使用智能手机或平板电脑增强混合现实可视化的系统

混合现实 (MR) 和增强现实 (AR) 技术将现实世界与计算机生成的元素融合在一起，允许用户以更具吸引力的方式与周围环境进行交互。近年来，这些技术加强了众多领域的教育和专业培训，帮助受训者测试他们的技能或更好地理解抽象概念和数据。

卡尔加里大学的研究人员一直在尝试开发可以增强MR可视化的界面和系统。在将于 CHI 2023 LBW 上发表的一篇论文中，他们介绍了 HoloTouch，这是一种可以使用智能手机作为物理代理来增强混合现实图形和图表的系统。

“对我来说，这篇论文在很大程度上受到我在本科最后一年发表的一项工作的启发，”进行这项研究的研究人员之一Neil Chulpongsatorn告诉Tech Xplore，“它们都源于我对混合现实交互的兴趣数据表示。

在他们之前的一些研究中，Chulpongsatorn和他的同事探索了如何使用通过头戴式显示器(HMD)显示的虚拟组件来增强数据可视化，例如Microsoft HoloLens。其他团队也提出了类似的解决方案，例如物理动态条形图。

虽然他们之前的一些努力产生了有趣的结果，但研究人员意识到目前的MR和AR耳机不支持这种动态和增强的数据可视化。因此，在他们最近的研究中，他们试图使用现有和广泛使用的设备来规避这些限制。

“我们没有使物理表示具有交互性，而是转向使虚拟表示有形，”Chulpongsatorn说。“像MARVIS这样的作品在高层次上展示了这个想法，并展示了它的潜力。我们最近的工作进一步深入挖掘，将这些界面的基础作为可视化设计师未来使用的交互空间，并评估这些交互模型的有效性。

在他们最近的研究中，Chulpongsatorn和他的同事引入了HoloTouch，这是一个结合了HMD和智能手机或平板电脑上的触摸屏的系统，以增强MR可视化。从本质上讲，HoloTouch允许用户通过智能手机设备“触摸”和操作他们在HMD上看到的全息图。

“我们的系统解决了当前MR可视化的一些挑战，例如不可靠的跟踪，低视觉分辨率和不精确的输入，”Chulpongsatorn解释说。“我们工作的新颖性来自论文中呈现的设计空间，而不是原型。基本上，我们思考了很多关于手机如何与全息图(特别是数据可视化)交互的问题，编制了一个参考文档，并展示了一些示例。

作为他们最近研究的一部分，研究人员展示了使用其系统原型与图形和其他数据可视化进行交互的六种不同方式。这些初步测试非常有前途，突出了其解决方案在增强数据可视化方面的前景。

“初步评估的结果表明，人们通常更喜欢使用代理而不是没有代理来探索可视化，”Chulpongsatorn说。“特别是，精度和有形性是代理的强大优势。这表明与全息图的物理相互作用有利于数据分析任务，尽管在我们得出更有力的结论之前，还需要做更多的工作。

未来，这个研究团队提出的新系统可以被设计师和内容创作者使用，以更身临其境的方式向学生、专业人士或公众呈现数据。同时，Chulpongsatorn和他的同事们希望进一步改进他们的系统，添加新的功能和交互风格。