ajuste bem, considerando as necessidades específicas de cada gênero.
  2. Garantir Um Campo de Visão Amplo: Projetar HMDs com um campo de visão expansivo para manter a consciência situacional.
  3. Facilitar a Integração: Considerar a integração de capacidades de AR em equipamentos existentes dos primeiros socorristas.

Técnicas de Interação

  1. Apoiar Interações Sem as Mãos: Priorizar comandos de voz e controles por gestos intuitivos que sejam eficazes em ambientes de alta pressão.
  2. Considerar Fatores Ambientais: Adaptar métodos de interação para levar em conta o barulho e as condições de visibilidade frequentemente encontradas em cenários de emergência.

Sinais de AR

  1. Fornecer Informações Multicamadas: Implementar mapas que possam alternar entre diferentes níveis de detalhe, oferecendo informações essenciais quando necessário.
  2. Desenhar Sinais Direcionais Claros: Usar setas óbvias e facilmente navegáveis que ajudem os usuários a se orientarem sem distrações.
  3. Aprimorar Sinalização e Rotulagem de Objetos: Incorporar técnicas de contorno e sombreamento para destacar objetos críticos e fornecer rótulos relevantes sem obstruir a visão.

Conclusão

Esta pesquisa destaca o potencial significativo dos HMDs de AR para apoiar os primeiros socorristas em seu trabalho crítico. Ao entender suas necessidades e preferências específicas, os designers podem criar sistemas de AR mais eficazes e amigáveis que aumentam a consciência situacional e melhoram a segurança geral.

Trabalhos futuros devem se basear nessas descobertas testando HMDs de AR em situações de emergência do mundo real para validar e refinar as diretrizes de design. Expandir a diversidade dos participantes da pesquisa também ajudará a garantir que a tecnologia atenda às necessidades de todos os primeiros socorristas, independentemente de gênero ou função.

O desenvolvimento e a melhoria contínua da tecnologia de AR têm o potencial de transformar como os primeiros socorristas operam no campo, contribuindo, em última análise, para melhores resultados em situações de emergência.

Fonte original

Título: Exploring the Design Space of Optical See-through AR Head-Mounted Displays to Support First Responders in the Field

Resumo: First responders (FRs) navigate hazardous, unfamiliar environments in the field (e.g., mass-casualty incidents), making life-changing decisions in a split second. AR head-mounted displays (HMDs) have shown promise in supporting them due to its capability of recognizing and augmenting the challenging environments in a hands-free manner. However, the design space have not been thoroughly explored by involving various FRs who serve different roles (e.g., firefighters, law enforcement) but collaborate closely in the field. We interviewed 26 first responders in the field who experienced a state-of-the-art optical-see-through AR HMD, as well as its interaction techniques and four types of AR cues (i.e., overview cues, directional cues, highlighting cues, and labeling cues), soliciting their first-hand experiences, design ideas, and concerns. Our study revealed both generic and role-specific preferences and needs for AR hardware, interactions, and feedback, as well as identifying desired AR designs tailored to urgent, risky scenarios (e.g., affordance augmentation to facilitate fast and safe action). While acknowledging the value of AR HMDs, concerns were also raised around trust, privacy, and proper integration with other equipment. Finally, we derived comprehensive and actionable design guidelines to inform future AR systems for in-field FRs.

Autores: Kexin Zhang, Brianna Cochran, Ruijia Chen, Lance Hartung, Bryce Sprecher, Ross Tredinnick, Kevin Ponto, Suman Banerjee, Yuhang Zhao

Última atualização: 2024-03-07 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2403.04660

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.04660

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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