Ambientes acústicos virtuales: sonificación 
y pantallas virtuales acústicas
 
    El estudio de los sonidos desde el punto de vista físico o sicoacústico sólo refleja una parte en el diseño de un display acústico o como medio subyacente para expresar una aplicación interactiva para niños no videntes. La idea fundamental de lo que se denomina un display acústico, es la de poseer un medio preciso para transferir información a un ser humano usando modalidades auditivas, las cuales combinan características direccionales y semánticas de objetos dinámicos, los cuales representan entidades de un ambiente simulado [Wen92]. Esta información puede referirse a orientación en un cierto ambiente, el estado de un sistema o inclusive la representación acústica de un conjunto de datos (sonificación). La manipulación de las variables que definen un sonido, permite mapear cada una de ellas a diferentes parámetros del sistema en función de la aplicación del display acústico. Una extensión a este concepto surge en la idea de pantalla virtual acústica 3D. Si la codificación sonora expresada por el sistema se presenta a través de voz, entonces el DA está explotando el repertorio del lenguaje y su significado cognitivo. Si la codificación está expresada a través de sonidos denominados nonspeech, es decir señales acústicas que no son voz humana, el DA explotará el conocimiento evolucionario adquirido a través del uso del sistema y las pistas cognitivas que generan la naturaleza de las señales percibidas. Un DA permite manipular un ambiente con 'ojos libres', da una rápida detección y alerta de condiciones anómalas, permite orientación, percepción paralela, backgrounding, resolución temporal de eventos, y formación de gestalts auditivos [Kra94]

    En ambientes virtuales y en el caso de no videntes donde no hay feedback visual de la actividad desarrollada, las experiencias de interacción no son fácilmente expresables. Se denomina sinestesia a la sustitución de una modalidad sensorial por otra, y esta es una técnica utilizada para solucionar el problema anterior. Un ejemplo común en aplicaciones de RV (Realidad Virtual) es el siguiente: para proveer una sensación que reemplace el feedback táctil generado al tocar un objeto virtual, el sistema genera un sonido especial para dar el feedback indicando que el usuario ha tomado el objeto en cuestión. Este tipo de representación es de vital importancia pues permite al niño ciego obtener conciencia de su actividad en el ambiente y del estado de interacción inmediata con un objeto dado. Hay que tener en cuenta que un DA también posee limitaciones tal como baja resolución de muchas variables auditivas, limitada precisión espacial, falta de valores absolutos y ortogonalidad, interferencia con comunicador oral, ausencia de persistencia y limitaciones acústicas propias del usuario.

    Un tema de singular importancia en un ambiente interactivo para niños no videntes es el de la sonificación. Sonificación es el mapping de relaciones representadas numéricamente en algún dominio de estudio, a relaciones en el dominio acústico con el propósito de interpretar, entender o comunicar relaciones en el dominio estudiado [Sca92]. Si un ambiente debe expresar un estado dado, una condición de la entidades del ambiente o similar este concepto debe estar incluido. Un ejemplo claro es la expresión de las distancias relativas desde la posición virtual del niño con respecto a una entidad, a modo de bastón virtual. Este tipo de modalidad es totalmente olvidado en los pocos sistemas interactivos para niños no videntes [BCC97].

    Diseño de un display virtual acústico 3D y falta de esquemas establecidos

    Son bien conocidos las pautas que permiten diseñar cierta GUI o diseñar una aplicación que corra sobre una GUI. Esta modalidad de interfaz gráfica, se ha tornado en un exitoso elemento en la interacción humano-computador, permitiendo que múltiples aplicaciones usen simultáneamente un display visual y que el usuario interactúe con ellas aprovechando el ancho de banda que provee el sentido de la vista. Estas capacidades provienen realmente de la combinación de 2 características: El usuario puede controlar la organización espacial de múltiples objetos visuales ( ventanas ) por medio de cierta interfaz física y un manejador de ventanas, y además el usuario puede cambiar su atención visual entre varios objetos representados.

    Si bien desde [CL91] en donde se expresan las primeras ideas acerca de la extensión de un sistema de ventanas potenciado con sonido 3D para manipular más fácilmente el ambiente y con [Gav89] en donde se extiende el desktop de McIntosh para producir un feedback adecuado en función de la actividad del usuario, han surgido pocos resultados concisos y categóricos en el diseño de displays acústicos que exploten características espaciales. Recientemente en [KS97] surgen algunos items interesantes en el desarrollo de representación espacial acústica de información.

    Hoy por hoy existen pocas pautas precisas y estandarizadas para llevar a cabo la tarea de esta tesis y por ello se debe recolectar la experiencia de los trabajos previos, los cuales plantean algunos puntos a tener en cuenta para partir en el diseño.

    La metodología para diseñar un DAV (Display Acústico Virtual ) en el contexto de una aplicación de educativa tradicional o de edutainment para niños no videntes, no sólo involucra el dominio de la aplicación, sino que también incluye aspectos culturales, físicos y de implementación. La literatura es escasa con respecto al diseño de display acústicos sin pistas visuales. Por esta razón, parte del trabajo original de este proyecto es determinar qué modalidades son relevantes de incluir en un DAV.

    El diseño de un DAV cubre básicamente dos aspectos: el aspecto técnico de la manipulación de sonidos, y el aspecto estético y conceptual de la organización espacial de ellos. La creación de un ambiente genérico y reusable basado en la idea de un display acústico en sonido 3D, apuntamiento 3D, reconocimiento de gestos y comandos activados por reconocimiento de voz con el fin de permitir una navegación jerárquica es explorado en [SSK96]. Si bien esta aproximación es interesante, todavía no está madura aún una especificación abierta y extensa que pueda ser utilizada por cualquier diseñador que intente explotar esta aproximación. Un concepto que apareció en [LR95] y posteriormente en [Kri96] es la utilización de un anillo virtual de objetos acústicos que rodean al usuario para poder activar ellos en función de una cierta acción de interfaz. A esta organización del display acústico el autor lo denomina topología de anillo. 


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