Specifying the Characteristics of Tangible User Interface: centered on the Science Museum Installation

실물형 인터렉션 디자인 특성 분석: 과학관 체험 전시물을 대상으로

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.

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.