O Impacto do Tamanho do Alvo na Seleção em VR

Selecionar Alvos em ambientes virtuais é uma tarefa essencial. A gente frequentemente interage com objetos nas telas, sejam botões no computador ou ícones no celular. O objetivo é escolher esses objetos de forma rápida e precisa. Neste artigo, exploramos como aumentar o tamanho dos alvos pode ajudar as pessoas a apontar e clicar mais rápido na realidade virtual (VR).

#Visão Geral da Lei de Fitts

A Lei de Fitts é um princípio na interação humano-computador que descreve quanto tempo leva para alcançar um alvo com base no seu tamanho e na distância até ele. Basicamente, alvos menores e mais distantes demoram mais para serem atingidos do que alvos maiores e mais próximos. Esse conceito é útil ao projetar interfaces, pois ajuda a entender como tornar as seleções mais fáceis para os usuários.

Quando um alvo é pequeno, os usuários precisam ser mais cuidadosos e precisos. Porém, se você aumenta o tamanho desse alvo, fica mais fácil e rápido selecionar. Esse princípio já foi testado bastante em ambientes 2D, que vemos todo dia em computadores ou celulares. Mas o que acontece quando mudamos para espaços 3D, como na realidade virtual?

#Seleção de Alvos na Realidade Virtual

Na VR, os usuários interagem com um mundo tridimensional, muitas vezes usando controles para apontar e selecionar objetos. Métodos tradicionais de selecionar alvos podem não funcionar tão bem nesses ambientes imersivos. Embora saibamos que aumentar um alvo pode ajudar em 2D, temos menos informações sobre como isso funciona em espaços virtuais 3D.

Em 2007, pesquisadores criaram cursores especiais que aumentavam quando chegavam perto de alvos em ambientes 3D densos, mostrando que há uma base para explorar isso na VR. Recentemente, displays avançados acoplados à cabeça (HMDs) se tornaram populares, permitindo que os usuários vivenciem experiências imersivas. Os métodos de interação nesses setups de VR são diferentes. Os usuários geralmente apontam para os alvos usando raios emitidos pelos seus controles.

Estudos anteriores mostraram que aumentar alvos pode melhorar o desempenho de seleção na VR, mas mais pesquisas são necessárias. Então, quais são os efeitos de aumentar os tamanhos dos alvos usando a Lei de Fitts em ambientes VR?

#Objetivos da Pesquisa

O objetivo do nosso estudo foi explorar como aumentar os tamanhos dos alvos afeta a velocidade, a Precisão e a eficácia geral das seleções em VR. Queríamos saber se fazer os alvos maiores ajudaria os usuários a selecioná-los mais rápido e com menos erros.

Para isso, realizamos um estudo com participantes que foram convidados a escolher entre alvos de tamanhos e distâncias diferentes. Testamos vários fatores de aumento para ver qual renderia o melhor desempenho.

#Configuração do Estudo

Convidamos dezessete participantes de uma universidade local para participar do nosso estudo. Cada participante usou um headset Meta Quest 2 VR para realizar as tarefas. Eles foram instruídos a selecionar os alvos o mais rápido e preciso possível.

Nos experimentos, os participantes enfrentaram um conjunto de alvos esféricos dispostos em um círculo, conhecido como design de anel de Fitts. Cada participante usou a mão dominante para controlar o processo de seleção. Os alvos eram iluminados em azul para indicar onde precisavam clicar.

Enquanto os participantes se moviam em direção aos alvos usando seus controles, mudamos o tamanho dos alvos em pontos específicos durante os movimentos de seleção. Testamos três níveis diferentes de expansão: aumentando o alvo para 1,5, 2 e 2,5 vezes o tamanho original.

#Design do Experimento

O estudo envolveu vários fatores. Primeiro, usamos três tamanhos de alvos e duas distâncias de movimento. Isso resultou em um total de seis níveis diferentes de dificuldade. Comparamos os resultados dos testes quando os alvos eram expandidos com uma condição onde o tamanho do alvo permanecia o mesmo.

Para obter resultados precisos, planejamos descartar os testes iniciais de cada condição para permitir que os participantes se familiarizassem com as tarefas. Isso significou analisar dados de um total de 4080 testes entre todos os participantes.

Para cada teste, registramos cuidadosamente quanto tempo levou para selecionar um alvo, a precisão da seleção e outros dados relevantes. Essas informações nos ajudariam a entender como as diferentes condições influenciaram o desempenho dos usuários.

#Resultados

Após o estudo, examinamos os dados coletados para ver como os vários fatores de expansão afetaram a velocidade e a precisão da seleção. Analisamos o tempo de movimento, a taxa de erro e o rendimento para avaliar o desempenho geral.

Nossos achados indicaram claramente que quando os alvos eram expandidos, os participantes conseguiam selecioná-los mais rapidamente. Especificamente, quando aumentamos a largura do alvo em 1,5 ou 2,5 vezes, os usuários tiveram tempos de movimento significativamente mais curtos em comparação com a condição onde não houve expansão.

No entanto, não vimos melhorias notáveis na precisão ou no rendimento, que mede quão eficazmente os usuários estão selecionando alvos. Embora os dados sugerissem que alvos maiores tornavam a seleção mais rápida, parecia que a precisão geral não mudou significativamente.

#Discussão

Os resultados confirmam que expandir alvos na VR realmente aumenta a velocidade de seleção. Esperávamos ver um desempenho mais rápido, e os dados apoiaram essa ideia. Os usuários podiam se mover em direção aos alvos mais rapidamente quando eram maiores.

No entanto, não encontramos diferenças significativas entre os vários fatores de expansão que testamos. Isso pode ser porque os fatores usados eram relativamente próximos em tamanho, então seus efeitos não eram drasticamente diferentes entre si.

Ainda assim, isso sugere que ainda há espaço para melhorias em como aplicamos a expansão de alvos em ambientes VR. Desenvolvedores e designers devem considerar quão grandes fazer os alvos. Torná-los muito grandes pode não ser prático em certas situações, enquanto aumentar ligeiramente seu tamanho pode levar a um melhor desempenho na seleção.

#Limitações e Trabalhos Futuros

Embora nosso estudo tenha fornecido insights valiosos, há limitações. Só analisamos expansões lineares dos alvos. Pesquisas anteriores introduziram outros métodos de expansão não lineares que podem ter benefícios únicos. Estudos futuros devem incluir esses diferentes métodos para ver se eles oferecem um desempenho melhor em tarefas na VR.

Além disso, os participantes do nosso estudo podem ter antecipado quando os alvos iriam se expandir, potencialmente influenciando sua velocidade de seleção. Experimentos futuros poderiam introduzir imprevisibilidade na expansão, permitindo uma exploração mais ampla de como os usuários se adaptam a várias condições de alvos.

Notamos também que alguns dos pontos finais, ou os lugares onde os usuários selecionaram, estavam perto dos pontos de alvos originais quando foram expandidos. Isso sugere que expandir alvos poderia ajudar as pessoas a acertarem posições próximas, mas não necessariamente precisas, se os alvos fossem maiores.

#Conclusão

Nosso estudo destaca como expandir alvos na VR pode acelerar significativamente as tarefas de seleção com base na Lei de Fitts. Ao aumentar o tamanho dos alvos, podemos ajudar os usuários a selecioná-los de forma mais eficiente. Embora não tenhamos visto diferenças substanciais na precisão ou na eficácia geral, os resultados abrem caminho para mais pesquisas nessa área.

Estudos futuros devem aprofundar estratégias de expansão diferentes e a imprevisibilidade no comportamento dos alvos. Essa pesquisa pode ajudar a moldar como os desenvolvedores projetam experiências interativas em VR, tornando a tecnologia mais acessível e amigável. Focando na expansão de alvos, podemos melhorar as tarefas dos usuários na realidade virtual, garantindo interações mais suaves e melhor usabilidade.