tecnologias da informação e comunicação (p. 1-25)este manual deverá constituir-se como um...
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Tecnologias da Informação
e Comunicação (p. 1-25)
Módulo I | 1.º Semestre
Aplicações Informáticas B
(p. 26 – 62) Módulo I, II e III | 1.º Semestre
Por: Diana Quitéria Teixeira de Sousa
Aplicações Informáticas B 2010/2011
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SUMÁRIO
SUMÁRIO .......................................................................................................................................................................... 2 OBJECTIVOS ................................................................................................................................................................ 4 BENEFÍCIOS E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO ................................................................................................. 4 TECNOLOGIAS DA INFORMAÇÃO ...................................................................................................................... 6
DEFINIÇÃO E CARACTERÍSTICAS ..................................................................................................................................... 6 APLICAÇÕES INFORMÁTICAS.............................................................................................................................. 6
INTRODUÇÃO À INFORMÁTICA ........................................................................................................................... 6 NOÇÕES BASE DE INFORMÁTICA .................................................................................................................................. 8
HARDWARE, SOFTWARE E APLICAÇÕES ........................................................................................................................ 8 INTRODUÇÃO À ESTRUTURA E FUNCIONAMENTO DE UM SISTEMA INFORMÁTICO ............................................ 10 MODELO DE VON NEUMANN .................................................................................................................................... 12
UNIDADE DE PROCESSAMENTO CENTRAL (CPU) ...................................................................................................15 UNIDADE DE MEMÓRIA .................................................................................................................................................16 DIFERENÇA ENTRE MEMÓRIAS E DISCOS ........................................... 20
BARRAMENTO (BUS) ....................................................................................................................................................20 MOTHERBOARD (PLACA MÃE OU PLACA PRINCIPAL): ...........................................................................................21 DRIVES...............................................................................................................................................................................22 CONFIGURAÇÃO FÍSICA .............................................................. 22 GEOMETRIA............................................................................ 23 DESEMPENHO ......................................................................... 23
PLACAS ..............................................................................................................................................................................24 PLACA GRÁFICA ....................................................................... 24 PLACA DE REDE ....................................................................... 24 PLACA DE SOM ........................................................................ 24
VENTOINHA E DISSIPADOR ............................................................................................................................................24 MODEM .............................................................................................................................................................................24 EQUIPAMENTOS PERIFÉRICOS......................................................................................................................................25
MULTIMÉDIA ............................................................................................................................................................... 27 CONCEITO .........................................................................................................................................................................27 CONTEXTUALIZAÇÃO DO CONCEITO MULTIMÉDIA................................. 29
DEFINIÇÃO DE MULTIMÉDIA ........................................................................................................................................30 RESUMINDO E CONCLUINDO ......................................................... 31
TIPOS DE MEDIA E ORIGEM ..........................................................................................................................................31 TIPOS DE INFORMAÇÃO MULTIMÉDIA .............................................. 31 ORIGEM ................................................................................ 34
MODOS DE DIVULGAÇÃO DE CONTEÚDOS MULTIMÉDIA .........................................................................................35 LINEARIDADE E NÃO-LINEARIDADE ...........................................................................................................................35 TECNOLOGIAS MULTIMÉDIA | ITENS A CONSIDERAR ..............................................................................................37 REPRESENTAÇÃO DIGITAL ........................................................... 37 RECURSOS NECESSÁRIOS............................................................ 37
DO GUI AOS AMBIENTES IMERSIVOS......................................................................................................................... 40 EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA INTERFACE HOMEM-MÁQUINA.....................................................................................40 OS AMBIENTES GRÁFICOS ACTUAIS, ERGONOMIA E SENTIDOS ..............................................................................42 DIFERENÇA ENTRE GUI E AMBIENTE DE RV ...................................... 42 COMO PODEMOS COMPREENDER A ERGONOMIA, NO ÂMBITO DOS AMBIENTES
VIRTUAIS? 43 REALIDADE VIRTUAL.................................................................................................................................................. 44
DEFINIÇÃO ........................................................................................................................................................................44 NOÇÕES FUNDAMENTAIS DA REALIDADE VITUAL ...................................................................................................45 SIMULAÇÃO DA REALIDADE ...........................................................................................................................................46 NAVEGAÇÃO TRIDIMENSIONAL .........................................................................................................................49 CONCEITOS FUNDAMENTAIS ................................................. 49 COMO É QUE É EXEQUÍVEL? ................................................... 49 O QUE PODE OFERECER AO UTILIZADOR?................................ 50
SISTEMAS DE REALIDADE VIRTUAL | CLASSIFICAÇÃO .........................................................................50
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APLICAÇÕES MULTIMÉDIA DE REALIDADE VIRTUAL ...........................................................................51 MODELAÇÃO E ANIMAÇÃO 3D ................................................ 51
COMO SÃO EXECUTÁVEIS? ...................................................................................................................................52 INTERNET .....................................................................................................................................................................52 PÚBLICOS E SECTORES ..........................................................................................................................................52 INTERACTIVIDADE EM AMBIENTES DE REALIDADE VIRTUAL ...............................................................................53 NOÇÃO ................................................................................. 53 CARACTERÍSTICAS OU COMPONENTES DA INTERACTIVIDADE .................... 53 NÍVEIS DE INTERACTIVIDADE ....................................................... 54 TIPOS DE INTERACTIVIDADE ........................................................ 54 COMO AVALIAR SOLUÇÕES INTERACTIVAS ......................................... 56 O DESENHO DE SOLUÇÕES INTERACTIVAS ......................................... 56
REVISÕES ..........................................................................................................................................................................58 SOLUÇÕES .........................................................................................................................................................................59
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OBJECTIVOS
Este manual deverá constituir-se como um instrumento privilegiado de
apoio ao aluno, que aborda e desenvolve todos os conteúdos que integram o plano
da disciplina.
BENEFÍCIOS E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO
Este manual poderá ser utilizado no decorrer das aulas como um
instrumento de consulta mas a sua utilização e estrutura está construída para uma
utilização individual acompanhada pelo computador, uma vez que ele apresenta-se
graficamente muito completo e com as indicações passo-a-passo para a execução
das tarefas mais comuns, permitindo uma progressão selectiva e individualizada e
um extraordinário apoio no período pós-formação onde o modo de execução de
determinadas tarefas menos comuns e aplicáveis no dia-a-dia são esquecidas.
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NOÇÕES BÁSICAS
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TECNOLOGIAS DA INFORMAÇÃO
DEFINIÇÃO E CARACTERÍSTICAS
Podemos definir as Tecnologias de Informação como o conjunto de
conhecimentos reflectidos em equipamentos e programas, quer na sua criação e
utilização a nível pessoal e empresarial.
Uma das características fundamentais das Tecnologias de Informação
consiste no facto de ser o único meio electrónico de comunicação que suporta todo
o tipo de informação possível de digitalizar:
Documentos de texto manuscritos/”tradicionais”;
Análises matemáticas e financeiras;
Imagens;
Áudio;
Vídeo.
APLICAÇÕES INFORMÁTICAS
INTRODUÇÃO À INFORMÁTICA
O vocábulo – Informática – foi criado por Philippe Dreyfus, em 1962, a
partir do radical do verbo francês informer, por analogia com mathématique,
électronique
Geralmente, definimos a informática como o tratamento da informação
por meios automáticos, ou seja, corresponde ao processo de tramento automático
da informação.
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A informática é encarada como uma ciência do tratamento lógico de
conjuntos de dados – que utiliza um conjunto de técnicas e equipamentos que
possibilitam a sua transformação em informações (processamento) e consequente
armazenamento e transmissão.
Podemos definir os conceitos fundamentais da informática, do seguinte
modo:
Dados: conjuntos de “informação em bruto” que, através de
determinados processos, se transformam em informação.
Processamento: conjunto de operações lógicas e aritméticas que
são aplicadas, de forma automática, sobre os conjuntos de dados,
com o auxílio de equipamentos informáticos. O processamento de
dados também é designado por tratamento de dados.
Informação: conjunto de resultados que são obtidos após um
processamento.
Noções a considerar em Informática
Conteúdo: Conhecimento que irá ser transmitido. Pode
ser texto, vídeo, áudio, animação ou simulador.
Interactividade: Característica resultante da
interligação de dois ou mais sistemas, de forma que as
acções de um resultam em reacções do outro, que por
sua vez resultam em novas acções do primeiro e assim
adiante.
Interface: Ambiente de interacção homem/máquina em
qualquer sistema de informática ou automação.
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NOÇÕES BASE DE INFORMÁTICA
HARDWARE, SOFTWARE E APLICAÇÕES
Os Sistemas Informáticos resultam, obrigatoriamente, da interacção de
componentes de naturezas completamente distintas.
O termo computador representa um conjunto de vários
equipamentos e componentes que, funcionando em conjunto, permitem a
obtenção automática de um determinado resultado. Esse conjunto de
equipamentos e componentes funciona com base em ordens, escritas e
codificadas em linguagens que permitem a comunicação entre o indivíduo e o
computador.
Um computador de secretária, normalmente designado por PC (Personal
Computer) é composto por três partes:
Hardware;
Software;
Firmware.
Concluindo, o computador é um conjunto de componentes electrónicos
capazes de efectuar qualquer espécie de tratamento automático de informações
e/ou processamento de dados.
Hardware:
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Dispositivos físicos que constituem um sistema
informático.
Software:
Corresponde a tudo o que são programas para
computador e que faz a interface do Hardware com o
utilizador:
o Software de Sistema - Sistema operativo
o Software de aplicação - programas de aplicação
para computador
Firmware:
Categoria intermédia entre Software e Hardware,
designa os microprogramas permanentes colocados em
memória ROM.
o Interpretadores e compiladores
o Programas de Arranque e BIOS
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INTRODUÇÃO À ESTRUTURA E FUNCIONAMENTO
DE UM SISTEMA INFORMÁTICO
A Informação é o objecto principal da área das
Tecnologias de Informação, visto que, a nossa sociedade
– sociedade de informação - tem de estar
constantemente informada de tudo o que se passa no
mundo. Deste modo, a informação circula a grande
velocidade, beneficiando assim do avanço tecnológico registado ultimamente. Em
geral, define-se por informação: o conjunto de dados recebidos do exterior,
devidamente articulados a fim de terem significado (por exemplo: informações
bancárias, médicas, informações de um país, entre outros).
Os dados ao serem informatizados, através do
processamento da informação, são – simultaneamente –
codificados através do sistema de numeração binário.
As palavras inglesas Binary Digit deram origem à palavra BIT.
Representa a unidade mais pequena que se pode armazenar na memória
do Computador.
Assim, podemos sistematizar todo o sistema binário da seguinte forma:
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Esquematizando e relacionando o sistema binário com o décima e com o
hexagésimal, chegamos ao seguinte quadro:
Binário Decimal Hexadecimal
0000 0 0
0001 1 1
0010 2 2
0011 3 3
0100 4 4
0101 5 5
0110 6 6
0111 7 7
1000 8 8
1001 9 9
1010 10 A
1011 11 B
1100 12 C
1101 13 D
1110 14 E
1111 15 F
Concluindo, as unidades de medida de informação e de memória, resultam
no seguinte:
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MODELO DE VON NEUMANN
O Hardware corresponde à parte física do computador, que se cinge ao
conjunto de componentes electrónicos, circuitos integrados e placas que se
comunicam através de barramentos.
Desta forma, podemos considerar o seguinte algoritmo:
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E efectuar a seguinte simplificação esquemática:
No entanto, tudo se relaciona, assim:
Passa a ser necessário haver um sistema de controlo – chipset
• Neste conjunto de chips, estão integrados controladores
intermédios, mas os mais importantes são:
o North Bridge – Controladores de memória, AGP e PCI
ProcessadorMemória cache Memória principal
Controlador de memória
Barramento de sistema
Adaptador de barramento
Barramento de E/S
Periféricos de E/S
Controlador de E/S
Subsistema de memória
Periféricos de E/S
Controlador de E/S
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o South Bridge – circuitos ponte PCI-ISA e controladores
IDE e USB
• Nota: PCI = Peripheral Component Interconnect
Na nova geração de Sockets 754 e 939 da AMD, não existe a ponte norte
(ou Chipset). O controlador de memórias fica dentro do próprio processador, por
isso ele é mais rápido (com menor latência).
Resumo:
• Integração dos três subsistemas básicos:
o CPU – Central Processing Unit
o Unidade de memória
o Periféricos de entrada e saída
• A interligação de todos estes subsistemas é assegurada por
barramentos.
• O computador tem por missão a execução de um programa, o
qual tem de estar armazenado na unidade de memória.
• As instruções do programa são executadas sequencialmente.
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UNIDADE DE PROCESSAMENTO CENTRAL (CPU)
A Unidade de Processamento Central (CPU)
controla a informação armazenada na memória, bem
como a posição onde é guardada. Consideramos ainda
que a unidade de processamento central é composta por
duas unidades:
o Unidade aritmética e lógica (ALU – Arithmetic and Logic Unit) que se
encarrega de efectar as operações aritméticas e lógicas sobre os dados.
o Unidade de controlo (CU – Control Unit) permite que as operações
sejam realizadas pela ordem/sequência correcta ou seja que todos os
subsistemas funcionem como um único sistema.
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UNIDADE DE MEMÓRIA
A Unidade de Memória está organizada em células de armazenamento de
informação e, por isso, é a responsável pelo armazenamento:
o Dos dados a processar;
o Dos dados intermédios;
o Dos dados finais da actividade do processamento do CPU e do conjunto
de instruções (programa) que é executado durante o processamento.
• Os Periféricos de Entrada convertem impulsos mecânicos em
sinais eléctricos (teclado, rato, entre outros). Desta forma, os
periféricos de entrada servem para que o computador comunique
com os utilizadores – visto que, são necessários dispositivos
que transformem os sinais eléctricos em sinais visíveis e vice-
versa. É importante referir que, o CPU comunica com a memória
através de sinais eléctricos.
o Os sinais eléctricos são transmitidos do seguinte
modo:
Nos PC´s antigos, só havia um sinal de relógio e todos funcionavam à
mesma frequência, mas neste momento, existem apenas três sinais:
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o Processador;
o Memória;
o Outros barramentos.
Para calcular o sinal relógio, antigamente, era necessário “multiplicar” ou
“desmultiplicar” o relógio principal, utilizando circuitos multiplicadores ou
divisores.
Memória primária, principal ou central:
o É aquela que se encontra em contacto directo com a CPU;
Existe permuta de dados entre CPU e Memória
Principal.
Sinal
relógio Factor Resultado
133 MHz * 2 66 MHz -AGP
/ 2,25 300 MHz- L2
/ 4,5 600 MHz –
Pr.
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Memória secundária, auxiliar ou externa:
o São suportes de armazenamento de Informação que
interessa guardar para além do tempo que é utilizada pela
memória primária.
o São suportes de armazenamento de Informação que
interessa guardar para além do tempo que é utilizada pela
memória primária.
o Dois tipos:
Suportes de armazenamento:
Discos;
Disquetes.
Dispositivos que canalizam a informação entre
esses suportes e a memória principal ou
processador:
Pen;
Drives.
o Quanto ao modo de acesso aos dados
Sequencial:
Tapes (backups)
Directo:
Discos e disquetes - Suportes magnéticos
CD’S - Suportes Ópticos:
o Permitem armazenar maiores
quantidades de informação (1 CD=
500 disquetes)
o Exemplos:
As disquetes (“floppy disks”)
Os discos compactos (“CD’S”)
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As disquetes ZIP
Pen
Disco Externo
As bandas magnéticas
ROM (Read Only Memory):
o São memórias permanentes, cujo conteúdo gravado pelo
fabricante não pode ser alterado, apenas lido.
o São utilizadas geralmente para guardar linguagem residente
do micro-computador e o seu sistema operativo.
o O seu conteúdo não é perdido, mesmo quando se desliga o
computador.
Outros tipos de ROM:
PROM, EPROM, EEPROM ou EAROM.
RAM (Random Access Memory):
o Memórias de acesso aleatório;
o São memórias destinadas a leitura e
gravação de dados:
o Nelas são armazenados dados e instruções, bem como
alguns parâmetros de controle do próprio computador;
o Ao contrário das memórias ROM o seu conteúdo é perdido
quando desligamos o equipamento.
Outros tipos de RAM:
DRAM, SRAM, SDRAM.
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DIFERENÇA ENTRE MEMÓRIAS E DISCOS
O disco é onde todos os nossos programas e trabalhos ficam armazenados
é aqui também que está instalado o nosso sistema operativo.
A memória é um espaço normalmente designado como volátil, porque
consegue guardar informação quando o computador está ligado e ao ser desligado
tudo o que estiver em memória é eliminado. Então, é legitimo perguntar para que
serve esta memória, é de facto muito útil pois permite que os nossos programas
funcionem mais rapidamente e quanto mais memória melhor.
BARRAMENTO (BUS)
O Barramento (BUS) é um conjunto de linhas ou pistas paralelas por onde
circulam os sinais eléctricos e que permitem a interligação entre as unidades
funcionais de um computador. É importante referir que, o barramento é
quantificável em bits (largura de banda) e Hertz (Hz).
o Categorias
• Barramento de dados;
• Barramento de endereço;
• Barramento de controlo.
o Tipos:
• Pistas de dados;
• Pistas de endereçamento;
• Pistas de controlo.
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MOTHERBOARD (PLACA MÃE OU PLACA PRINCIPAL):
Características definidas pela placa mãe:
Tipo de organização
Tipo de sistema de controlo
Tipo de processador suportado
Tipo de periféricos suportados
Desempenho
Grau de expansibilidade
Componentes básicos
Conector para o processador
Conectores para os módulos de memória
Slots de expansão
Chipset
Conectores e controladores diversos
BIOS
Jumpers
DIP switches
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DRIVES
Podemos definir quatro tipologias em drives:
Dispositivos magnéticos
o Discos rígidos
o Disquetes e “Zips”
Drive de disquetes
Dispositivos ópticos
o CD
o DVD
Drive de CD-Rom
o Dispositivos magneto-ópticos
o Dispositivos de memória flash
USB flash drives
Discos rígidos de memória flash
Cartões de memória flash
Disco Rígido
CONFIGURAÇÃO FÍSICA
Barramento / interface
Capacidade
Tamanho de cada sector
Cilindros
Cabeças
Zonas de gravação
Sectores/pista
Total de sectores
Pratos
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Densidade superficial (Gbits/in2)
Densidade linear máxima (kBits/in)
Densidade de pistas (kTracks/in)
GEOMETRIA
Cilindros (C)
Cabeças (H)
Sectores/pistas (S)
DESEMPENHO
Buffer de dados
Velocidade rotacional
Latência média
Largura de banda interna
Largura de banda externa
Largura de banda sequencial
Tempo de procura
Tempo de procura aleatório
Tempo de procura entre pistas seguidas
Tempo de procura atravessando os cilindros todos
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PLACAS
PLACA GRÁFICA
PLACA DE REDE
PLACA DE SOM
VENTOINHA E DISSIPADOR
Serve para refrigerar todos os quipamentos do
sistema informático,
MODEM
Todas estas partes são normalmente
designadas como componentes internos, uma vez
que se encontram dentro da caixa que designamos
por PC. Contudo, às vezes temos que recorrer a
equipamentos externos.
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EQUIPAMENTOS PERIFÉRICOS
Os componentes, normalmente designados por periféricos que são aqueles
que ligamos normalmente através de cabos ao nosso PC, por exemplo:
• Teclado
• Ecrã (Monitor)
• Rato
• Impressora;
• Scanner;
Dentro deste grupo fazemos ainda uma divisão entre periféricos:
Periféricos de Entrada (Input - permitem introduzir dados no
computador): Teclado; Rato; Scanner; Leitor de código de Barras;
Light-Pen; Joystick.
Periféricos de Saída (Output - permitem extrair dados do
computador): Impressora (Matriciais; Linear matricia; Jacto de
tinta; Laser); Ecrã ou Monitores; Plotter; Projector.
o Periféricos de Entrada e de Saída (Input/Output -
permitem introduzir e extrair dados do computador):
Multifunções; Pen; Headset; Drives; Modem; Ecrã Sensível
ao toque; Disquetes; Disco Rígido Externo;
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INTRODUÇÃO À TEORIA DA INTERACTIVIDADE E AOS SISTEMAS
MULTIMÉDIA
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MULTIMÉDIA
CONCEITO
O termo Multimédia aplica-se a uma nova forma de comunicar através de
vários meios, para a transmissão de uma mensagem.
Partindo da análise etimológica, pode-se concluir que a palavra
“Multimédia” significa:
Múltiplos intermediários;
Múltiplos meios.
O termo media está sempre relacionado com a manipulação da
informação.
A noção de informação permite-nos definir o conceito de Multimédia
como:
“vários intermediários entre as fontes e o destino da informação”.
“vários meios pelos quais a informação é armazenada, transmitida,
apresentada ou percebida”.
O conceito de Multimédia relaciona-se com o tratamento e o
processamento de informação digital – relacionado com a manipulação de
informação digitalizada e controlada por computador.
É interpretado no sentido de Multimédia digital: a área relacionada com a
combinação, controlada por computador, de texto, gráficos, imagens paradas e em
movimento, animações e qualquer outro meio pelo qual a informação possa ser
representada, armazenada, transmitida e processada sob forma digital
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A Multimédia implica a utilização simultânea de:
Informação digital;
Sistemas baseados em computador.
o Estas duas condições permitem determinar sem
ambiguidade se um sistema se classifica ou não como
Multimédia.
Um leitor de discos ópticos CD-ROM ou DVD-ROM já
pode classificar-se como um sistema multimédia,
porque:
Manipula a informação digital;
É controlado por um computador.
A Multimédia pode ser utilizada tanto como:
Substantivo: com dois géneros:
○ Por exemplo:
Feminino: é a mais usual:
- A Multimédia é uma nova área tecnológica.
Adjectivo: é a mais comum:
○ Por exemplo:
Masculino:
- O documento Multimédia foi bem conseguido.
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CONTEXTUALIZAÇÃO DO CONCEITO MULTIMÉDIA
Em 1995, Fluckiger apresenta um conjunto de contextos onde emprega a
palavra Multimédia como adjectivo:
Mercado Multimédia: conjunto de sectores, onde se negoceia
serviços e/ou produtos Multimédia;
Produto Multimédia: pacote comercial que suporta uma aplicação
Multimédia;
Aplicação Multimédia: programa que controla a apresentação de
informação ao utilizador, recorrendo a serviços Multimédia.
o Por exemplo: Um jogo Multimédia é uma aplicação interactiva
que controla a apresentação de cenários gráficos, imagens e
sons – permitindo que utilizador interaja com esses
conteúdos.
Serviço Multimédia: função ou conjunto de funções que suportam o
fornecimento de um dado serviço ao utilizador final, através da
aplicação Multimédia.
o Por exemplo: Para utilizarmos um jogo Multimédia temos que
ter determinados meios ou serviços, para localizar, aceder e
apresentar a informação.
Tecnologia Multimédia: conjunto de áreas tecnológicas específicas
que suportam o desenvolvimento de serviços Multimédia.
o Por exemplo: Técnicas de compressão de:
Áudio: *.mp3; *.aiff;
Vídeo: *.avi; *.mov;
Imagem: *.jpeg; *.gif;
Plataforma Multimédia: tipo e configuração específica de
computador, equipado com hardware Multimédia e capaz de
suportar softwares constituído por aplicações Multimédia.
o Por exemplo:
PC equipado com placas de áudio e vídeo.
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Placa Multimédia: hardware incluído num computador que
desempenha funções Multimédia.
o Por exemplo:
A placa de captura de vídeo desempenha a função de
digitalização de vídeo analógico.
Dispositivo de armazenamento Multimédia: suporte informático que
graças às suas capacidades e características de acesso se adequam ao
armazenamento de vários tipos de informação representada sob a
forma digital.
o Por exemplo:
Dispositivos que incluem os: CD-ROM; DVD-ROM;
Tapes DAT.
Rede Multimédia: é uma rede de comunicação de dados cujo
desempenho permite a transferência de vário tipos de informação
digital
o Por exemplo:
RDIS: Rede Digital de Integração de Serviços;
ATM: Asynchronous Transfer Mode.
DEFINIÇÃO DE MULTIMÉDIA
Nem todas as combinações de tipos media podem ser designadas por
multimédia. Existe uma restrição que classifica como multimédia “os sistemas e
aplicações multimédia que combinam, na grande maioria dos casos, pelo menos um
media estático com um media dinâmico”.
Fettman & Gupta (1993):
“Multimédia restringe-se a aplicações que envolvam interactividade, cor e
apresentações multisensoriais”.
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Fluckiger (1995); Chapman & Chapman (2000); Minoli
Keinath (1994):
“Multimédia é uma tecnologia interdisciplinar, orientada para as aplicações,
que capitaliza na natureza multisensorial dos seres humanos e na capacidade de
armazenamento, manipulação e transmissão de informação não-numérica dos
computadores, tais como vídeo, gráficos e áudio complementada coma informação
numérica e textual”.
Vaughan (1996-2001):
“Multimédia é qualquer combinação de texto, arte gráfica, som animação e
vídeo apresentada ao utilizador por um computador ou um outro meio electrónico”.
RESUMINDO E CONCLUINDO
“Multimédia designa a combinação, controlada por computador, de texto
gráficos, imagens, vídeo, áudio, animação e qualquer outro meio pelo qual a
informação possa ser representada, armazenada, transmitida e processada sob a
forma digital, em que existe pelo menos um tipo de media estático (texto, gráfico ou
imagem) e um tipo de média dinâmico (vídeo, áudio, animação)”.
TIPOS DE MEDIA E ORIGEM
TIPOS DE INFORMAÇÃO MULTIMÉDIA
Os sistemas e aplicações multimédia combinam os seguintes tipos de
informação multimédia – também designados por tipos media -, dependendo da
sua natureza espácio-temporal:
Estáticos | Discretos | Espaciais: são constituídos por elementos de
informação independentes do tempo, tais como parágrafos e texto,
modelos gráficos ou conjuntos de pixéis. Estes conteúdos podem
ser apresentados em qualquer sequência ou em instantes de tempo
arbitrários sem perderem o seu significado.
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Os gráficos e as
imagens podem ser
comparados com os
desenhos e com as
fotografias que surgem
em documentos
convencionais.
Contudo, o gráfico
também pode ser um
desenho vectorial
(através de vectores).
1. Imagem:
Também designadas por
bitmap;
2. Gráficos
Desenhos vectoriais;
Resultado obtido após um resultado
matemático/estatístico.
3. Texto:
Plain text: o texto digital pode assumir um
formato básico, por exemplo: Ficheiros de
texto criados através de editores de texto.
Rich text: pode aparecer com o recurso a
processadores de texto, por exemplo: Textos
com aparência semelhante dos que surgem
em livros, revistas e jornais.
1° Trim.
2° Trim.
3° Trim.
4° Trim.
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Dinâmicos | Contínuos | Temporais: São os que incluem os tipos de
informação multimédia, cuja apresentação exige uma reprodução
contínua ao longo do tempo – o tempo faz parte do seu próprio
conteúdo.
1. Áudio:
Hoje em dia, o áudio e a imagem podem ser
sintetizados por computador e o texto pode ser
capturado do mundo real, através de dispositivos de
reconhecimento óptico de caracteres (OCR).
Para além do analógico temos o digital que pode
resultar a partir de fontes sonoras ou directamente
do computador.
Som.
2. Vídeo:
As sequências de vídeo digital podem ser criadas a
partir de uma câmara de vídeo digital ou
digitalizando o vídeo - proveniente de uma câmara
de vídeo analógico ou de uma televisão. Todavia,
também podemos criar através da operação
rendering de animações, concebendo clips de vídeo
digital – mais conhecidos por sequências de vídeo
sintetizado.
Também designado por imagens em
movimento;
3. Animação:
as sequências de animação, nesta área, são
sintetizadas por computador e têm o cinema de
animação como o seu correspondente nos
documentos convencionais.
Gráficos com movimento;
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ORIGEM
Quanto à sua origem podemos deizer que os vários tipos de media podem
ser:
Capturados;
Sintetizados.
Esquemas
Os tipos de produtos multimédia podem ser:
1. Baseados em páginas: são produtos. multimédia cujo conteúdo é
baseado, ou composto por páginas.
a. Exemplo: páginas web.
2. Baseados no tempo: são produtos multimédia cujo conteúdo é
composto e dependente do tempo.
a. Exemplo: áudio, vídeo.
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MODOS DE DIVULGAÇÃO DE CONTEÚDOS MULTIMÉDIA
Podemos distinguir dois modos de divulgação de conteúdos multimédia:
1. On-line: Disponibilidade de uso imediato dos conteúdos
multimédia, através de uma rede local ou da WorldWideWeb.
2. Off-line: Disponibilidade de conteúdos efectuada através da
utilização de suportes de armazenamento.
LINEARIDADE E NÃO-LINEARIDADE
A linearidade é uma estrutura (multimédia) simples.
Por exemplo: Um jornal de papel; uma revista; um
livro, entre outros.
○ Concretizando, em seguida, demonstramos a
paginação de um livro:
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Concluindo, a linearidade é a passagem de conteúdos de multimédia através
de acções pré-programadas.
A não-linearidade é uma estrutura (multimédia) complexa.
Por exemplo: Um jogo; um Software Educativo; um DVD; um site; um
blog; uma instalação interactiva; entre outros.
○ Concretizando, em seguida, demonstramos a 1.ª
sequência de um jogo de telemóvel:
Concluindo, a não-linearidade é a passagem de conteúdos de multimédia
em que o utilizador interage com sistema, no desenrolar da acção.
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TECNOLOGIAS MULTIMÉDIA | ITENS A CONSIDERAR
REPRESENTAÇÃO DIGITAL
Amostragem:
○ Consiste na retenção de um conjunto de valores discretos, a
partir de uma gama contínua de valores assumidos pelo sinal
analógico.
Quantização, Quantificação ou Discretização da amplitude:
○ Consiste num processo de conversão de um sinal amostrado
num outro sinal que apenas pode assumir um número
limitado de valores – o sinal quantificado.
Codificação:
○ Consiste em associar um conjunto de dígitos binários
designado por palavras código, a cada um dos valores
quantificados. Este processo gera uma sequência de códigos
binários, designada por sinal digital e que corresponde ao
sinal analógico original.
RECURSOS NECESSÁRIOS
Hardware:
○ Dispositivos de Entrada;
○ Dispositivos de Saída;
○ Dispositivos de armazenamento:
Ópticos:
CD:
o Para gravação:
CD-R;
CD-RW;
Mini-CD.
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Sistemas de ficheiros:
ISO 9660 (CDFS):
o Nível 1;
o Nível 2;
o Nível 3;
Extensão Joliet;
Extensão Rock Ridge;
Extensão El Torito;
ISO 13346 (ECMA-167);
UDF
Mount-rainer.
Formatos:
Áudio:
o DVD áudio;
Vídeo e dados:
o DVD vídeo;
DVD ROM;
Híbridos;
Blu–ray.
Magnéticos:
Discos rígidos internos e externos
Bandas magnéticas
Semicondutores
Cartões de memória;
Pendrives.
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Software:
○ De captura:
Adobe Flash CS3 Professional;
Adobe Audition 3;
Adobe Captivate 3;
Adobe Premiere Pro CS4;
Max MSP/Jitter;
Processing;
CamStudio; entre outros.
○ De edição:
Adobe Premiere Pro CS4;
Adobe Photoshop CS4;
Adobe Auditon 3;
Max MSP/Jitter;
Windows MovieMaker; entre outros.
○ De reprodução:
Adobe Premiere Pro CS4;
Adobe Photoshop CS4;
Adobe Auditon 3;
Max MSP/Jitter;
Windows MovieMaker; entre outros.
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DO GUI AOS AMBIENTES IMERSIVOS
EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA INTERFACE HOMEM-
MÁQUINA
Data Acontecimento Entidade
3400 a.C Os egípcios criam um símbolo para o número 10, simplificando pela primeira vez a representação
de números grandes. Egípcios
2600 a.C. Os chineses criam o primeiro ábaco, que é o antecessor da máquina de calcular. Chineses
(260 a.C.?) Os Maias desenvolveram um sistema matemático que incluiu, pela primeira vez, o zero, que era
representado por .
Maias
1500 Leonardo da Vinci inventou o “calculador mecânico”, que nunca chegou a ser produzido, na época.
O calculador mecânico era baseado num sistema de rodas dentadas numeradas de 0 a 9, capaz de
fazer somas e subtracções com números que poderiam ter até 13 algarismos.
Leonardo da
Vinci
1621 William Oughtred inventou a régua de cálculo. William
Oughtred
1623 Wilhelm Schickard concretiza as ideias esboçadas por Leonardo da Vinci – em Heron -, mas comos
os dois exemplares que elaborou não funcionaram, acabou por ser apagado na História da
Multimédia.
Wilhelm
Schickard
1642 Blaise Pascal inventou o primeiro calculador funcional – o Pascaline – capaz de realizar adições e
subtracções. Blaise Pascal
1679 Gottfried Leibniz cria a aritmética binária. Gottfried
Leibniz
1830 Charles Babbage cria a Analytical Engine, que é considerada como o primeiro computador, mas
que nunca foi produzida durante a vida do inventor – por causa da sua complexidade. Todavia, foi
construída em 1991, a partir dos planos originais e funcionou!
Charles
Babbage
1890 Herman Hollerith cria um sistema de tabulação eléctrico, especificamente, para o Gabinete de
Censo dos E.U. A.
Esta tecnologia serviu de base para a abertura da empresa IBM.
Herman
Hollerith
1904 É criada a primeira válvula, que permite a amplificação de sinais eléctricos.
1943 O exército dos E.U.A. cria o ENIAC – o primeiro computador, totalmente, electrónico - projectado
para o cálculo de trajectórias balísticas. Exército dos
E.U.A.
1947 O transístor - componente que amplifica sinais eléctricos baseados em material semi-condutor – é
inventado, nos Bell Laboratoires por William Shockley, John Bardeen e Walter Brattain. Bell
Laboratoires
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1956 O Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) cria o primeiro computador electrónico baseado
em transístores, em vez de válvulas, desbravando o caminho para a nova era electrónica. MIT
1958 Jack Kilby cria o primeiro circuito integrado com cinco componentes num só pedaço de silício. Jack Kilby
1962 Morton Heilig desenvolveu um simulador denominado sensorama, que era uma cabine onde o
utilizador percepcionava: imagens 3D, som stereo, vibrações mecânicas, ar em moviento e aromas.
Morton Heilig
1971 A Intel apresenta o primeiro micro-processador – o 4004 -, incorporando 2300 transístores num
único circuito integrado. Intel
1976 Stephen Wozniak e Steve Jobs mostram o computador Apple I, comercializado em kit. Stephen
Wozniak e
Steve Jobs
1977 A Apple introduz o Apple II – considerado como o primeiro computador pessoal bem sucedido –
embora o termo PC tenha sido, posteriormente, popularizado pela IBM. Apple
1980-1985 Jaron Lanier introduziu pela primeira vez a terminologia de “Realidade Virtual”, para caracterizar
os sistemas interactivos, que criam simulações a vários utilizadores num ambiente partilhado.
Jaron Lanier
1981 A IBM apresenta o seu Personal Computer (PC), equipado com o processador Intel 8088 (que
funciona a 4,77MHz). IBM
1986 A NASA criou um ambiente virtual, onde os utilizadores poderiam: indicar comandos por voz,
manipular objectos virtuais através dos movimentos das mãos e ouvir voz sintetizada com som
stereo.
NASA
1987 A VPL Research foi a primeira empresa a comercializar produtos de realidade virtual como a luva
de dados (data glove) e o capacete de visualização virtual.
VPL Research
1990 A Microsoft lança o Windows 3.0 - a primeira versão Windows que popularizou a utilização de
aplicações gráficas no PC. Microsoft
1994 Latta definiu a realidade virtual como um interface avançado entre o homem e a máquina que
simula um ambiente realista, permitindo que os utilizadores interajam com ele.
Latta
1995 Pimentel descreve a Realidade Virtual como o uso de alta tecnologia para convencer o utilizador
de que ele está noutra realidade, promovendo o seu envolvimento na totalidade.
Pimentel
1996 Pierre Lévy considera que existem dois campos distintos entre o real e o virtual, visto que, a
Realidade Virtual é algo que existe em potência
Pierre Lévy
2007 Segundo Nuno Ribeiro, a realidade virtual é “um conjunto de tecnologias que proporcionam um
conjunto alargado de sensações, aliado ao controlo de perspectiva, de modo a iludir os sentidos,
fazendo crer que se está na presença de um objecto, num dado local ou numa determinada
situação (…) quantos mais sentidos forem envolvidos, mais real se tornará a ilusão”.
Nuno Ribeiro
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OS AMBIENTES GRÁFICOS ACTUAIS, ERGONOMIA E
SENTIDOS
Os ambientes gráficos actuais de boa qualidade, por isso, requerem
computadores e equipamentos periféricos com mais capacidades. Tudo isto é um
factor importante para a imersão do utilizador, no ambiente virtual.
DIFERENÇA ENTRE GUI E AMBIENTE DE RV
O Gui ou interface gráfica: é um meio de interacção entre o
utilizador e o computador.
o Uma interface gráfica transmite ao utilizador uma sensação
de manipulação directa dos seus objectos, através dos
equipamentos periféricos.
Os ambientes da realidade virtual: são o resultado com sucesso da
investigação realizada com o Gui.
o Através da utilização de ambientes virtuais e da estimulação
de todos os sentidos do utilizador obtêm-se os ambientes
imersivos.
Para a estimulação dos sentidos do utilizador, são
utilizados outros periféricos mais específicos: o
capacete de realidade virtual, as data gloves e os
auscultadores.
O desenvolvimento de equipamentos adaptados ao utilizador e funcionais,
corresponde ao resultado dos estudos efectuados pela ergonomia.
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COMO PODEMOS COMPREENDER A ERGONOMIA, NO
ÂMBITO DOS AMBIENTES VIRTUAIS?
A ergonomia (ou estudo dos factores humanos) é uma disciplina científica
cujo objecto principal de estudo visa a compreensão das interacções entre os seres
humanos e os outros elementos de um sistema.
Dentro da Ergonomia, existem três domínios de especialização:
Ergonomia Física;
Ergonomia Cognitiva: é relativa aos processos mentais (como a
percepção, memória, raciocínio e resposta motora), que afectam as
interacções entre os humanos e outros elementos de um sistema.
Dentro dos pontos mais relevantes no estudo científico da
ergonomia cognitiva destacamos:
o A carga de trabalho mental;
o A tomada de decisão;
o O desempenho especializado;
o A interacção homem-computador;
o A fiabilidade humana, stress do trabalho e a formação
relacionadas com a concepção homem-sistema.
Ergonomia Organizacional
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REALIDADE VIRTUAL
DEFINIÇÃO
Nos princípios da década de 1980, Jaron Lanier introduziu
pela primeira vez a terminologia de “Realidade Virtual”, para
caracterizar os sistemas interactivos, que criam simulações a
vários utilizadores num ambiente partilhado. Com o avanço
avassalador das tecnologias, hoje em dia, é mais difícil descrever o
que é a realidade virtual.
Em 1994, Latta definiu a realidade virtual como um interface avançado
entre o homem e a máquina que simula um ambiente realista, permitindo que os
utilizadores interajam com ele. Actualmente, esse interface é considerado como o
mais avançado, porque oferece ao utilizador sensações e informações sobre o
mundo virtual tal e qual como existem no mundo real. Nesta linha de pensamento,
Pimentel (1995) descreve a Realidade Virtual como o uso de alta tecnologia para
convencer o utilizador de que ele está noutra realidade, promovendo o seu
envolvimento na totalidade. No ano seguinte, Pierre Lévy considera que existem
dois campos distintos entre o real e o virtual, visto que, a Realidade Virtual é algo
que existe em potência: “complexa problemática, o nó de tendências ou de forças que
acompanham uma situação, um acontecimento, um objecto ou uma entidade
qualquer, e que chama um processo de resolução, a actualização”.
Consideramos que a realidade virtual é uma aplicação avançada das
tecnologias multimédia, que utiliza vários meios/media para conseguir estimular
os cinco sentidos humanos – de forma que, qualquer utilizador consiga ter uma
experiência interactiva. É evidente que, a realidade virtual é conseguida através de
vários sistemas que a suportam. Segundo Nuno Ribeiro (2007), a realidade virtual
é “um conjunto de tecnologias que proporcionam um conjunto alargado de
sensações, aliado ao controlo de perspectiva, de modo a iludir os sentidos, fazendo
crer que se está na presença de um objecto, num dado local ou numa determinada
situação (…) quantos mais sentidos forem envolvidos, mais real se tornará a ilusão”.
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NOÇÕES FUNDAMENTAIS DA REALIDADE VITUAL
Ao longo deste estudo, podemos verificar que as palavras-chave são as
seguintes:
Imersão: corresponde à sensação de fazer parte do ambiente
virtual, sujeitando o utilizador ao isolamento dos estímulos
sentidos no mundo real – através de dispositivos que produzem
estímulos associados à visão, à audição e ao tacto (sobretudo os
movimentos da cabeça, das mãos e do corpo do utilizador), por
exemplo capacetes de realidade virtual ou de sistemas do tipo
CAVE;
Interacção: as aplicações mais interactivas são aquelas que
produzem genuinamente as respostas ou reacções, conforme as
acções do utilizador;
Realismo: Os ambientes de realidade virtual podem recorrer a
técnicas de modelação gráfica, incluindo o mapeamento de texturas
aos objectos – no geral, tridimensionais, com luz e com a adição de
efeitos sonoros ao ambiente e cada objecto específico – para
aumentar realismo;
Envolvimento: A motivação do utilizador influencia o tipo de
envolvimento em participar activamente na experimentação do
mundo virtual ou passivamente caso se verifiquem interferências
com o mundo real.
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SIMULAÇÃO DA REALIDADE
A simulação da realidade é uma imitação do mundo real, e que nos permite
simular virtualmente experiências do mundo real.
Consideramos que a realidade imersiva consiste na sensação de inclusão
experimentada pelo utilizador num ambiente virtual, ou seja, o utilizador sente-se
dentro do ambiente virtual e é capaz de interagir com os seus objectos. Para
produzir esta sensação no utilizador, o sistema utiliza diversos dispositivos, como:
o capacete de visualização, as luvas de dados (DataGloves), e os auscultadores. É
importante referir que, tudo condiciona o efeito de uma boa simulação virtual.
Assim sendo, podemos enunciar:
A forma que os periféricos são manuseados;
O espaço;
A posição;
Os movimentos do utilizador;
A distância;
A qualidade do som.
Por outro lado, consideramos que a realidade não imersiva consiste na
sensação de não inclusão num ambiente virtual, ou seja, o utilizador não se sente
como elemento inserido no ambiente virtual. Por exemplo, quando o utilizador se
encontra a visualizar imagens tridimensionais, através de um monitor e através de
dispositivos como o rato, teclado e o joystick.
Podemos indicar como periféricos de ambientes virtuais:
Visualização:
o HMD (Head-Mounted Display): Capacete
de visualização.
o BOOM (Binocular Omni-Oriented
Monitor): Caixa móvel ou objecto similar
a uns óculos, que permite uma visão
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estereoscópica.
o Crystal Eye: Óculos para
visualização estereoscópica,
permitindo um campo de visão
amplo.
o CAVE (Cave Automatic Virtual
Envinonment): Espaço
delimitado por três ou mais
paredes de projecção stereo
para visualização interactiva.
Controlo e Manipulação:
o DataGlove: Luva de dados
electrónica, que permite
capturar os movimentos das
mãos (e dos dedos) para
interagir no ambiente de
realidade virtual.
o Spacemouse: Periférico que permite
um alto controlo do movimento,
aumentando a produtividade e o
conforto dos utilizadores.
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o Fatos de realidade virtual:
Vestuário que permite a
interacção do utilizador com o
mundo virtual.
o Ring Mouse ou Rato 3D sem fios: A
sua posição, XYZ, é detectada
através de sensores ultra-sónicos
no espaço.
o GyroPoint Desk: Periférico
semelhante ao rato de um
computador, mas que pode ser
utilizado no ar, porque possui
um giroscópio que comunica via
rádio com o computador.
Audição
o Headphone: Permite ouvir sons
provenientes de computador, mas
em alguns casos pode também trazer
incorporado um microfone.
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NAVEGAÇÃO TRIDIMENSIONAL
CONCEITOS FUNDAMENTAIS
Estes três conceitos são fundamentais para que o utilizador navegue num
ambiente tridimensional, gerado graças à tecnologia 3D – sintético, isto é, um
mundo virtual concebido por um computador – obtendo uma experiência:
Passiva;
Exploratória;
Interactiva.
COMO É QUE É EXEQUÍVEL?
Obviamente que, toda esta experiência será aparentemente mais real –
através de uma interface que proporciona a estimulação sensorial –, dependendo:
• Do uso dos periféricos de entrada e de saída: nos casos em que a
realidade virtual pode ser controlada por movimentos naturais, recorre-se a
periféricos – Head Mounted Displays (HMDs), mouses, joysticks, monitor e luvas
de dados (Datagloves). No geral, identificamos três tipos:
1. Periféricos Audiovisuais;
2. Periféricos de Detecção de Movimento e Posição;
3. Periféricos de Navegação/Manipulação;
Das características da realidade aumentada;
Da velocidade de processamento e da capacidade de memória da
plataforma de hardware;
Dos ambientes virtuais cooperativos;
Das áreas de aplicação da realidade virtual.
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O QUE PODE OFERECER AO UTILIZADOR?
Nos ambientes de realidade virtual, as interfaces conseguem simular
ambientes reais, oferecendo ao utilizador a possibilidade de: visualizar, manipular
e a interagir com objectos e/ou representações – informação disponibilizada; criar
ambientes novos, em tempo real.
Toda esta possibilidade de liberdade de movimentos, gerada pelas
capacidades de interacção em ambientes de realidade virtual, é conseguida por
seis tipos de direcção do utilizador/avatar:
1. Ir para a frente/trás;
2. Ir para cima/baixo
3. Ir para a direita/esquerda
4. Inclinar para cima/baixo
5. Rodar para a direita/esquerda
6. Inclinar para a direita /esquerda.
Assim, podemos dizer que a experimentação de ambientes de realidade
virtual pode ser com um espelho do ambiente da nossa existência física real.
Geralmente, esta aproximação à nossa realidade exige muito e gera a evolução dos
sistemas de software e de hardware.
SISTEMAS DE REALIDADE VIRTUAL | CLASSIFICAÇÃO
Nuno Ribeiro considera útil a classificação dos sistemas de realidade
virtual, apresentada por Teixeira & Pimentel, em meados da década de 1990,
dividida em:
Sistemas de Simulação;
Sistemas de Projecção;
Sistemas de Realidade Aumentada;
Sistemas de Telepresença;
Sistemas Imersivos;
Sistemas de Desktop VR;
Ambientes Virtuais Colaborativos.
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APLICAÇÕES MULTIMÉDIA DE REALIDADE VIRTUAL
MODELAÇÃO E ANIMAÇÃO 3D
PROGRAMAS
Os programas que fornecem os modelos 3D, animados ou não para, para
aplicações multimédia de realidades virtuais, são os seguintes:
Autodesk Maya
Autodesk 3ds Max
Blender 3D
Cinema 4D
LightWave 3D
TIPOS DE ESTÉTICA
Consideramos que existem três tipos de estética num ambiente virtual:
Foto realista: corresponde à representação fiel de aspectos
existentes na realidade.
Hiper realista: equivale à representação detalhada de elementos
que não existem na realidade. Aplicada, normalmente, a
personagens hiper reais que têm traços eminentemente humanos,
com uma definição muscular exagerada.
Cartoon: é o herdeiro de uma longa tradição do cartoon clássico e é
vulgarmente aplicado em personagens estilizadas.
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COMO SÃO EXECUTÁVEIS?
Sendo assim, são necessários três sistemas de software para executar
aplicações multimédia de realidade virtual:
1. Controladores de dispositivos;
2. Sistemas de autoria de mundos virtuais;
3. Ferramentas de navegação dos mundos virtuais;
INTERNET
Em relação às aplicações avançadas de multimédia de realidade virtual, na
Internet, podemos indicar:
VRML;
QuickTime VR ;
Shockwave;
Virtools;
OpenGL
PÚBLICOS E SECTORES
Hoje em dia, as aplicações avançadas de realidade virtual têm alcançado
vários públicos e entrado em sectores díspares, que passamos a enunciar:
Entretenimento, Turismo, História, Marketing;;
Indústrias – de Telecomunicações, entre outras;
Serviços Públicos e Bancários, Formação, Educação ;
Engenharia, Informática;
Medicina, Física, Química, Bio-tecnologia,
Arquitectura, Design, Artes Gráficas, Conservação e Restauro,
Património;
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INTERACTIVIDADE EM AMBIENTES DE REALIDADE
VIRTUAL
NOÇÃO
A interactividade, num ambiente virtual, possibilita que o utilizador entre
em acção com o sistema de realidade virtual e com os seus objectos. Por sequência,
o sistema – pré-programado - transforma-se e adapta-se, criando novas situações
ao utilizador, dependendo das escolhas que adopta.
CARACTERÍSTICAS OU COMPONENTES DA
INTERACTIVIDADE
Comunicação: estabelece uma transmissão recíproca entre
o utilizador e o sistema de realidade virtual, através de
equipamentos periféricos ligados ao sistema.
Feedback: permite a recepção e a manipulação dos
objectos, a partir dos estímulos sensoriais, do sistema de
realidade virtual pelo utilizador.
Controlo e Resposta: ambos permitem ao sistema de
realidade virtual regular e actuar nos comportamentos
dos objectos.
Tempo de Resposta: corresponde ao que decorre entre a
acção do utilizador sobre um dos objectos e a relativa
alteração criada pelo sistema.
Adaptabilidade: é a capacidade que o sistema de realidade
virtual possui para alterar o ambiente em função das
acções que o utilizador efectua sobre os objectos.
Co-criatividade.
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NÍVEIS DE INTERACTIVIDADE
Relação Homem-máquina:
o Reactiva: o utilizador tem um controlo limitado sobre
o conteúdo do ambiente de realidade virtual. A
interacção e o feedback são administrados pelo
sistema e seguem um percurso pré-programado.
o Coactiva: o utilizador tem o controlo da sequência, do
ritmo e do estilo das acções desenvolvidas sobre o
conteúdo do ambiente de realidade virtual.
o Proactiva: o utilizador controla dinamicamente o
desenvolvimento do conteúdo do ambiente de
realidade virtual
Acção sensorial:
o Elevada: onde são estimulados todos os sentidos do
utilizador, num ambiente de realidade virtual.
o Média: apenas alguns dos sentidos do utilizador estão
a ser utilizados e, por isso, exerce um controlo
limitado sobre o desenrolar da acção num ambiente
de realidade virtual.
o Baixa: o utilizador não se sente como elemento
constituinte do ambiente de realidade virtual e
poucos são os sentidos que são estimulados.
TIPOS DE INTERACTIVIDADE
Linear: o utilizador pode definir o sentido da sequência das
acções - acedendo apenas à seguinte ou à precedente -
desenvolvidas no ambiente de realidade virtual. Geralmente,
este tipo de interactividade desenvolve-se de forma reactiva.
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De suporte: o utilizador recebe do sistema apoio – desde
simples mensagens de ajuda a complexos manuais - sobre o seu
desempenho. Este tipo de interactividade desenvolve-se de
forma reactiva.
Hierárquica: o utilizador navega no sistema através de um
conjunto predefinido de opções, através da interactividade
reactiva.
Sobre objectos: o utilizador activa objectos, usando o rato ou
um outro periférico apontador, para obter respostas do sistema
de realidade virtual.
Reflexiva: o sistema efectua perguntas que o utilizador
responde. Todavia, há a possibilidade do utilizador comparar as
suas respostas com as de outros utilizadores ou com as de
especialistas, permitindo uma reflexão sobre as várias
respostas. Deste modo, consideramos que este tipo de
interactividade evolui de forma proactiva.
De hiperligação: o sistema define as ligações necessárias para
garantir que o acesso aos seus elementos constituintes - por
todos os trajectos possíveis ou relevantes -, por parte do
utilizador, criando um ambiente de realidade virtual flexível.
Este tipo de interactividade desenvolve-se de forma proactiva.
De actualização: a interactividade entre o sistema de realidade
virtual e o utilizador possibilita a concepção de conteúdos
actualizados e individualizados em resposta às acções do
utilizador. Este tipo de interactividade pode variar de um
formato simples de perguntas e de respostas até formatos mais
complexos que podem incorporar na sua construção
componentes de inteligência artificial. Assim sendo, podemos
dizer que esta interactividade desenrola-se de forma proactiva.
Construtiva: o utilizador constrói um modelo a partir do
manuseamento de objectos, atingindo um objectivo específico.
Este tipo de interactividade é uma extensão do tipo de
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interactividade de actualização e desenvolve-se, também, de
forma proactiva.
Contextual.
Contextual Global.
COMO AVALIAR SOLUÇÕES INTERACTIVAS
Como já podemos verificar, as soluções interactivas de realidade virtual
têm como objectivo principal o envolvimento do utilizador, ao interagir num
ambiente que não é real. Para estas soluções de realidade virtual serem válidas,
necessitam de ser avaliadas, ao nível:
Da tecnologia utilizada;
Das alterações provocadas ao nível psicológico e social;
Da qualidade da aplicação.
Assim, destacam-se as seguintes características:
A qualidade gráfica dos ambientes virtuais;
Utilização adequada das cores;
Aspectos visuais;
Qualidade adequada do som;
Funcionamento dos equipamentos periféricos.
O DESENHO DE SOLUÇÕES INTERACTIVAS
No desenho de soluções interactivas, devemos considerar alguns
requisitos que são:
A definição da solução interactiva a desenvolver;
A caracterização do tipo de imersão pretendida;
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A avaliação, caracterização e suporte dos vários equipamentos
periféricos a utilizar na instalação do ambiente de realidade virtual;
A definição da capacidade de percepção dos movimentos do
utilizador;
A avaliação de recursos e capacidades;
A selecção das ferramentas a utilizar no desenvolvimento.
Para o desenho de soluções interactivas é necessário, ainda, envolver
conhecimentos em diversas áreas – interdisciplinaridade -, que permitam:
A modelação correcta e realista de objectos;
A ligação de computadores em redes;
A implementação de sistemas de processamento em tempo real e o
desenvolvimento de programação orientada a objectos.
Para tornar esta tarefa mais fácil foram criadas ferramentas conhecidas
por VR Tookits – que são bibliotecas expansíveis com colecções de funções
orientadas a objectos e as especificações da realidade virtual. Estas ferramentas
permitem, na sua maioria a importação de imagens a partir de programas como o
Autocad.
Existem algumas ferramentas para a criação de soluções interactivas,
entre as quais destacamos:
DI-Guy: permite adicionar características do comportamento
humano e acontecimentos simulados em tempo real.
Gizmo 3D: é uma solução completa para a indústria de aplicações
militares e de jogos, por isso, é usado pelos serviços militares e pela
indústria espacial.
Virtus WalkThrough Pro: permite uma visualização 3D intuitiva.
World TollKit para o Windows: permite o desenvolvimento de
ambientes 3D simulados e aplicações de realidade virtual.
VRML: é uma linguagem de programação de ambientes de realidade
virtual e de rede para a Internet. As aplicações VRML podem ser
executadas na maior parte dos browsers.
CAVELib: É a ferramenta mais utilizada para o desenvolvimento de
aplicações visualmente imersivas.
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REVISÕES
1. Quais são os conceitos fundamentais da informática?
2. Enumere os equipamentos de periféricos de um computador.
3. Identifique três periféricos da realidade virtual.
4. Defina o que entende por interface.
5. Defina o que entende por Multimédia.
6. Identifique e mencione os tipos de média que conhece.
7. Em relação as tecnologias de informação o que entende por
representação digital: quantificação, amostragem, codificação.
8. Defina o que entende por interactividade tendo em conta suas
características, níveis e tipos.
9. Defina o que entende por Realidade Virtual.
10. Defina o que entende por ergonomia.
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SOLUÇÕES
1. Quais são os conceitos fundamentais da informática?
Os conceitos fundamentais da informática são: dados, processamento e
informação.
2. Enumere os equipamentos de periféricos de um computador.
Os equipamentos de periféricos de um computador são:
Equipamentos de entrada: teclado; scanner; microfone;
Equipamentos de saída: ecrã; impressora; colunas de áudio;
Equipamentos de entrada e saída: pen; multifunções; ecrã touch
screen;
3. Identifique três periféricos da realidade virtual.
Os três tipos de periféricos de ambientes virtuais são:
Visualização:
o O capacete de visualização; a Cave Automatic Virtual
Envinonment (CAVE), entre outros;
Controlo e manipulação;
o As DataGlove e os fatos de realidade virtual, entre outros;
Audição:
o os headphone, que em alguns casos pode também trazer
incorporado um microfone.
4. Defina o que entende por interface.
O interface é um ambiente de interacção homem/máquina em qualquer
sistema de informática ou automação.
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5. Defina o que entende por Multimédia.
Multimédia designa a combinação, controlada por computador, de texto
gráficos, imagens, vídeo, áudio, animação e qualquer outro meio pelo qual a
informação possa ser representada, armazenada, transmitida e processada sob a
forma digital, em que existe pelo menos um tipo de media estático (texto, gráfico
ou imagem) e um tipo de média dinâmico (vídeo, áudio, animação).
6. Identifique e mencione os tipos de média que conhece.
Existem dois tipos de media:
Estáticos:
o Texto;
o Imagem;
o Gráficos.
Dinâmicos:
o Som;
o Vídeo;
o Animação.
7. Em relação as tecnologias de informação o que entende por
representação digital: quantificação, amostragem, codificação.
A representação digital, nas Tecnologias de Multimédia, processa-se em
três fases:
1. Amostragem
2. Quantificação
3. Codificação
Entendemos que a amostragem consiste na retenção de um conjunto de
valores discretos, a partir de uma gama contínua de valores assumidos pelo sinal
analógico.
Relativamente à segunda fase - quantificação - ela consiste num processo
de conversão de um sinal amostrado num outro sinal que apenas pode assumir um
número limitado de valores – o sinal quantificado.
Por fim, a codificação consiste em associar um conjunto de dígitos binários
designado por palavras código, a cada um dos valores quantificados. Este processo
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gera uma sequência de códigos binários, designada por sinal digital e que
corresponde ao sinal analógico original.
8. Defina o que entende por interactividade tendo em conta suas
características, níveis e tipos.
A interactividade, num ambiente virtual, possibilita que o utilizador entre
em acção com o sistema de realidade virtual e com os seus objectos. Por sequência,
o sistema – pré-programado – transforma-se e adapta-se, criando novas situações
ao utilizador, dependendo das escolhas que ele adopta. Por isso, consideramos que
as características da interactividade são: comunicação; feedback; controlo e
resposta; tempo de resposta; adaptabilidade; e, co-criatividade.
Em relação aos níveis de interactividade diferenciamos duas tipologias:
relação homem-máquina – reactiva, coactiva, proactiva -; acção sensorial – elevada,
média, baixa.
Em relação aos tipos de interactividade temos: linear, de suporte,
hierárquica e sobre objectos (que são que os que se desenvolvem de forma
reactiva); reflexiva, de hiperligação, de actualização e construtiva (que os que se
desenvolvem de forma proactiva); contextual e contextual global (que são que os
que se desenvolvem de forma coactiva).
9. Defina o que entende por Realidade Virtual.
A realidade virtual é uma aplicação avançada das tecnologias multimédia,
que utiliza vários meios para conseguir estimular os cinco sentidos humanos –
através de um conjunto de tecnologias que proporcionam um conjunto alargado de
sensações, aliado ao controlo de perspectiva. Neste sentido, podemos considerar a
existência da “realidade imersiva” e da “realidade não imersiva”. Por sequência,
podemos ainda assinalar que as noções fundamentais de realidade virtual são as
seguintes: imersão; interacção; realismo; envolvimento.
O utilizador ao navegar num ambiente tridimensional, gerado graças à
tecnologia 3D, obtém uma experiência passiva, exploratória ou interactiva.
Nos ambientes de realidade virtual, as interfaces conseguem simular
ambientes reais, oferecendo ao utilizador a possibilidade de visualizar, manipular e
a interagir com objectos e/ou representações – informação disponibilizada; criar
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ambientes novos, em tempo real. Toda esta possibilidade - obtida pela liberdade de
movimentos, gerada pelas capacidades de interacção em ambientes de realidade
virtual -, permite uma experimentação semelhante ao ambiente da nossa
existência física real. Geralmente, esta exigência de aproximação à nossa realidade
gera a evolução do software e do hardware.
10. Defina o que entende por ergonomia.
A ergonomia é uma disciplina científica, cujo objecto principal de estudo
visa a compreensão das interacções entre os seres humanos e os outros elementos
de um sistema. Na ergonomia, existem três especializações: física; cognitiva – que é
a que se relaciona com os processos mentais que afectam as interacções,
nomeadamente, a do homem-computador -; organizacional.
A ergonomia é também importante para os utilizadores estarem mais
confortáveis ao utilizar os equipamentos periféricos, de tal forma que a sua
imersão na realidade virtual seja, facilmente, conseguida.