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Defesa de Tese de Doutorado Nº 359 "Method and Toolkit for Designing Digital Musical Instruments: Generating Ideas and Prototypes"

O aluno Filipe Carlos de Albuquerque Calegario irá defender sua pesquisa no dia 31 de março, às 14h, no Anfiteatro. Início: 31/03/2017 às 14:00 Término: 31/03/2017 às 00:00 Local: Anfiteatro do CIn

 Pós-Graduação em Ciência da Computação – UFPE

Defesa de Tese de Doutorado Nº 359

Aluno: Filipe Carlos de Albuquerque Calegario
Orientador: Prof. Geber Lisboa Ramalho
Co-orientador:  Prof. Marcelo Mortensen Wanderley (McGill University , Canadá
)
Título: Method and Toolkit for Designing Digital Musical Instruments: Generating Ideas and Prototypes
Data: 31/03/2017
Hora/Local: 14h – Centro de Informática - Anfiteatro
Banca Examinadora:
Prof. Patricia Cabral de Azevedo Restelli Tedesco (UFPE / Centro de Informática)
Prof. Veronica Teichrieb (UFPE / Centro de Informática)
Prof. Jônatas Manzolli (UNICAMP / Departamento de Música)
Prof. Andre Menezes Marques das Neves (UFPE / Departamento de Design)
Prof. Joao Paulo Cerquinho Cajueiro (UFPE / Departamento de Engenharia Mecânica)
Prof. François Pachet     ( Computer Science Laboratory Paris / SONY)


ABSTRACT:

Last decade has likely witnessed a considerable rise in physical programmable interactive artifacts. 
Sensors, devices, platforms, and frameworks have become more accessible, fostered by the proliferation of mobile technologies, the growth of the DIY and Maker communities, and the spread of open source and open hardware philosophies.  More people are experimenting with sensors and actuators to program the physical world beyond the screen. Interactive devices for artistic expression present challenges that are worth investigating, since the essence of the interaction is based on skills which are hard to be obtained. Interactive artistic approaches can teach valuable lessons applicable to other levels of interaction design and human-computer interaction. One class of artistic physical interactive objects is the digital musical instrument (DMI). DMIs are artifacts in which gestural control and sound production are physically decoupled but digitally mapped. It provides freedom for a DMI designer but increases the complexity of the design space. Besides, guidelines have not yet been established. To address this issue, prototyping seems to be a promising approach as they are not only a tool for testing and communicating ideas, but also for generating them. As a DMI is a means to produce music, its prototype should provide real-time sound feedback for control gestures. For that reason, in DMI context, non-functional prototypes are not entirely suitable. On the other hand, the development of functional prototypes demands more time and effort, and consequently, can be a bottleneck of iterative design. How to provide initial explorative paths to generate DMI ideas? How to decrease time and effort of building functional DMI prototypes? To deal with those questions and inspired by early exploration actions, we propose the concept of instrumental inheritance, that is the application of gestures and postures of existing instruments to generate ideas of new instruments. As support for analysis and combination, we leverage a traditional design method, the morphological chart, in which existing artifacts are split into parts, presented in a visual form and then recombined to produce new ideas. Finally, integrating all these ideas in a concrete object, we developed a physical prototyping toolkit for building functional DMI prototypes: Probatio, a modular system of blocks and supports to prototype instruments based on certain postures and gestural controls for musical interaction. The evaluation the environment showed that it contributed to reducing the time to achieve a functional prototype, and also influencing the increase in the number of cycles between idea generation and evaluation. Besides, the users reported more musical engagement with Probatio in comparison to a generic sensor toolkit.

Keywords: New interfaces for musical expression, Digital Musical Instruments, Idea Generation, Prototyping, Prototyping Toolkit

 

RESUMO:

A última década testemunhou um aumento considerável de artefatos físicos, interativos e programáveis. Sensores, atuadores, dispositivos eletrônicos, plataformas e frameworks de desenvolvimento tornaram-se mais acessíveis, fomentados pela proliferação de tecnologias móveis, pelo crescimento das comunidades de DIY e Maker e pela disseminação de filosofias open source e open hardware. Mais pessoas estão experimentando com estas ferramentas para programar o mundo físico além da tela. Os dispositivos interativos para a expressão artística apresentam desafios de concepção e desenvolvimento, uma vez que a essência da interação se baseia em habilidades que são difíceis de serem obtidas e precisam de tempo para adquiri-las. Abordagens artísticas interativas podem ensinar valiosas lições aplicáveis a outros níveis de interação humano-computador. Uma classe de objetos artísticos interativos físicos é o instrumento musical digital (DMI). Os DMIs são artefatos em que o controle gestual e a produção sonora são fisicamente desacoplados, mas digitalmente mapeados. Isto fornece mais liberdade para um designer DMI, se comparado com instrumentos acústicos, mas aumenta a complexidade do espaço de design. Além disso, a literatura não estabelece métodos ou diretrizes para a exploração deste espaço de possibilidades. Para esta questão, a prototipação parece ser uma abordagem promissora, pois protótipos não são apenas uma ferramenta para testar e comunicar ideias, mas também para gerar ideias. Como um DMI é um meio para produzir música, seu protótipo deve fornecer feedback sonoro em tempo real aos gestos de controle. Por esse motivo, no contexto da DMI, protótipos não funcionais não são inteiramente adequados. Por outro lado, o desenvolvimento de protótipos funcionais exige mais tempo e esforço e, consequentemente, pode ser um gargalo do processo iterativo. Como fornecer caminhos estruturados e exploratórios para gerar idéias de DMI? Como diminuir o tempo e o esforço de construir protótipos DMI funcionais? Para lidar com essas questões, propomos o conceito de herança instrumental, ou seja, a aplicação de estruturas e gestos de instrumentos existentes para gerar ideias de novos instrumentos. Como suporte para análise e combinação, utilizamos um método de design tradicional, caixa morfológica, na qual os artefatos existentes são divididos em partes, apresentados de forma visual e, em seguida, recombinados para produzir novas ideias. Finalmente, integrando todas essas ideias em um objeto concreto, desenvolvemos um toolkit de prototipação física para a construção de protótipos funcionais de DMI: Probatio, um sistema modular de blocos e suportes para protótipos de instrumentos baseados em certas posturas e controles gestuais para interação musical. A avaliação do ambiente mostrou que o uso do artefato pode reduzir o tempo necessário para se obter um protótipo funcional e também há indícios de que pode influenciar o aumento do número de ciclos entre a geração de ideias e a avaliação. Além disso, os usuários relataram envolvimento mais musical com Probatio em comparação com um toolkit de sensores genéricos.

 

Palavras-chave: 

 

Novas interfaces para expressão musical, Instrumentos Musicais Digitais, Geração de Ideias, Prototipação, Toolkit para Prototipação

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