introdução à teoria da interactividade
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Introdução à Teoria da Interactividade
• Objectivos:
- Compreender a interface Homem-máquina
- Compreender o conceito de realidade virtual
- Compreender o conceito de interactividade
- Reconhecer características da Interactividade
Dos GUI aos ambientes imersivos
GUI (Graphical User Interface) ou Interface Gráfico
Ao ser Visualizado pelos utilizadores constitui um meio para interacção
destes com o computador
Transmite ao utilizador a sensação de manipulação directa dos objectos
É necessário a utilização de dispositivos de entrada como o Rato, o Joystick
e o teclado
Dos GUI aos ambientes imersivos
GUI ao ser desenvolvido deu origem aos ambientes de realidade virtual
Através da utilização de ambientes virtuais e estimulação de todos os
sentidos do utilizador (visão, audição, tacto e outros), obtêm-se os Ambientes
Imersivos
Para estimulação dos sentidos são usados outros dispositivos: Capacete de
Visualização (head-mounted display), Luvas de dados (datagloves) e
Auscultadores (headphones)
Assim não é só a visão a ser estimulada dando a sensação de imersão
Evolução histórica da interface
Homem-máquina
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)
1962 → Morton Heilig cineasta, desenvolveu um simulador denominado
sensorama, dava a sensação de irmos numa viagem num veículo de duas
rodas. Para isso usou imagens 3D, som stereo, vibrações e sensações do vento
e aromas
Evolução histórica da interface
Homem-máquina
HMD Sensorama
Evolução histórica da interface
Homem-máquina
1968 → Ivan Sutherland criou o Head-Mounted Three Dimensional Display,
conhecido por capacete 3D. Este investigador é o percursor da realidade virtual
1969 → Myron 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
Evolução histórica da interface
Homem-máquina
VideoPlace
Evolução histórica da interface
Homem-máquina
1986 → NASA criou um ambiente virtual que permitia o utilizador indicar
comandos por voz, manipular objectos virtuais através do movimento das mãos
e ouvir voz sintetizada com som 3D
1987 → VPL Reseach começou a comercializar produtos de realidade virtual
(Dataglove) e o capacete de visualização
Os ambientes gráficos actuais, ergonomia e sentidos
Os ambientes gráficos actuais apresentam boa qualidade, necessitam de
melhores dispositivos periféricos
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 reais se apresentam aos olhos do utilizador mais imerso este
poderá sentir-se no ambiente virtual
Os ambientes gráficos actuais, ergonomia e sentidos
Utiliza-se o rendering e o mapeamento de texturas para tornar os
ambientes gráficos mais realistas, estas duas técnicas aumentam a qualidade
das imagens
Rendering é uma operação que permite transformar dados gráficos em
dados de imagem
Para se obter um rendering adequado 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
propriedades que fazem parte da constituição dos objectos e do mapeamento
das texturas a aplicar às diferentes partes dos objectos
Os ambientes gráficos actuais, ergonomia e sentidos
Desenvolver equipamentos mais adequados ao utilizador e às suas funções é
o resultado dos estudos efectuados pela Ergonomia
Evitam-se assim situações de mal-estar no utilizador criadas pelos
equipamentos de realidade virtual devido ao seu peso, as suas dimensões, e o
seu modo de funcionamento
Na década de 80 os equipamentos eram demasiado pesados e grandes e o
seu funcionamento provocava enjoos, cansaço e fortes dores de cabeça.
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
Consiste em ambientes simulados através do computador, permitindo aos
utilizadores interagir, visualizar e manipular objectos destes
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
Realidade Virtual
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 além da visão é necessário equipamentos
como: Luvas de dados e Auscultadores
Realidade Virtual
Estes Ambientes são usados na: Medicina, Arquitectura, Engenharia,
Educação e treino de actividades desportivas e profissionais
Permite colocar o utilizador em contacto com novas situações, aprendendo
de forma segura, económica e rápida e contribuindo para a melhoria do seu
desempenho
A imersão, a interacção e o envolvimento constituem os aspectos básicos
necessários à implementação da Realidade Virtual
Simulação da Realidade
É uma imitação de um sistema do mundo real
Tenta representar certos aspectos do comportamento de um sistema físico ou
abstracto através do comportamento de outro sistema
A Realidade Virtual permite simular virtualmente experiências do mundo real,
economizando tempo e dinheiro e atingindo objectivos que por vezes pareciam
muito difíceis de alcançar
Realidade Imersiva
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 (HMD), as Luvas de
Dados (Datagloves) e os auscultadores (headphones)
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 a qualidade de som
Realidade Não 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 de dispositivos como o rato, o teclado e o
joystick
Dispositivos de Interface
Designação Tipo Descrição Imagem
HMD
(Head-Monted Display)Visualização Capacete de Visualização.
BOOM
(Binocular Omni-Oriented Monitor)
VisualizaçãoCaixa móvel para visão estereoscópica interactiva.
Cristal Eye VisualizaçãoÓculos para visualização estereoscópica, permitindo um campo de visão amplo.
Dispositivos de Interface
Designação Tipo Descrição Imagem
CAVE
(Cave Automatic Virtual Environment)
VisualizaçãoEspaço delimitado por três ou mais paredes de projecção stereo para visualização interactiva.
DatagloveControlo e manipulação
Luva electrónica que permite capturar os movimentos das mãos (e os dedos) e usá-los para interagir com o utilizador.
SpacemouseControlo e manipulação
Dispositivo que permite um alto controlo do movimento, aumentando a produtividade e o conforto dos utilizadores que utilizam aplicações de software 3D.
Dispositivos de Interface
Designação Tipo Descrição Imagem
TecladoControlo e manipulação
Permite interagir com o computador.
JoystickControlo e manipulação
Permite interagir com o computador.
Monitor Visualização Permite visualizar ambientes gráficos.
Dispositivos de Interface
Designação Tipo Descrição Imagem
Heaphone AudiçãoPermite ouvir sons provenientes do computador.
Fatos de realidade virtual
Controlo e manipulação
Indumentária que permite a interacção do utilizador com o mundo virtual.
Ring MouseControlo e manipulação
Rato 3D sem fios. A sua posição, XYZ, é detectada através de sensores ultra-sónicos no espaço. Muito utilizado em ambientes virtuais.
Dispositivos de Interface
Designação Tipo Descrição Imagem
GyroPoint DeskControlo e manipulação
Dispositivo semelhante ao rato de um computador, mas com a particularidade de poder trabalhar no ar, pois possui um giroscópio e comunica por rádio com o computador.