Porthole : a decoupled HTML5 interface generator for virtual environments

This thesis presents Porthole, a framework that helps applications developers to create user interfaces to Virtual Environments. The goal is to enable interaction with VE systems using smartphones, tablets, laptops or desktop computers. With Porthole, messaging and streaming management is transparent to VE applications developers: any device that has a HTML5 enabled browser can connect to a virtual environment, receive a GUI tailored on its specifications, and manage application cameras and parameters. The developers can enable Porthole service just by providing a XML Interfaces Description (and, optionally, a CSS file for changing client interface style). The end users of virtual environments, such as CAVE2, can, then, use handheld devices to interact with VE applications. Moreover, end users can employ the same devices for both local and remote interaction, without the need of ad-hoc client applications. Porthole addresses earlier work limitations by proposing a novel HCI model that exploits browsers as a mean of interaction with VE systems. State of art works, instead, present application or OS specific solutions. Finally, Porthole suggests a new concept of low-cost remote collaboration, with respect to CVE model proposed in earlier work in this research area.

L'obiettivo di questo lavoro di tesi è stato sviluppare un framework, chiamato Porthole, capace di aiutare gli sviluppatori di applicazioni per ambienti virtuali a generare interfacce HTML5 disaccoppiate dal sistema. Lo scopo è quello di rendere semplici le interazioni tra un ambiente virtuale e gli utenti finali, che possono utilizzare smartphone, tablet, laptop o computer desktop. Grazie a Porthole, connessione, eventi, messaggi e streaming di immagini sono gestiti in modo trasparente per lo sviluppatore: ogni dispositivo che ha a disposizione un browser compatibile con lo standard HTML5, può ora connettersi a CAVE2, ricevere una interfaccia generata sulla base delle proprie specifiche e gestire le camere all'interno della scena e i parametri dell'applicazione di ambiente virtuale. Gli sviluppatori possono abilitare tale servizio fornendo a Porthole un file chiamato XID (e, opzionalmente, un CSS nel caso vogliano modificare la grafica dell'interfaccia generata dal framework). Gli utenti del CAVE2, ambiente virtuale costruito presso la UIC, possono ora usare i dispositivi mobili e fissi disponibili nel EVL per interagire con il sistema di ambiente virtuale. Inoltre, gli utenti possono interagire con gli stessi dispositivi sia localmente che da remoto, senza il bisogno di applicazioni client specifiche. Porthole affronta alcune limitazioni di precedenti lavori proposti in questa area di ricerca, proponendo un nuovo modello di HCI che sfrutta i browser come mezzo di interazione tra dispositivi e ambienti virtuali. Lo stato dell'arte, invece, propone soluzioni specifiche per una sola applicazione o per un particolare sistema operativo. Infine, Porthole propone un nuovo concetto di collaborazione remota a basso costo, rispetto al modello rappresentato dai CVE e proposto dai precedenti lavori in questa area di ricerca.