Remote Collaboration using Augmented Reality (AR) shows great
potential to establish a common ground in physically distributed
scenarios where team-members need to achieve a shared goal.
However, most research efforts in this field have been devoted to
experiment with the enabling technology and propose methods to
support its development. As the field evolves, evaluation and
characterization of the collaborative process become an essential,
but difficult endeavor, to better understand the contributions of AR.
In this thesis, we conducted a critical analysis to identify the main
limitations and opportunities of the field, while situating its maturity
and proposing a roadmap of important research actions. Next, a
human-centered design methodology was adopted, involving
industrial partners to probe how AR could support their needs
during remote maintenance. These outcomes were combined with
literature methods into an AR-prototype and its evaluation was
performed through a user study. From this, it became clear the
necessity to perform a deep reflection in order to better understand
the dimensions that influence and must/should be considered in
Collaborative AR. Hence, a conceptual model and a humancentered
taxonomy were proposed to foster systematization of
perspectives. Based on the model proposed, an evaluation
framework for contextualized data gathering and analysis was
developed, allowing support the design and performance of
distributed evaluations in a more informed and complete manner.
To instantiate this vision, the CAPTURE toolkit was created,
providing an additional perspective based on selected dimensions
of collaboration and pre-defined measurements to obtain “in situ”
data about them, which can be analyzed using an integrated
visualization dashboard. The toolkit successfully supported
evaluations of several team-members during tasks of remote
maintenance mediated by AR. Thus, showing its versatility and
potential in eliciting a comprehensive characterization of the added
value of AR in real-life situations, establishing itself as a generalpurpose
solution, potentially applicable to a wider range of
collaborative scenarios.Colaboração Remota utilizando Realidade Aumentada (RA)
apresenta um enorme potencial para estabelecer um entendimento
comum em cenários onde membros de uma equipa fisicamente
distribuídos precisam de atingir um objetivo comum. No entanto, a
maioria dos esforços de investigação tem-se focado nos aspetos
tecnológicos, em fazer experiências e propor métodos para apoiar
seu desenvolvimento. À medida que a área evolui, a avaliação e
caracterização do processo colaborativo tornam-se um esforço
essencial, mas difícil, para compreender as contribuições da RA.
Nesta dissertação, realizámos uma análise crítica para identificar
as principais limitações e oportunidades da área, ao mesmo tempo
em que situámos a sua maturidade e propomos um mapa com
direções de investigação importantes. De seguida, foi adotada uma
metodologia de Design Centrado no Humano, envolvendo
parceiros industriais de forma a compreender como a RA poderia
responder às suas necessidades em manutenção remota. Estes
resultados foram combinados com métodos da literatura num
protótipo de RA e a sua avaliação foi realizada com um caso de
estudo. Ficou então clara a necessidade de realizar uma reflexão
profunda para melhor compreender as dimensões que influenciam
e devem ser consideradas na RA Colaborativa. Foram então
propostos um modelo conceptual e uma taxonomia centrada no ser
humano para promover a sistematização de perspetivas. Com base
no modelo proposto, foi desenvolvido um framework de avaliação
para recolha e análise de dados contextualizados, permitindo
apoiar o desenho e a realização de avaliações distribuídas de
forma mais informada e completa. Para instanciar esta visão, o
CAPTURE toolkit foi criado, fornecendo uma perspetiva adicional
com base em dimensões de colaboração e medidas predefinidas
para obter dados in situ, que podem ser analisados utilizando o
painel de visualização integrado. O toolkit permitiu avaliar com
sucesso vários colaboradores durante a realização de tarefas de
manutenção remota apoiada por RA, permitindo mostrar a sua
versatilidade e potencial em obter uma caracterização abrangente
do valor acrescentado da RA em situações da vida real. Sendo
assim, estabelece-se como uma solução genérica, potencialmente
aplicável a uma gama diversificada de cenários colaborativos.Programa Doutoral em Engenharia Informátic
