La interacción como generadora de signi�cado en una instalación

lúdica para niños: Juegos de Agua

Narcís Parés, Anna Carreras, Jaume Durany

Grupo de Experimentación en Comunicación Interactiva

Instituto Universitario del Audiovisual, Universidad Pompeu Fabra

08008 Barcelona

[npares,acarreras,jdurany]@iua.upf.edu

Resumen

Juegos de Agua fue una instalación lúdica in-teractiva concebida para el Fórum Universalde la Culturas, Barcelona 2004. La instalaciónconsigue una interacción robusta, natural, nointrusiva y con un gran �ujo de usuarios gra-cias a una interfaz basada en un sistema de vi-sión arti�cial. Todo ello unido a la adecuaciónde la actividad que los usuarios deben realizarconsigue que la interacción entre los usuariosy el sistema aporte, por ella misma, una seriede conceptos asociados al Fórum.

1. Introducción

La interacción se ha aplicado ampliamente enel campo del entretenimiento y la educaciónpara niños. En el primer caso las aproximacio-nes han sido meramente de tipo experiencialsin incorporar ninguna necesidad de transmi-tir valores o conceptos. En el segundo caso,en el que sí se desea transmitir conocimiento,las aplicaciones se han basado en estrategiasde exploración y descubrimiento o bien de ac-ceso a la información guardada en alguna ba-se de datos. El presente proyecto se distinguede estas aproximaciones por el hecho de quela actividad propuesta es ya portadora de losconceptos que desea transmitir a los usuarios.Haciendo un breve repaso a las aplicacio-

nes interactivas de los ámbitos mencionados,encontramos, por ejemplo, que la interacciónse ha implantado ampliamente en el caso delos videojuegos. Grandes parques temáticos la

han aplicado también en algunas atracciones[3][7][9]. La interacción llega mediante estasaplicaciones a un gran número público. Sinembargo habitualmente su objetivo es la meradiversión.Por otro lado, existe gran variedad de en-

tornos virtuales de aprendizaje (VLE, virtuallearning environments): aplicaciones centradasen la transmisión de conocimientos de cier-ta materia [18][6]; aplicaciones destinadas apotenciar ciertas habilidades de los usuarios[1][2][19]; etc. Puesto que interacción y cola-boración permiten un mejor aprendizaje [13]la mayoría de estos entornos son multiusua-rio. Algunos se basan en aplicaciones del ti-po desktop que varían ampliamente desde eltipo texto (conocidos como MUDs i MOOs)a aplicaciones en entornos 3D [10]. Estos úl-timos VLE permiten el acceso simultáneo demuchos usuarios a la información, sin embar-go no permiten la participación/colaboracióndirecta entre ellos puesto que se relacionan através de la red.También los museos y centros de aprendi-

zaje no formal han incorporado instalacionesinteractivas que permiten experimentar y ex-plorar fenómenos y conceptos de forma lú-dica y participativa [5][17]. Algunas de estasaplicaciones [14][16] se basan en tecnologíasque permiten compartir la experiencia simul-táneamente a un grupo reducido de usuarios,usando, por ejemplo, cascos de visualización(HMD), aplicaciones de tipo CAVE [4][8] orealidades aumentadas/mixtas [11]. Los usua-rios desencadenan mediante la interacción re-

sultados para entender fenómenos físicos, con-ceptos de ecología, etc., que pueden observare incorporar a su conocimiento. Una de las ra-zones importantes que motivan el uso de estosentornos virtuales para la transmisión de con-ceptos es la posibilidad que éstos ofrecen paramostrar fenómenos, resultados o lugares queno se pueden mostrar físicamente en nuestromundo [15].En este artículo se presenta el diseño de Jue-

gos de Agua, una instalación interactiva, lú-dica y multiusuario que aporta signi�cado ytransmite conceptos a los participantes a par-tir de la interacción. La interacción entre elusuario y la instalación no se aplica como sis-tema de acceso a una información sino comouna actividad que por sí misma da a los usua-rios la experiencia de esos conceptos. Esta ideaguió la investigación a lo largo del proceso dediseño de la interacción. En las siguientes sec-ciones se describen los objetivos y requisitosiniciales, la metodología seguida y los resulta-dos obtenidos.

2. Objetivos de la instalación

Juegos de Agua es una instalación concebidaespecialmente para el Fórum Universal de lasCulturas, Barcelona 2004. La organización nosencargó la creación de una instalación interac-tiva con agua y para niños. El Fórum fue plan-teado como un evento de masas con lo cual lainstalación debería absorber grandes cantida-des de usuarios.Todas las actividades realizadas dentro del

Fórum (teatro, música, circo, exposiciones, ta-lleres, etc.) estaban relacionadas con los tresejes principales del Fórum de las Culturas:

• Respeto hacia la diversidad cultural y ét-nica.

• Promoción de las condiciones para la paz.

• Sostenibilidad.

Por esta razón, decidimos enlazar temáti-camente Juegos de Agua con estos ejes pa-ra transmitir estos conceptos tan importantesmediante la interacción. No como un mero ac-ceso a la información, no como espectáculo,

sino como experiencia vivida en primera per-sona.

En el diseño nos planteamos tres cuestionescentrales:

• adecuar la instalación a los niños,

• generar signi�cado relacionado con losejes del Fórum,

• dotarla de la capacidad de absorber gran-des cantidades de usuarios.

3. Diseño de interacción: juegos del

mundo

Juegos de Agua se diseñó para niños, de entre3 y 8 años, de todo el mundo debido al alcan-ce internacional del Fórum. En su diseño en-contramos que no existía una especi�cidad deusuario. Del mismo modo, tampoco existía uncontenido concreto sobre el que basar la expe-riencia; es decir, no se había de�nido un temaconcreto. Por estas razones, decidimos aplicarla estrategia de diseño dirigida por la interac-ción. En esta estrategia se parte del diseño delas acciones que deben realizar los usuarios an-tes de determinar el tipo de usuario y antes dede�nir el tema concreto de la aplicación [12].

De este modo el primer paso en el diseñofue pensar en las diferentes formas en que losniños del mundo juegan, para así hacer la ins-talación accesible a cualquier cultura. Se anali-zaron juegos y se buscaron estructuras lo másuniversales posibles que permitieran, por unlado dar mucha naturalidad a la interacción, ypor el otro, mediante el propio juego introdu-cir ideas y conceptos tan abstractos como sonla paz, el respeto a la diversidad y el desarrollosostenible.

Al analizar posibles juegos con agua paraniños se descartaron opciones habitualmenteutilizadas, del tipo disparar chorros, por sucomponente competitiva y sus connotacionesagresivas. De este modo, se decidió analizar es-tructuras de juegos en general, como por ejem-plo: correr y pillar, esconderse y buscar, bailar,hacer corros, etc.

3.1. Los corros

Finalmente el juego elegido para Juegos deAgua fue el de hacer corros porque presentaimportantes propiedades:

• Es un juego conocido en todas las cultu-ras. (Aunque no se realizó un estudio an-tropológico se realizó una búsqueda inten-sa en Internet y otras fuentes.)

• Este juego es inherentemente multiusua-rio y presenta una dinámica que es muyparticipativa.

• Es un juego de colaboración directa: losparticipantes pueden jugar juntos física-mente y comentar todo aquello que suce-de cara a cara.

• La estructura y formación del corro, ayu-dan a la generación de signi�cado. (Verlas siguientes secciones.)

3.2. La interacción

Se decidió que para participar en Juegos deAgua un grupo de mínimo cuatro usuarios de-bía formar un corro alrededor de una fuentey girar entorno a ella, como forma natural deesta estructura de juego. Este es el mecanismoque desencadena unas secuencias de chorros deagua y sonido de niños riendo, solamente mien-tras el corro permanece completamente cerra-do y girando.

4. Aportación de signi�cado en Jue-

gos de Agua

La mecánica del juego de�nida consigue quelos usuarios se sitúen y actúen de modo queexperimenten y aprendan el signi�cado a par-tir de sus actos. Es decir:

• Un corro de gente es una estructura no je-rárquica puesto que todos los participan-tes tienen el mismo grado de importan-cia y protagonismo. Coger de la mano losotros participantes del corro es una acciónde respeto por la diversidad que está im-plícita en esta estructura.

• Una vez el corro está formado hay que gi-rar. Para evitar un resultado caótico losparticipantes deben ponerse de acuerdoen la dirección de giro. Esto les hace tra-bajar para un objetivo común que alegóri-camente representa el trabajo por la paz.

• La fuente de agua está situada en el cen-tro del corro. Los participantes sitúan elagua en una posición prominente dándoleimportancia como recurso natural. Con elcorro cerrado se la protege como elemen-to del cual hay que cuidar simbolizandoel necesario uso sostenible de los recursosnaturales.

Así pues, la interacción genera signi�cado através de la actividad propuesta.

5. Formato �nal de la instalación

La versión de�nitiva de Juegos de Agua [20]fue una instalación interactiva de 1200m2 si-tuada en la plaza central del Fórum Universalde las Culturas, ver Figura 1.

Figura 1: Vista aérea del emplazamiento del Fó-rum Universal de las Culturas, Barcelona 2004 conJuegos de Agua resaltado con un marco.

Juegos de Agua estaba compuesto por nue-ve plazoletas circulares unidas por pequeñoscaminos, ver Figura 2. La distribución ofre-ce un espacio de paseo, un recorrido de des-cubrimiento de forma libre diseñado para quepueble de modo natural el emplazamiento pro-puesto para la instalación, quedando del todointegrada. Las plazoletas tenían seis metros dediámetro y en su centro se situaba una fuen-te, elemento central de la interacción. Ver la

Figura 3 y la Figura 4. Cada fuente generabauna combinación de chorros de agua distintaal ser activada por un corro de usuarios, verFigura 5.

Figura 2: Vista Aérea de Juegos de Agua.

Figura 3: Plazoleta de Juegos de Agua con la fuen-te central y el trípode tubular que contiene el equi-po de visión arti�cial.

5.1. La gran fuente: más signi�cado

Al �nal del recorrido se encontraba una granfuente que generaba una dispersión de nubesde agua refrescando el ambiente. Esta gran re-donda azul simbolizaba el mundo alrededor delcual se desenvuelve la actividad, el juego y lacolaboración. Ver la Figura 6. La gran fuenteemite constantemente música ambiente, can-ciones infantiles de diversos lugares del mun-do, que inunda toda la instalación.Mediante la gran fuente Juegos de Agua in-

troduce un nivel más de signi�cado en la inter-

Figura 4: Dos tipos distintos de fuentes, los ele-mentos interactivos de las plazoletas.

acción de los usuarios. Lo hace mediante unarespuesta global a las formaciones locales decorros en las plazoletas. Si se forman corrosalrededor de ciertas fuentes de forma simul-tanea la gran fuente cambia su música y susefectos de agua.

Los juegos de agua que crea la gran fuentenos dan la noción de que la suma de pequeñosentendimientos y esfuerzos de colaboración lo-cales pueden también tener efectos globales.

5.2. Directrices para los usuarios

Cuando la instalación tiene participantes ju-gando, la interacción queda muy clara para losnuevos usuarios que la aproximan. Sin embar-go, para aquellos usuarios que no tuviesen refe-rencia de otros, se decidió instalar un panel enla entrada con unas brevísimas instruccionesen las cuatro lenguas o�ciales del Fórum (Ca-talán, Castellano, Inglés y Francés). En con-creto se podían leer las tres siguientes frases:�Encuentra compañeros para formar un corro.Girad alrededor de una fuente. Descubrid losJuegos de Agua.� No obstante, comprobamosque tan sólo un 20% de los visitantes apren-dieron a jugar a partir de estas instrucciones.

6. La interfaz

Como interfaz principal Juegos de Agua incor-pora un sistema de visión arti�cial. El sistemaconsiste en una cámara colocada encima de lafuente de cada plaza, situada en el interior deen una caja protectora en la cima de un trípo-de tubular de 5m de alto. Ver la Figura 3. Esta

Figura 5: Usuarios interactuando en Juegos deAgua.

cámara incorpora un microprocesador especia-lizado en cálculos de procesado de imagen. Me-diante un algoritmo desarrollado para Juegosde Agua la cámara cenital captura constante-mente, analiza y procesa las imágenes de losparticipantes, Figura 7, en tiempo real sin lanecesidad de usar otras computadoras. Si sedetecta un corro cerrado y en movimiento lacámara manda un mensaje, vía TCP/IP a tra-vés de una red ethernet, al control central dela instalación.

En el control central se encuentra un con-trolador lógico programable (PLC) que con-trola la hidráulica general. Mediante sus sali-das analógicas gestiona las electroválvulas queabren y cierran los surtidores de las fuentes.Cuando la cámara de una plazoleta se lo in-dica activa la secuencia de agua de esa fuentey las risas de niños en sus altavoces. El PLCtambién se encarga del control de la gran fuen-te y de conmutar la música ambiental de todala instalación. Ver Figura 8.

El PLC y las cámaras usadas son de tipo in-dustrial y pueden trabajar en situaciones ex-

Figura 6: La gran fuente y la nube de agua.

Figura 7: Imagen capturada por la cámara cenital.

tremas, muy necesario al tratarse de una ins-talación al aire libre. Esta característica juntocon el software de la instalación han garantiza-do un funcionamiento robusto de forma inin-terrumpida y sin a penas incidencias. Su ope-ración resulta de una gran sencillez, hasta elpunto que para encender o apagar toda la ins-talación, solo hace falta pulsar un botón.Esta interfaz es muy robusta puesto que los

usuarios no manipulan ningún elemento quepueda romperse o desgastarse con el uso. Elsistema de visión arti�cial no usa ningún tipode sensor/marcador sobre el usuario garanti-zando una interacción no intrusiva y natural.

7. Resultados

Juegos de Agua fue accesible en el recinto delFórum Universal de las Culturas, Barcelona

Figura 8: Esquema del funcionamiento de la inter-faz de la instalación y los datos.

2004 durante 141 días consecutivos, de 11h dela mañana a 12h de la noche. Durante estosdías más de 315.000 visitantes del Fórum par-ticiparon en Juegos de Agua convirtiéndose enuna experiencia muy participativa.

Durante las últimas dos semanas del even-to se realizó una encuesta a 400 participantesde Juegos de Agua. La encuesta realizada porescrito y privada preguntaba a usuarios de di-ferentes edades acerca de su experiencia y opi-nión global de la instalación y si habían enten-dido o percibido algún concepto o signi�cadoasociado a la actividad realizada.

La encuesta nos permitió conocer que un86% de los usuarios consideró muy fácil elaprendizaje de Juegos de Agua y un 71% con-sideró que el aprendizaje fue inmediato.

Más de un 64% de los visitantes conside-ró claramente que la actividad propuesta enJuegos de Agua aportaba signi�cado. En res-puesta a tres preguntas abiertas de la encuestalos visitantes asignaron ideas y conceptos a lainteracción que la instalación les había sugeri-do. Los principales conceptos asociados fueron:paz, colaboración, amistad, solidaridad, coo-peración, relacionarse con los demás, conocergente, diversión, trabajo en equipo y unión.

Los conceptos transmitidos fueron muy am-plios como era de esperar ya que conceptoscomo la paz, el respeto a la diversidad y lasostenibilidad son ideas muy abstractas. Cadapersona entendió sus acciones y su juego enJuegos de Agua de forma diversa pero todos

los participantes percibieron signi�cados rela-cionados con los tres ejes que guiaron el diseñode la instalación.Un gran número de participantes de Juegos

de Agua fueron grupos de niños y niñas que vi-sitaban el Fórum como actividad escolar. Re-cibimos gran cantidad de opiniones e impre-siones de los profesores y monitores de estosgrupos. Nos comentaron la buena adecuaciónde la instalación para transmitir los ejes delFórum a los niños. De hecho, muchos de ellospensaban que Juegos de Agua era la actividadmás participativa de todo el evento. Esto yaera, por si solo, una manera de mostrar a losniños el respeto por la diversidad y el trabajocomún por la paz.

8. Conclusiones

El diseño de Juegos de Agua presentaba gran-des constricciones como por ejemplo desarro-llar la instalación para su funcionamiento alaire libre bajo distintas condiciones ambienta-les y lumínicas, adecuarla para absorber ungran número de usuarios, diseñar la interac-ción con un medio físico como el agua, adecuarla interacción para niños haciéndola atractivaa público de todas las edades y aportar expe-riencias con signi�cado. La interacción de Jue-gos de Agua y la instalación presentan variaspropiedades que han hecho posible conseguirestas metas y que han comportado que la ins-talación tuviera una muy buena respuesta delpúblico. Estas propiedades son:

• Naturalidad: Se ha conseguido eligiendola estructura más adecuada para la inter-acción, los corros, que proveen al juegode una mecánica que ergonómicamente yculturalmente favorece la usabilidad de lainstalación.

• Aprendizaje corto: Los visitantes no de-ben vestirse, usar o manipular ningúnelemento para interactuar por lo que nose requiere tiempo de preparación o deaprendizaje para manipular la interfaz.Adecuando la interfaz al tipo de juego yfacilitando su uso se promueve un mejoraprendizaje del signi�cado deseado. Dado

que los corros son actividades muy popu-lares y conocidas, los usuarios no necesi-tan aprender a jugar. Todos empiezan ainteractuar sabiendo cómo hacerlo.

• Robustez: El sistema de visión arti�cialdiseñado y desarrollado evita tener quemanipular ningún elemento y por tantose consigue un sistema robusto de mante-nimiento mínimo.

• No intrusivo: Gracias al sistema de visiónarti�cial desarrollado los usuarios no tie-nen que llevar sensores, cables, marcado-res, ni ningún otro elemento ajeno. Estofacilita mucho la accesibilidad por partede todo tipo de público y añade naturali-dad.

• Multiusuario: Juegos de Agua permite lainteracción a más de 100 usuarios simul-táneos, en los corros. La instalación puedecontener al mismo tiempo hasta 450 per-sonas entre participantes y espectadores.

• Participativa: Independientemente de quepueda haber muchos usuarios simultá-neos, la experiencia de Juegos de Agua re-quiere que éstos interactúen entre ellos, sepongan de acuerdo y jueguen en común.La experiencia requiere la participaciónactiva de los usuarios.

• Excelente �ujo: Juegos de Agua, ademásde tener una gran capacidad instantánea,permitió �ujos de hasta 2.000 usuariospor hora.

Juegos de Agua no presenta un plante-amiento convencional de una aplicación inter-activa de aprendizaje. Los usuarios no pulsanuna serie de botones para acceder a una basede información donde encontrar explicacioneso vídeos sobre el signi�cado de la colaboraciónpor la paz. No usa una estructura narrativapara explicar como un corro es una estructurano jerárquica que promueve el respeto hacia losdemás. Juegos de Agua propone que el usua-rio viva la acción de formar corros en primerapersona, que socialice y busque otra gente pa-ra unirse y formar el corro, que descubra que

en el corro ningún participante lidera el jue-go, que se ponga de acuerdo para girar, etc.Juegos de Agua propone que los participantesexperimenten a través de sus acciones y des-cubran el signi�cado del respeto, la paz y lasostenibilidad a través del juego.Para promover este tipo de creación de sig-

ni�cado en una instalación o entorno interacti-vo una buena aproximación de diseño es ponerel acento en la relación entre la mecánica de lainteracción y los conceptos/ideas a transmitir.Es decir, que las acciones del usuario debencentrar el diseño y el signi�cado debe gene-rarse haciendo que los usuarios lo vivan. Estaaproximación de diseño dirigido por la interac-ción debe ser investigada más ampliamente yaplicada en más casos para ser capaces de es-trucutarla formalmente y aprender más sobreel potencial de la interacción, especialmente enaplicaciones de aprendizaje para niños.

9. Agradecimientos

Juegos de Agua fue patrocinado por el FórumUniversal de las Culturas, Barcelona 2004.Agradecemos el esfuerzo de los equipos de in-geniería de las empresas CAST, SPIN y Imesque hicieron posible el proyecto. Finalmenteagradecemos especialmente a Joan Bennassarsu colaboración en la coordinación general delproyecto.

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