Estudos comparativos entre as técnicas 2D e 3D

Hasbrouck (2012) em sua pesquisa fez um experimento com trinta estudantes para validar a hipótese que as interfaces 2D teriam resultados mais rápidos e mais precisos para as tarefas de rotação de uma imagem e mapa mental do que interfaces 3D. Os resultados do experimento apoiaram a hipótese de que a interface 2D era melhor para a tomada de decisão quando se trata de tarefas para identificação de um objeto numa posição relativa. Em contrapartida, a interface 3D foi melhor utilizada na tomada de decisões em relação a percepção da forma do objeto. Em relação a carga mental de trabalho, os resultados foram maiores para as tarefas na interface 2D do que na interface 3D.

Outro estudo realizado por Foo et at. (2013) avaliou a carga mental de trabalho na realização de uma tarefa de visualização de três estruturas anatômicas - vesícula biliar , tronco celíaco e da artéria mesentérica superior tanto em ambientes com técnicas 2D quanto 3D através de um experimento com vinte e cinco estudantes do primeiro ano do curso de medicina. As variáveis utilizadas para a avaliação foram a precisão e tempo. O protocolo de avaliação de carga mental de trabalho utilizado foi o NASA-TLX como uma medida subjetiva. Os resultados mostraram que os participantes que realizaram as tarefas no ambiente 3D tiveram maior precisão na localização dos objetos e menor carga mental de trabalho. Os resultados deste estudo podem ser úteis para o planejamento curricular no ensino de anatomia melhorando os procedimentos de formação para cirurgiões.

Na área de Construção Civil a concepção do projeto espacial é frequentemente representada em duas dimensões (2D) com várias visões que devem ser combinadas e descodificadas pelo utilizador final para compreender eficazmente todas as orientações de um elemento da construção. Avanços no desenho tridimensional auxiliado por computador ( CAD 3D ) e da impressão 3D proporcionaram avanços promissores na visualização de informações de engenharia espacial. Para avaliar as vantagens da utilização das técnicas 3D em relação às

técnicas 2D na engenharia espacial, Dadi et al.(2014) investigou as demandas de carga mental de trabalho em cada uma das técnicas através de um experimento onde os participantes reconstruíram uma estrutura simples usando desenhos em 2D numa interface de CAD 3D e num modelo impresso 3D. Depois de completar a tarefa, os participantes foram questionados sobre suas percepções da carga mental de trabalho através do protocolo NASA-TLX. Os resultados da avaliação mostraram que não houve diferença na carga mental entre os três tipos de apresentação de informação, indicando que as exigências cognitivas dos meios são semelhantes. No entanto, houve diferenças estatisticamente significativas nos fatores de carga de trabalho devido à influências demográficas do participante, tais como níveis de ocupação e experiência CAD. Além disso, a carga mental de trabalho afetou a produtividade do sujeito na conclusão da tarefa.

Ito, Misue e Tanaka (2009) descreveram o método de layout para mapas de esfera ancorada com técnica 3D. Para avaliar a legibilidade do método de layout com a técnica 3D, os autores realizaram um estudo comparativo com seis usuários. que realizaram duas tarefas usando a técnica 2D e duas tarefas usando a técnica 3D. As variáveis utilizada na avaliação comparativa foram o tempo e a quantidade de acertos na realização da tarefa. Os resultados do estudo revelaram que a quantidade de acertos com a utilização da técnica 3D foi maior que a técnica 2D. Além desses resultados, a maioria dos participantes também realizou tarefas mais rapidamente utilizando a técnica 3D em relação à técnica 2D. Baseado na análise dos resultados, Ito, Misue e Tanaka (2009) concluíram que a utilização da técnica 3D teve maior legibilidade em relação a técnica 2D, especialmente em torno das âncoras.

Em relação à visualização de dados, Seipel e Carvalho (2012) apresentaram um estudo que investigou a comparação entre a visualização com técnicas 2D e 3D de gráficos de barras em mapas geográficos. O estudo foi realizado através de um experimento com 18 participantes que realizaram uma tarefa de visualizar os dados em vinte e cinco situações diferentes. As variáveis da análise comparativa foram o tempo, precisão, aprendizado e habilidades pessoais. Em relação à precisão e aprendizagem, os resultados deste experimento mostram que não houve diferença significativa na visualização dos dados entre as duas técnicas. Em contrapartida, o tempo de realização da tarefa com a técnica 2D foi maior que com a técnica 3D. O desconforto visual foi relatado por quase a metade dos participantes, mas o desempenho não foi afetado. O estudo também mostrou que os participantes experientes não se beneficiaram mais com a utilização da visualização 3D que os participantes inexperientes.

Em relação à visualização de dados multivariados, Sanftmann (2012) relatou que a técnica 3D pode fornecer mais informações do que em 2D e até mesmo melhorar o desempenho da tarefa. Essas vantagens no uso da técnica 3D são decorrentes das características da profundidade, sem abrir mão dos benefícios da visualização em 2D. Ao lidar com a técnica 3D, a percepção espacial precisa ser explorada, de forma eficaz usando sugestões de profundidade para transmitir informação espacial para o usuário.

Sanftmann (2012) analisou em sua pesquisa o uso da técnica Scatterplot com técnica 3D para visualizar e explorar dados multivariados. Ele relatou que a técnica Scatterplot 3D foi e ainda é usada em vários locais para obter insights (TAKAHASHI; FUJISHIRO; OKADA, 2009) principalmente porque ela fornece uma dimensão adicional de dados e também reduz a perda de informação (POCO et. al., 2011). No entanto, o usuário visualiza a estrutura dos dados através da representação 3D apenas pela capacidade de girar a interface para gerar novas projeções em uma tela 2D. Esta pode ser uma das principais razões pela qual a técnica

Scatterplots 3D tenha recebido muitas críticas por exigir muita interação do usuário, o que

pode ser válido em alguns casos. Sanftmann (2012) concluiu que quando se trata de visualizar dados multivariados, a utilização da técnica Scatterplot 3D sem nenhum outro recurso visual não é suficiente. O autor apresentou um modelo de interpolação e projeção para a navegação entre Scatterplots utilizando de recursos de animação dando suporte às transições entre

Scatterplots 3D que são percebidos como rotações 3D de corpo rígido.