악보를 사용한 진동 패턴 저작 도구

Abstract

Despite the plethora of available vibrotactile applications that have already begun to impact our everyday life, how to design vibrotactile patterns easily and efficiently continues to be a challenge. As an intuitive and effective approach for vibrotactile pattern design, this paper proposes a vibrotactile score. The term comes from a metaphor of a musical score and its design is adapted from two common musical scores (piano score and guitar tablature). Another metaphorical feature analogous to the musical clef, named a vibrotactile clef, is also introduced to decouple the processes of low-level vibrotactile signal design and high-level pattern composition. The conceptual design of the vibrotactile score and clef are fully realized in a graphical authoring tool named the Vibrotactile Score Editor (VibScoreEditor). We demonstrate the expressiveness of the vibrotactile score with several examples. In addition, the usability of the vibrotactile score was evaluated, focusing on its learnability, efficiency, and user preference. Experiment 1 was to compare the vibrotactile score and the current dominant practices of vibrotactile pattern implementation including programming and scripting. The results gained from programming experts validated the substantially superior performance of the vibrotactile score. Experiment 2 was to compare the vibrotactile score with the waveform-based design already implemented in a few recent graphical authoring tools for vibrotactile patterns. Ordinary users without programming backgrounds participated in this experiment, and the results substantiated the excellent performance of the vibrotactile score.

최근 진동 피드백이 다양한 분야에서 활용되고 있지만, 쉽고 효율적으로 진동 패턴을 디자인하는 방법에 관한 연구는 아직 많이 이루어지지 않았다. 본 논문은 음과 진동의 유사성에 착안하여 피아노 악보와 기타 타브 악보의 표현 방법을 사용해 진동을 디자인하는 방법을 제안한다. 진동 악보와 진동 음자리표라는 두 가지 음악적 메타포를 사용해 높은 수준의 진동 패턴과 낮은 수준의 진동 신호를 분리해서 정의하여 높은 편의성과 확장성, 다양성을 보장할 수 있게 하였다. 또한, 진동 악보와 음자리표의 개념을 실제 구현한 진동 패턴 저작 도구를 제작하였으며, 이를 VibScoreEditor라고 하였다. 몇 가지 실질적인 진동 패턴 저작 예를 통해 진동 악보의 표현력을 확인하였다. 진동 악보의 장점을 검증하기 위해, 학습 및 사용 용이성, 직관성, 효율성, 선호도 중심으로 사용자 평가 실험을 수행하였다. 첫번째 실험은 프로그래밍에 능숙한 전문가 그룹을 대상으로 하여 이뤄졌으며, VibScoreEditor를 통해 진동 악보를 편집하는 방식이 프로그래밍이나 스크립팅 같은 기존의 방법보다 훨씬 더 나은 것을 확인하였다. 두번째 실험에서는 일반 사용자들을 대상으로 파형 조작 방식과 악보 편집 방식의 두 가지 진동 저작 방식을 비교하게 하여, 악보 편집 방식이 파형 조작 방식보다 더 우수한 것을 확인하였다.