UNIDADE 2 INTRODUO TEORIA DA INTERACTIVIDADE Trabalho elaborado

UNIDADE 2 INTRODUÇÃO À TEORIA DA INTERACTIVIDADE Trabalho elaborado por: Rita Inácio nº 5 Inês Ferreira nº 15 12ºB

Do GUI aos ambientes imersivos O GUI (Graphical User Interface), ou interface gráfica, permite a interacção do utilizador com o computador. Esta interacção é feita através de dispositivos de entrada como o rato, o joystick e o teclado. Exemplo de GUI nos sistemas Linux

Sendo os ambientes virtuais a forma mais avançada de interface do utilizador com o computador, é através deles e da estimulação de todos os sentidos (visão, audição, tacto, etc) do utilizador que se obtêm os ambientes imersivos. Para interagir com os objectos do ambiente virtual, como modo de estimular os sentidos do utilizador, são utilizados: • O capacete de visualização (head-mounted display); • As luvas de dados (datagloves); • Os auscultadores (headphones).

A visão dos utilizadores deixa de ser o único sentido a ser estimulado, transmitindo ao utilizador a sensação de imersão.

» Evolução histórica da interface Homemmáquina • Comeau e Bryan, em 1958, desenvolveram um protótipo de um capacete com monitores e sensores de detecção de movimento ligado a um par de câmaras remotas. Através dos movimentos da cabeça, estes sensores permitiam deslocar as câmaras, criando assim uma sensação de presença no utilizador. • Morton Heilig, em 1962, desenvolveu um simulador que permitia ao utilizador viver de forma artificial, ao qual chamou de Sensorama.

• Ivan Sutherland, em 1968, criou o primeiro sistema Head-Mounted Three Dimensional Display, designado por capacete 3 D. Ficou assim conhecido como o precursor da realidade virtual. • Myron Krueger, em 1969, criou o Videoplace, que consistia em capturar imagens de pessoas que participava na experiencia e projectando-as numa tela em 2 D.

• A NASA, em 1986, desenvolveu um ambiente virtual que possibilitava aos utilizadores indicar comandos por voz, manipular objectos virtuais através do movimento das mãos e ouvir voz sintetizada com som 3 D. • A VPL Research (Visual Programming Languages), em 1987, comercializou alguns produtos de realidade virtual, como a luva de dados (dataglove) e o capacete de visualização (head-mounted display)

» Os ambientes gráficos actuais, ergonomia e sentidos Os ambientes gráficos actuais apresentam boa qualidade, necessitando, para a sua formação de computadores e dispositivos periféricos com mais capacidades. Por terem mais qualidade, transmitem mais facilmente ao utilizador a sensação de realidade e permitem uma análise mais cuidada e correcta da informação. A qualidade dos ambientes gráficos é um aspecto particularmente importante na imersão do utilizador, principalmente quando o ambiente virtual é recriado a partir de um ambiente real.

Para tornar os ambientes gráficos mais realistas são utilizados o: rendering mapeamento É uma operação que permite transformar os dados gráficos em dados de imagem É um processo que desenvolve e designa atributos de material a um objecto, de modo a que este proporcione uma aparência realística Para se obter um rendering adequado é necessário definir correctamente a iluminação do ambiente e a posição relativa dos objectos no mundo virtual O mapeamento dá ao objecto uma cor, um acabamento, ou textura específicos

Realidade virtual A realidade virtual trata-se de um ambiente simulado, criado por computador que possibilita ao utilizador interagir, visualizar, manipular e explorar objectos deste ambiente simulado e assim o utilizador abstrai-se da realidade. Estes ambientes podem ser recriações a partir do ambiente real ou criações originais que existem apenas no ciberespaço.

» Simulação da realidade A simulação da realidade é uma imitação de um sistema do mundo real. A simulação, através do comportamento de outro sistema, tenta representar certos aspectos do comportamento de um sistema físico ou abstracto. Para economizar tempo e dinheiro e atingindo objectivos de difícil alcance, a realidade virtual permite simular virtualmente experiências do mundo real.

» Realidade imersiva A 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 interacção com os seus elementos. Para que o utilizador tenha esta sensação o sistema tem de conseguir estimulá-lo sensorialmente.

» Realidade não imersiva A realidade não imersiva consiste na sensação de não-inclusão experimentada pelo utilizador de um ambiente virtual, ou seja, o utilizador não se sente como parte do ambiente. Para que o utilizador tenha esta sensação o sistema tem de conseguir estimulá-lo sensorialmente. 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 visual.

Dispositivos de controlo e manipulação utilizados: Dataglove Luva electrónica que permite capturar os movimentos das mãos (e dos dedos) e usá-los para interagir com o utilizador. Spacemouse Dispositivo que permite um alto controlo do movimento, aumentando a produtividade e o confronto dos utilizadores que utilizam aplicações de software 3 D. Teclado Permite interagir com o computador.

Joystick Permite interagir com o computador. Fatos de realidade virtual Indumentária que permite a interacção do utilizador com o mundo virtual. Ring Mouse Rato 3 D sem fios. A sua posição, XYZ, é detectada através de sensores ultra-sónicos no espaço. Muito utilizado em ambientes virtuais. Gyro. Point Desck Dispositivo semelhante ao rato de um computador, mas com a particularidade de poder trabalhar no ar, pois possui um giroscópio e comunica por rádio computador.

Dispositivos de visualização utilizados: HDM (Head-Mounted Display) Capacete de visualização. BOOM (Binocular Omni-Oriented Monitor) Caixa móvel para visão estereoscópica interactiva. Crystal Eye Óculos para visualização estereoscópica, permitindo um campo de visão amplo.

CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) Espaço delimitado por três ou mais paredes de projecção stereo para visualização interactiva. Monitor Permite visualizar ambientes gráficos. Dispositivos de audição utilizados: Headphone Permite ouvir sons proveniente do computador.

Interactividade A interactividade num ambiente virtual consiste na possibilidade de o utilizador dar instruções ao sistema através de acções efectuadas neste e nos seus objectos. O sistema, em função destas acções, transforma-se e adapta-se, criando novas situações ao utilizador.

Tipo de relação com a máquina que implica uma reciprocidade das trocas Actividade entre dois organismos em que se prevêem respostas adequadas às necessidades Informativas de ambos Interactividade Acto de comunicação em que cada mensagem está relacionada com mensagens trocadas anteriormente, e correlacionada com as mensagens procedentes

» 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 do ambiente virtual a partir dos estímulos sensoriais recebidos do sistema pelo utilizador. Exemplo: enquanto se aguarda o carregamento de um determinado site, uma barra de carregamento mostra ao utilizador a percentagem já concluída. • Controlo e resposta – permitem ao sistema regular e actuar nos comportamentos dos objectos do ambiente virtual.

• Tempo de resposta – é o tempo que decorre entre a acção do utilizador sobre um dos objectos do ambiente virtual e a correspondente alteração criada pelo sistema. O sistema pode estar pré-programado, mas ainda assim a sensação que ainda é dada ao utilizador é a de liberdade total. Hoje em dia o tempo de resposta das máquinas aos comandos do utilizador tende a diminuir. • Adaptabilidade – é a capacidade que o sistema possui de alterar o ambiente virtual em função das acções do utilizador sobre os objectos deste. • Co-criactividade – o utilizador tem o controlo da sequência, do ritmo e do estilo das acções desenvolvidas sobre o conteúdo do ambiente virtual. A criatividade do utilizador e as próprias hiperligações facilitam ou não a navegação nestes sistemas.

» Níveis segundo a relação Homem-máquina Relação Homem-máquina Níveis de interactividade reactiva Níveis de interactividade coactiva Níveis de Interactividade proactiva

• Reactiva – o utilizador tem um controlo limitado sobre o conteúdo do ambiente virtual. A interacção e o feedback são controlados pelo sistema e seguem um caminho pré-programado, ou seja, o sistema controla o desenrolar da acção dos utilizadores. Exemplo: Desfragmentador do disco • Coactiva – o utilizador tem o controlo da sequência, do ritmo e do estilo das acções desenvolvidas sobre o conteúdo do ambiente virtual. Exemplo: Microsoft Word 2007 • Proactiva – o utilizador tem o controlo da estrutura e do conteúdo das acções desenvolvidas no ambiente virtual, ou seja, o utilizador controla dinamicamente o desenvolvimento do conteúdo deste. Exemplo: Microsoft Paint

» Níveis segundo a acção sensorial Acção sensorial Níveis de interactividade elevada Níveis de interactividade média Níveis de interactividade baixa

• Nível de interactividade Elevada – o utilizador está completamente imerso num ambiente virtual, onde são estimulados todos os seus sentidos. • Nível de interactividade Média – apenas alguns sentidos do utilizador estão a ser utilizados e exerce um controlo limitado sobre o desenrolar da acção num ambiente virtual. • Nível de interactividade Baixa – o utilizador não se sente como parte do ambiente virtual e apenas alguns dos seus sentidos estão a ser utilizados.

» Tipos de interactividade Linear Suporte Hierarquia Sobre objectos Reflexiva Hiperligação Actualização Construtiva

Como avaliar soluções interactivas • 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 adequada do som; • Qualidade de estimulação táctil e da percepção da força; • Funcionamento e objectivos da simulação; • Outras características mais especificas relacionada com a área ou o domínio em que se insere.

O desenho de soluções interactivas deve ser precedido do levantamento de todos os requisitos envolvidos, podendo este ser mais ou menos complexo, de acordo com o tamanho e a complexidade destas. Exemplos: • Definição da solução interactiva a desenvolver; • Caracterização do tipo de imersão pretendido; • Avaliação, caracterização e suporte de vários dispositivos a utilizar; • Descrição da visão estereoscópica; • Caracterização do hardware, do software e do suporte de rede; • Modelação da acção física do sistema.

Ferramentas para a criação de soluções interactivas: DI-Guy Gizmo 3 D • Adiciona características humanas a acontecimentos em tempo real • Desenvolve formas geométricas de uma forma rápida Virtus Walk Through Pro • Possui ferramentas de modelação e de edição, cria perspectivas correctas com o mapeamento de texturas, tem capacidades de exportar VRML World. Tool. Kit para Windows • Desenvolvimento de ambientes 3 D simulados e aplicações de realidade virtual VRML • Linguagem de programação de ambientes virtuais de rede para internet CAVELib • Desenvolvimento de aplicações visualmente imersivas

Bibliografia Fonseca, D. , Pacheco, D. , Marques, F. , Soares, R. , (2010), “ Aplicações Informáticas B 12º Ano” Porto Editora http: //armazemresumostk. webcindario. com/12 ano/introd ucaoateoriadainteractividadefranciscocubal. pdf