Designing smart environments involving various intelligent devices has become popular. Rapid and iterative prototyping of user experiences is necessary for the early smart environment design. However, effectively building smart environment prototypes is challenging, especially in the early design phases. The smart environments involve large physical spaces, multiple components that communicate with each other, and the diverse users who experience them. The goal of this research is to investigate the methods and tools for experience prototyping--including exploration, development, and the delivery of ideas--in the early design phases of designing smart environments. In this dissertation, I propose a prototyping system, SketchStudio, that would support experience prototyping for smart environments.
SketchStudio enables the exploration and delivery of experiences in smart environments with 2.5D interactive scenarios. The system allows designers to rapidly construct virtual environments and intuitively specify users' spatiotemporal journeys for scenarios. The system produces animated scenarios, consisting of 2D sketches and 3D human characters, based on the defined journey and reviews them from omniscient and third-person viewpoints. SketchStudio can reproduce experiences in imaginary smart environments by rendering the scenarios in immersive virtual reality. After the iterative design and development processes, the system was deployed in the public domain to support various prototyping activities in the wild. The studies with design practitioners and researchers revealed that SketchStudio facilitated the rapid creation and iterative concretization of multiple experiential aspects, including space- and interface-level interactions. Animated scenarios created with SketchStudio demonstrated various conceptual smart environments--involving various interactions among people, space, products, and mobile devices.
The proposed prototyping system successfully supported experience prototyping for smart environment design in the early conceptual phases. This dissertation contributes to design and human-computer interaction with through proposing SketchStudio, an artifact enabling experience prototyping in the context of designing smart environment. It also extends the knowledge of how an animated scenario-based tool can affect designers' activities. The prototyping tool and its development process will benefit the human-computer interaction and design in terms of future design subjects.
다양한 지능형 기기가 포함된 스마트 환경 디자인이 주목받고 있다. 편리한 스마트 환경을 디자인하기 위해 빠르고 반복적인 사용자 경험 프로토타이핑이 필요하다. 그러나 디자인 초기 단계에서 효과적으로 스마트 환경 프로토타입을 제작하는 것엔 어려움이 따른다. 스마트 환경은 큰 물리적인 공간, 서로 통신하는 여러 구성요소, 그리고 그것을 경험하는 다양한 사용자를 포함한다. 본 연구는 스마트 환경 디자인의 초기 단계에서 아이디어의 탐색, 개발, 전달을 위한 경험 프로토타이핑 방법 및 도구에 대해 탐색하는 것이다. 본 학위논문에서는 스마트 환경을 위한 경험 프로토타이핑 도구인 SketchStudio를 제안한다.
SketchStudio는 2.5D 인터랙티브 시나리오를 통해 스마트 환경에서 일어나는 경험을 탐색하고 전달한다. 이 시스템은 디자이너가 빠르게 가상 환경을 구성하고 직관적으로 사용자의 시공간적 여정을 구성할 수 있게 한다. 정의된 여정을 기반으로 2차원 스케치와 3차원 인간 캐릭터가 혼합된 애니메이션 시나리오를 생성한다. 생성된 시나리오는 전지적 시점 및 3인칭 시점에서 확인할 수 있으며, 가상 현실을 활용하여 그 경험을 몰입적으로 체험할 수 있게 한다. 시스템의 반복적인 디자인 및 개발 과정을 거쳐 실제 프로토타이핑 활동에 사용될 수 있도록 배포되었다. 디자인 실무자와 연구자가 참여한 사용자 연구를 통해 SketchStudio가 공간 및 인터페이스 수준의 다양한 경험적 측면들의 빠른 구성과 점진적 구체화를 지원함을 확인하였다. 사람, 공간, 제품, 모바일 기기를 포함하는 다양한 스마트 환경의 컨셉 시나리오를 애니메이션 시나리오를 통해 구현할 수 있었다.
제안된 프로토타이핑 시스템은 스마트 환경의 초기 디자인을 위한 경험 프로토타이핑을 효과적으로 지원하였다. 본 논문은 스마트 환경 디자인을 위한 경험 프로토타이핑 지원 도구인 SketchStudio를 실제로 제공하는 것을 통해 디자인과 인간 컴퓨터 상호작용 분야에 기여한다. 또한 애니메이션 시나리오 기반의 제안된 도구가 디자이너의 활동에 어떤 영향을 미치는지에 대한 지식의 확장에 기여한다. 제안된 도구의 디자인 및 개발 과정은 향후 새로운 디자인 대상을 다루는 데에 도움이 될 것이다.
