Introdução à Teoria da Interactividade
Aplicações
Informáticas B
Introdução
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.
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
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)
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
1968
Ivan Sutherland criou o head-mounted
three dimensional display, conhecido por
capacete 3D.
Evolução histórica da interface
homem-máquina
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.
1986
A 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.
Evolução histórica da interface
homem-máquina
1987
A VLP Research foi pioneira na comercialização
de produtos de realidade virtual como a luva de
dados (dataglove) e o capacete de visualização (headmounted 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
Os ambientes gráficos actuais ergonomia de sentidos
•
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.
Os ambientes gráficos actuais ergonomia de sentidos
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
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 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.
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.
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, 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 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
dos dispositivos de entrada.
Dispositivos de Interface
Dispositivos de Interface
Dispositivos de Interface
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 relação
homem-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
Como avaliar soluções interactivas
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
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.
O desenho de soluções interactivas
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;
O desenho de soluções interactivas
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.