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
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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
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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
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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
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Evolução histórica da interface
Homem-máquina
HMD Sensorama
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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
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Evolução histórica da interface
Homem-máquina
VideoPlace
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.