Modelo de sistema gráfico interativo

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Raphaella de Oliveira de Vieira
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1 Dispositivos de Entrada de Dados Newman, W. M.; Sproull, R. F. Principles of Interactive Computer graphics. Cap Draft International Standard ISO/DIS Information Processing Graphical Kernel System (GKS) - Functional Description (4.8) Foley et al. Computer Graphics: Principles and Practice. Cap. 2, 4) Modelo de sistema gráfico interativo Saída Bancos de Dados Aplicativo Sistema Gráfico? Entrada A entrada de dados gráficos é feita através de um modelo, onde os dispositivos gráficos estão agrupados em classes que se diferenciam de acordo com o tipo dos dados retornados por estes dispositivos. 1

2 Dispositivos lógicos de entrada Existem seis classes de dispositivos lógicos: 1) Teclado ( keyboard ) - texto e teclas especiais (caracter ou cadeia) 2) Botões ( buttons ) - número(id) do botão (número do botão) 3) Selecionador ( Picking device ) - quem é o elemento escolhido (identificação do elemento) 4) Posicionador ( Locator ) - Posição 2D ou 3D (x, y, z) 5) "STROKE"- Coleção de posições (x, y, z) -> {xi,yi,zi} 6) Quantificador ( Valuator) - valor escalar (real ou inteiro) Classes de Dispositivos lógicos Para cada classe lógica, há um representante físico: LÓGICO FÍSICO Keyboard Teclado alfanumérico Button (choise) Teclado de funções Pick Light pen Valuator Potenciômetro Locator Mesa Digitalizadora Obs: Quando não há representante físico na estação de trabalho, a classe lógica pode ser simulada em outra classe física (independência de dispositivo). Ex: light pen simulado em mouse. 2

3 LOCATORS - Dispositivos de posicionamento A informação de posição é obtida por : Pedido do computador - request Amostragem a cada "t" unidades de tempo ----> sample A cada alternação de posição numa vizinhança d associada com um evento (de entrada) 1) Tablet A caneta tem um botão que ao ser pressionado indica a posição correta. (Fig. cap. 4.6) LOCATORS - Dispositivos de posicionamento Parâmetros de Comparação: Resolução Linearidade Tamanho Ex:48x72 pol, com 200 pontos/pol 2) Joystick Possui potenciômetros associados que detectam o movimento; não permite grande acuidade de posicionamento; pode ser usado para 3D se houver um terceiro movimento permitido (rotação). 3

4 LOCATORS - Dispositivos de posicionamento 3) Mouse Caixa plástica com rodas na base; há sensores conectados às rodas que detectam o movimento em duas direções ortogonais; o mouse mede o movimento relativo, e sua posição corrente deve ser conhecida; existem botões associados; tem a vantagem de ser barato. 4) Trackball semelhante ao joystick a posição de uso é confortável para o operador LOCATORS - Dispositivos de posicionamento 5) Painel de toque usam sensores de vários tipos: Baixa resolução (10 a 50 posições) -- ->usam diodos emissores e fotodiodos ou fototransitores Alta resolução (500 posições) ---- > sonar, trens de ondas de alta freqüência atravessam o painel nas direções horizontal e vertical e são parcialmente refletidos 6) Sonic pen usado para posicionamento em 3D, o som é captado pelos microfones dispostos como na figura. 4

5 PICKING DEVICES (Dispositivos de escolha) a saída da caneta ótica ( light pen ) está conectada ao DPU; a DPU é informada quando a light pen vê a luz Light pens causam interrupções do DPU ao serem acionadas (Flip Flop set) hoje em dia, praticamente não se usam mais light pens ; são simuladas através do mouse, ou de outro dispositivo de localização qualquer. VALUATORS São visualmente potenciômetros rotatórios ou deslizantes. São montados usualmente em grupos de 8 ou 10 potenciômetros. 5

6 Tratamento do Programa interativo Dificuldades na implementação das funções interativas Grande variedade de técnicas e funções Tratamento diferente para cada dispositivo de entrada. Limitações Atrativos Natureza do programa interativo é imprevisível Computação convencional ----> força-se a próxima entrada Computação interativa ---> o usuário decide o que fazer em seguida O usuário comete erros Programa deve ser amigável e fácil de usar ---> (ver fatores humanos na página 41) Considerações sobre os fatores humanos O sucesso/fracasso de um programa depende em muito das facilidades de uso do mesmo ASPECTOS A CONSIDERAR: sequências de interação simples e consistentes Não permitir ao usuário opções de comunicação muito diferentes umas das outras (pode causar confusão) Fornecer auxílio ao usuário novato em cada estágio da interação (mas permitir que tal auxílio seja dispen-sado, caso não seja necessário ----> help ) Fornecer feedback (realimentação) ao usuário, sempre. Permitir a recuperação de erros done cancel 6

7 Modelos usados para a entrada de dados Polling ou varredura Uso de interrupções (eventos) Sistema multi-tarefas Aplicativo <Comandos> <Sample> gerenciador de dispositivo GET Event-queue... <Comandos>::= Set_input_mode / set_attribute/ wait_event <Sample>::= sample_device <Get>::= Get_device Modelo Padrão 1) POLLING Exemplo de HW: CPU Status interface CPU / IO Dado registradores de interface KB dispositivos de entrada Tablet - 3 registradores: FF de status (da chave associada) X e Y 7

8 POLLING Polling com teclado e Tablet KB status ON? não Tablet SW mudou? sim sim.limpe KB atatus.trate o caracter.limpe o bit de estado.trate o botão não Tablet (X,Y) alterados? não sim.leia X e Y.Salve-as.Processe X e Y FC status ON? não sim.limpe status.processe o botão Wait for event (associado ao relógio) ---> 1/60 s Polling Task Main Program Clock---->1/50, 1/60 s ----> processo de verificação regular dos dispositivos Duração da tarefa varia de acordo com o tratamento que é dado Interrupções Ferramentas de Hardware Tarefas com prioridades diferentes HPT MPT LPT MP

9 3)Sistema Multi-tarefas Botões Keyboard Clock MAIN Polling Tablet SW Polling task conjugada com interrupção de relógio Fila de Eventos 'EVENT QUEUE' ou fila de eventos é o mecanismo pelo qual se passam o dados dos dispositivos de entrada para o programa principal, na ordem correta (ordem de ocorrência) QUEUE - lista de blocos, onde cada bloco representa uma ação do usuário Tamanho deve ser conveniente para não perder eventos - overflow Overflow - bit indicador, deve haver feedback para informar o usuário desta ocorrência. Não deve haver acesso simultâneo por 2 tarefas à fila de eventos - inconsistência de dados (mecanismo de proteção) a informação é do tipo : Disp. Informação Botão teclado x,y etc 9

10 Entrada Gráfica (GKS) (TAMBÉM PHIGS) WS com mínima capacidade um dispositivo lógico de cada classe Modo de operação dos dispositivos Amostragem ( Sample ) Eventos ( Event ) Pedidos ( Request ) dado break Disparo ( Trigger ) - um dispositivo físico que o operador usa para indicar instantes de tempo significativos Medida ( Measure ) - um valor associado com um dispositivo lógico, o qual é determinado por um ou mais dispositivos físicos e por um mapeamento feito a partir dos valores lidos neles Modelo Lógico de Entrada Medida disparo valor inicial prompt + tipo do eco área do eco registro de dados SRGP Apresenta dois dispositivos lógicos: Teclado, recebe cadeias em dois modos: EDIT - reconhece linhas, encerradas por ENTER RAW- reconhece cada caracter Posicionador (MOUSE) - Lê coordenadas da tela (point), e botões ( choice button ) associados Outros pacotes X-windows Quickdraw Manipulação numa forma mais próxima do dispositivo: Maior controle pelo programador Maior complexidade do programa 10

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