Interfaces Caligráficas (Computação Gráfica 2 – Bloco2/2002) Aluno: Eduardo Barrére [email protected]

Interfaces Caligráficas (Computação Gráfica 2 – Bloco2/2002)

Aluno: Eduardo Barrére

[email protected]

Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

Roteiro

Motivação

Interface com o usuário

Reconhecimento de esboços

Aplicações

Conclusão


Motivação Pessoal

Entender o processo de interpretação e transformação de esboços em elementos geométricos

Artigo de referência: Sketching User Interfaces with Visual Patterns

Anabela Caetano, Neri Goulart, Manuel Fonseca, Joaquim Jorge; SIACG 2002; Portugal-2002


Motivação Autores

Agilizar a criação e alteração de processos artísticos, tais como projetos arquitetônicos, interfaces de programas, sites ....

Esboço Projeto “Pronto”

P R O B L E M A

P R O P O S T A

Esboço Projeto “Pronto”geração “automática”


User Interface


User Interface - Características

VisibilidadeMaus Exemplos: controle cuja cor se confunde com a cor

do fundo

Disponibilidade Controles sugerem naturalmente seus usos, descrevendo

aquilo que o usuário pode fazer com os itens de interfaceBom Exemplo: Controles deslizantes Mau Exemplo: Figuras que se transformam em botões



Mapeamento Descreve o relacionamento entre a ação do usuário

sobre um controle e a reação correspondente do programaExemplo: Controles de rolagem de tela (setas e guias)

Feedbackbarra de progresso x ampulheta



Limitação de Funções Impede que o usuário execute ações impróprias para um

determinado contextoExemplo: botões desativados

Tolerância a ErrosUsuários são humanos, portanto erramAções que podem ser reversíveis (exemplo, apagar

um arquivo) devem ser reversíveis Ações irreversíveis (exemplo: formatar um HD)

devem ser avisadas


User InterfaceReconhecer X Relembrar

reconhecer é mais fácil do que recordar

mais reconhecimento (menus e ícones), menos recordação (comandos)

a interface relembra as coisas para o usuário

usuários experientes tem dificuldade em recordar detalhes da interface, mas sabem como encontrar a informação desejada


Esboço

por ser feito “a mão livre”, o esboço não segue regras pré-definidas, ou seja, informações importantes como formato do objeto, continuidade do traço e quantidade de traços para representar um objeto não são bem especificadas. fatores como dimensão e rotação do objeto devem ser reconhecidos


Algoritmo CALI

reconhecer formas geométricas elementares e comandos gestuais, independentemente da sua rotação, tamanho ou número de traços que constituem a forma.

fazer a distinção entre formas Solid, Dashed ou Bold, depois de identificar a forma base.


CALI - Elementos e Comandos


CALI - Etapas

Obtenção dos

Pontos

Cálculo de Características

TrataGestos

Identificador

Aplicação Reconhecedor

Esboço

Lista deGestos


CALI - Primeira Etapa

o algoritmo se inicia com a obtenção de pontos referentes ao esboço (utilizando uma tablete digitalizadora) e o cálculo do polígono convexo correspondente (usando o algoritmo de Graham)

Obtençãodos

Pontos


TrataGestos

Identificador


Esboço

Lista deGestos


CALI - Segunda Etapa

este polígono é então utilizado para calcular três polígonos especiais (os 2 primeiros são o triângulo e o quadrilátero de maior área inscritos no polígono convexo [Boyce 85] e o terceiro é o retângulo envolvente de menor área [Freeman 75])

Obtençãodos

Pontos


TrataGestos

Identificador


Esboço

Lista deGestos


CALI - Segunda Etapa

calcula-se a área e o perímetro para cada polígono encontrado, de modo a estimar características e graus de pertinência para cada classe de formas


CALI - Terceira Etapa

Através manipulação das características obtidas do esboço, é feita a tentativa de identificar o objeto.

Obtençãodos

Pontos


TrataGestos

Identificador


Esboço

Lista deGestos


( Lógica Fuzzy )

a Lógica Fuzzy é um superconjunto da Lógica Convencional (Booleana), que foi estendida para trabalhar com o conceito de parcialmente verdadeiro: valores verdade que situam-se entre o completamente verdadeiro e o completamente falso

pode ser considerada como uma metodologia para generalizar QUALQUER teoria específica, de um estado discreto (1 ou 0) a um estado contínuo ([0,1]), pelo processo de “difusão”


(Lógica Fuzzy - exemplo )

"quando podemos considerar uma pessoa ALTA ?""quando podemos considerar uma pessoa ALTA ?"

ALTA é descrita como sendo uma variável lingüística, a qual representa uma categoria cognitiva de ALTURA. Para cada pessoa no universo de discurso, devemos atribuir um grau de pertinência referente ao subconjunto fuzzy ALTO. O modo mais fácil de resolver isso é determinar uma função de pertinência baseada na altura das pessoas:

0, se altura(x) < 1.50 m

alta(x) = (altura(x) - 1.50 m) / 0.2 m , se 1.50 m <= altura(x) <= 1.70 m

1, se altura(x) > 1.70 m


( Lógica Fuzzy - exemplo )

Significa que uma pessoa é considerada alta nos seguintes termos: Se sua altura for menor que 1.50 m, a pessoa não é alta (alta= 0)

Se sua altura for um valor entre 1.50 m e 1.70 m, é alta com um certo grau de pertinência (0<alta<1), ou seja, não é totalmente alta

Se sua altura for maior que 1.70 m, a pessoa é alta (alta=1)

Graficamente, podemos

representar da

seguinte forma:

1,50 1,70

0

1

0,5

1,60 altura(x)a

alta(x)


( Lógica Fuzzy - exemplo )

Dada esta definição, podemos, exemplificar da seguinte forma:

Pessoa Altura(m) Grau Conclusão

Joaquim 1,45 0 não é alto

Carlos 1,56 0,3 alto com 0,3 de pertinência

Pedro 1,60 0,5 alto com 0,5 de pertinência

Maria 1,65 0,75 alta com 0,75 de pertinência

José 1,75 1 alto



Relação Altura x Largura do retângulo envolvente



Outras características consideradas: Pch: perímetro do polígono Convexo Plq: perímetro do retângulo inscrito Plt: perímetro do triângulo inscrito Per: perímetro do retângulo envolvente Ach: área do CH Alq: área do retângulo inscrito Ns: Número de traços etc.


CALI - Quarta Etapa

caso o elemento esboçado seja um Gesto, faz-se a operação correspondente na aplicação ( apagar, recortar, ... )

Obtençãodos

Pontos


TrataGestos

Identificador


Esboço

Lista deGestos


CALI - Ambigüidade


Avaliação Experimental

Foi solicitado a um grupo de usuários que desenhassem cada forma repetidamente usando linhas normais ou tracejadas.

Tipo Primeira Três

Gesto Escolha Primeiras

Individual 92% 93%

Grupos 93% 94%


Aplicações

INESC-ID, Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores: Investigação e Desenvolvimento (http://immi.inesc-id.pt/ )

CALI

Java Sketchit

FRAG


Aplicações

DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA DA UNIVERSIDADE DE WASHINGTON


Conclusão

a utilização de um bom conjunto difuso é essencial para o sucesso destas interfaces

os casos de ambigüidade são comuns e difíceis de serem tratados automaticamente

a implementação de uma interface mais natural e intuitiva é um dos principais desafios dos projetos de Interfaces Caligráficas.


Bibliografia

Sketching User Interfaces with Visual Patterns

Anabela Caetano, Neri Goulart, Manuel Fonseca, Joaquim Jorge;

SIACG 2002; Portugal-2002

CALI : A Software Library for Calligraphic Interfaces Manuel Fonseca and Joaquim Jorge;IX Encontro Português de Computação Gráfica, Portugal-1999

Drawing on the Back of an Envelope: a framework for interacting with application programs by freehand drawing

Mark D. Gross, Ellen Yi-Luen Do; Computers & Graphics 24 (2000) 835-849

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