Introdução à Teoria da Interactividade

Introdução à Teoria da Interactividade

Aplicações Informáticas B

Adriana Borges nº 1Daniela Pereira nº 11

Pela orientação do professor de Aplicações de Informática B, realizamos este trabalho intitulado “Introdução à teoria da interactividade”.

Este trabalho encontra-se dividido em 5 partes.

Introdução

Do GUI aos ambientes imersivos

• GUI (do inglês Graphical User Interface) ou Interface Gráfico

• Constitui um meio para a interacção dos utilizadores com o computador

• Transmite ao utilizador a sensação de manipulação dos objectos

• Para poder interagir é necessário dispositivos de entrada como o rato, joystick e o teclado.

• Ao ser desenvolvido (GUI) deu origem aos ambientes de realidade virtual

• Através da utilização de ambientes virtuais e estimulação de todos os sentidos do utilizador, como, a visão, a audição, o tacto e outros, obtêm-se os

• Para que os sentidos sejam estimulados são usados outros dispositivos, tais como: capacete de visualização (head-mounted display), Luvas de dados (datagloves) e auscultadores (headphones). Estes dispositivos são utilizados para não ser apenas o sentido da visão a ser estimulado, dando assim a sensação de imersão ao utilizador

1958 Comeau e Bryan desenvolveram e a

Philco implementou um capacete com monitores e sensores ligados a um par de câmaras remotas.

Os sensores deslocavam a câmara de acordo com os movimentos da cabeça, dando a sensação de presença.

Posteriormente passou a chamar-se Head-Monted Display (HMD)

Evolução histórica da interface homem-máquina

1962 Morton Heilig, um cineasta,

desenvolveu um simulador denominado Sensorama, este dava a sensação de nos encontrarmos numa viagem dentro de um veículo de duas rodas, para que isto fosse possível usou imagens 3D, som stereo, vibrações e sensações de vento e aromas

1968Ivan Sutherland criou o head-mounted

three dimensional display, conhecido por capacete 3D.


1969Myron Krueger criou o Videoplace,

capturando imagens de pessoas que participavam na experiência e projectando-as em 2D numa tela em que as pessoas podiam interagir umas com as outras e com objectos projectados na tela.

1986A NASA criou um ambiente virtual que

permitia aos utilizadores indicar comandos por voz, manipular objectos virtuais e ouvir voz sintetizada com som 3D, este tenta reproduzir no sistema auditivo humano sensações idênticas às escutadas no mundo real.


1987A VLP Research foi pioneira na

comercialização de produtos de realidade virtual como a luva de dados (dataglove) e o capacete de visualização (head-mounted display).


Os ambientes gráficos actuais ergonomia de sentidos

Os ambientes gráficos actuais apresentam boa qualidade, mas para isso necessitam de computadores com mais capacidades

Transmitem mais facilmente ao utilizador a sensação de realidade e permitem uma análise mais correcta e cuidada da informação

A qualidade dos ambientes gráficos é muito importante na imersão do utilizador, principalmente quando o ambiente virtual é recriado a partir de um ambiente real

Quanto mais real forem os ambientes gráficos aos olhos do utilizador mais imerso este se poderá sentir no ambiente virtual

• Utilizada-se o rendering e o mapeamento de texturas para tornar os ambientes gráficos mais realistas (estas duas técnicas aumentam a qualidade da imagem)

• Rendering é uma operação que permite transformar dados gráficos em dados de imagem. Para se poder obter um rendering é necessário definir correctamente a iluminação do ambiente e a posição relativa dos objectos no mundo real.

• Rendering de alta qualidade requer também uma definição correcta das propriedade que fazem parte da constituição dos objectos e do mapeamento das texturas a aplicar às diferentes partes dos objectos.


Desenvolver equipamentos mais adequados ao utilizador e às suas funções é o resultado dos estudos efectuados pela ergonomia.

Devido ao peso, dimensões e o seu modo de funcionamento dos equipamentos de realidade virtual, evitam-se assim situações de mal-estar no utilizador.

Na década de 80 os equipamentos eram demasiado pesados e grandes e por isso o seu funcionamento provocava cansaço e fortes dores da cabeça no utilizador.

Devido aos desenvolvimentos verificados nos ambientes gráficos e nos equipamentos disponibilizados, facilmente se estimulam todos os sentidos dos utilizadores de uma forma mais realista e imersiva.


Realidade Virtual

A realidade virtual consiste na simulação de ambientes realizados através do computador que permitem ao utilizador, interagir e manipular estes objectos. Estes ambientes podem ser recriações a partir do ambiente real ou criações originais que existem apenas no ciberespaço.

Os utilizadores, ao experimentarem uma situação de realidade virtual, podem senti-la como se fosse real, abstraindo-se da realidade

A implementação deste sistema requer a existência de um sistema multimédia interactivo bastante desenvolvido, com formação de gráficos 3D interactivos em tempo real, implicando a utilização de computadores com bastante capacidade.

Para estimular outros sentidos sem ser a visão são necessárias as luvas de dados e os auscultadores.

Estes ambientes são usados na medicina, arquitectura, engenharia, educação e treino de actividades desportivas e profissionais.

Realidade Virtual

Simulação da Realidade

O simulador de realidade virtual existente no Geódromo é uma plataforma robotizada que acompanha os movimentos do filme. A plataforma tem a capacidade para 16 pessoas e foi desenvolvida por uma equipa técnica da Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Leiria.

Devido às características do equipamento, a sua utilização está sujeita a algumas regras de segurança, devidamente transmitidas antes do início de cada sessão.

INSERIR UM VIDEO DE UM SIMULADOR DE REALIDADE VIRTUAL

Realidade imersiva e não imersiva

A realidade virtual poder ser imersiva ou não imersiva. A realidade virtual imersiva é baseada no uso de capacete ou de salas de projecção nas paredes, enquanto que a realidade virtual não imersiva consiste no uso de monitores.

• Consiste na sensação de inclusão experimentada pelo utilizador de um ambiente virtual, ou seja, o utilizador sente-se dentro do ambiente e a interagir com os seus elementos

• O sistema tem que conseguir estimular sensorialmente o utilizador, utilizando diversos dispositivos, como o Capacete de visualização, as Luvas de dados e os auscultadores

• Na imersão temos que ter também em conta o lugar utilizado, a forma como é efectuada a projecção, a posição e as deslocações do utilizador, a distância do utilizador aos controlos e qualidade de som

Realidade imersiva

• Consiste na sensação de não inclusão experimentada pelo utilizador de um ambiente virtual, ou seja, neste caso o utilizador não se sente como parte do ambiente.

• É considerado ambiente não imersivo a visualização de imagens tridimensionais através de um monitor e em que o utilizador interage com os elementos do ambiente virtual através dos dispositivos de entrada.

Realidade não imersiva

Dispositivos de Interface




Interactividade

Possibilidade que o utilizador tem em dar instruções ao sistema através de acções efectuadas. O sistema, em fundo destas acções transforma-se e adapta-se criando novas situações ao utilizador. O utilizador pode por exemplo, movimentar-se num ambiente virtual 3D efectuando acções sobre objectos que o compõem.

Características ou componentes

• Comunicação :estabelece uma transmissão recíproca entre o utilizador e o sistema, através de dispositivos periféricos ligados ao sistema.

• Feedback: permite regular a manipulação dos objectos dom ambiente virtual a partir dos estímulos sensoriais recebidos do sistema pelo utilizador

• Controlo e resposta: permitem ao sistema regular e actuar nos comportamentos dos objectos do ambiente virtual.

• Tempo de resposta: tempo que decorre entre a acção do utilizador sobre um dos objectos do ambiente virtual e a correspondente alteração criada pelo sistema.

• Adaptabilidade: capacidade que o sistema possui de alterar o ambiente virtual em função da acções do utilizador sobre os objectos deste .

Níveis segundo a relaçãohomem-máquina

• Interactividade Reactiva• Interactividade Coactiva• Interactividade Proactiva

Níveis segundo a acção sensorial

Elevada

Média

Baixa

Tipos de Interactividade

- Linear- De suporte- Hierárquica- Sobre objectos- Reflexiva- De hiperligação- De actualização- Construtiva

Como avaliar soluções interactivas

• As soluções interactivas de realidade virtual têm como objectivo principal o envolvimento do utilizador interagindo num ambiente que não é real

Para avaliar estas soluções interactivas, de uma formam mais completa e objectiva, analisam-se as seguintes características:- Funcionamento dos dispositivos periféricos e a sua ergonomia;- Qualidade gráfica dos ambientes virtuais e o seu realismo perante o olhar do utilizador;- Contributo para a imersão do utilizador;- Utilização adequada das cores;- Aspectos visuais;- Qualidade da estimulação táctil e da preparação da força;- Funcionamento e objectivos da simulação;- Outras características mais específicas relacionadas com a área ou o domínio em que se insere

Como avaliar soluções interactivas

O desenho de soluções interactivas

• O desenho de soluções interactivas deve ser procedido do levantamento de todos os requisitos envolvidos, podendo este ser mais ou menos complexo, de acordo com o tamanho e a complexidade destas.

Requisitos:

• Definição da solução interactiva a desenvolver;• Caracterização do tipo de imersão pretendido;• Avaliação, caracterização e suporte dos vários dispositivos a utilizar;• Definição da capacidade de percepção dos movimentos do utilizador;• Avaliação de recursos e capacidades;• Selecção das ferramentas a utilizar no desenvolvimento;• Criação e edição de formas geométricas e texturas;• Descrição da visão estereoscópica;• Caracterização do hardware, do software e do suporte de rede;• Modelação da acção física do sistema;


Existem diversas ferramentas para a criação de soluções interactivas no âmbito da realidade virtual:

- DI-Guy;- Gizmo3D;- Virtus Walk Through Pro;- WorldToolKit para Windows;- VRML ;- CAVELib.


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Introdução à Teoria da Interactividade