Interfaces Caligráficas (Computação Gráfica 2 – Bloco2/2002)

1. Interfaces Caligráficas (Computação Gráfica 2 – Bloco2/2002) Aluno: Eduardo Barrére barrere@lcg.ufrj.br

2. Roteiro • Motivação • Interface com o usuário • Reconhecimento de esboços • Aplicações • Conclusão Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

3. Motivação Pessoal • Entender o processo de interpretação e transformação de esboços em elementos geométricos • Artigo de referência: • Sketching User Interfaces with Visual Patterns Anabela Caetano, Neri Goulart, Manuel Fonseca, Joaquim Jorge; SIACG 2002; Portugal-2002 Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

4. Motivação Autores P R O B L E M A Esboço Projeto “Pronto” geração “automática” Esboço Projeto “Pronto” • Agilizar a criação e alteração de processos artísticos, tais como projetos arquitetônicos, interfaces de programas, sites .... P R O P O S T A Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

5. User Interface Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

6. User Interface - Características • Visibilidade • Maus Exemplos: controle cuja cor se confunde com a cor do fundo • Disponibilidade • Controles sugerem naturalmente seus usos, descrevendo aquilo que o usuário pode fazer com os itens de interface • Bom Exemplo: Controles deslizantes • Mau Exemplo: Figuras que se transformam em botões Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

7. User Interface - Características • Mapeamento • Descreve o relacionamento entre a ação do usuário sobre um controle e a reação correspondente do programa • Exemplo: Controles de rolagem de tela (setas e guias) • Feedback • barra de progresso x ampulheta Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

8. User Interface - Características • Limitação de Funções • Impede que o usuário execute ações impróprias para um determinado contexto • Exemplo: botões desativados • Tolerância a Erros • Usuários são humanos, portanto erram • Ações que podem ser reversíveis (exemplo, apagar um arquivo) devem ser reversíveis • Ações irreversíveis (exemplo: formatar um HD) devem ser avisadas Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

9. User InterfaceReconhecer X Relembrar • reconhecer é mais fácil do que recordar • mais reconhecimento (menus e ícones), menos recordação (comandos) • a interface relembra as coisas para o usuário • usuários experientes tem dificuldade em recordar detalhes da interface, mas sabem como encontrar a informação desejada Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

10. Esboço • por ser feito “a mão livre”, o esboço não segue regras pré-definidas, ou seja, informações importantes como formato do objeto, continuidade do traço e quantidade de traços para representar um objeto não são bem especificadas. • fatores como dimensão e rotação do objeto devem ser reconhecidos Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

11. Algoritmo CALI • reconhecer formas geométricas elementares e comandos gestuais, independentemente da sua rotação, tamanho ou número de traços que constituem a forma. • fazer a distinção entre formas Solid, Dashed ou Bold, depois de identificar a forma base. Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

12. CALI - Elementos e Comandos Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

13. CALI - Etapas Aplicação Reconhecedor Obtenção dos Pontos Cálculo de Características Esboço Trata Gestos Identificador Lista de Gestos Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

14. CALI - Primeira Etapa • o algoritmo se inicia com a obtenção de pontos referentes ao esboço (utilizando uma tablete digitalizadora) e o cálculo do polígono convexo correspondente (usando o algoritmo de Graham) Reconhecedor Aplicação Obtenção dos Pontos Esboço Cálculo de Características Trata Gestos Lista de Gestos Identificador Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

15. CALI - Segunda Etapa • este polígono é então utilizado para calcular três polígonos especiais (os 2 primeiros são o triângulo e o quadrilátero de maior área inscritos no polígono convexo [Boyce 85] e o terceiro é o retângulo envolvente de menor área [Freeman 75]) Reconhecedor Aplicação Obtenção dos Pontos Esboço Cálculo de Características Trata Gestos Lista de Gestos Identificador Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

16. CALI - Segunda Etapa • calcula-se a área e o perímetro para cada polígono encontrado, de modo a estimar características e graus de pertinência para cada classe de formas Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

17. CALI - Terceira Etapa • Através manipulação das características obtidas do esboço, é feita a tentativa de identificar o objeto. Reconhecedor Aplicação Obtenção dos Pontos Esboço Cálculo de Características Trata Gestos Lista de Gestos Identificador Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

18. ( Lógica Fuzzy ) • a Lógica Fuzzy é um superconjunto da Lógica Convencional (Booleana), que foi estendida para trabalhar com o conceito de parcialmente verdadeiro: valores verdade que situam-se entre o completamente verdadeiro e o completamente falso • pode ser considerada como uma metodologia para generalizar QUALQUER teoria específica, de um estado discreto (1 ou 0) a um estado contínuo ([0,1]), pelo processo de “difusão” Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

19. (Lógica Fuzzy - exemplo ) "quando podemos considerar uma pessoa ALTA ?" ALTA é descrita como sendo uma variável lingüística, a qual representa uma categoria cognitiva de ALTURA. Para cada pessoa no universo de discurso, devemos atribuir um grau de pertinência referente ao subconjunto fuzzy ALTO. O modo mais fácil de resolver isso é determinar uma função de pertinência baseada na altura das pessoas: 0, se altura(x) < 1.50 m alta(x) = (altura(x) - 1.50 m) / 0.2 m , se 1.50 m <= altura(x) <= 1.70 m 1, se altura(x) > 1.70 m Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

20. ( Lógica Fuzzy - exemplo ) alta(x) 1 0,5 0 1,60 altura(x)a 1,70 1,50 Significa que uma pessoa é considerada alta nos seguintes termos: • Se sua altura for menor que 1.50 m, a pessoa não é alta (alta= 0) • Se sua altura for um valor entre 1.50 m e 1.70 m, é alta com um certo grau de pertinência (0<alta<1), ou seja, não é totalmente alta • Se sua altura for maior que 1.70 m, a pessoa é alta (alta=1) Graficamente, podemos representar da seguinte forma: Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

21. ( Lógica Fuzzy - exemplo ) Dada esta definição, podemos, exemplificar da seguinte forma: Pessoa Altura(m) Grau Conclusão Joaquim 1,45 0 não é alto Carlos 1,56 0,3 alto com 0,3 de pertinência Pedro 1,60 0,5 alto com 0,5 de pertinência Maria 1,65 0,75 alta com 0,75 de pertinência José 1,75 1 alto Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

22. CALI - Terceira Etapa Relação Altura x Largura do retângulo envolvente Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

23. CALI - Terceira Etapa Outras características consideradas: • Pch: perímetro do polígono Convexo • Plq: perímetro do retângulo inscrito • Plt: perímetro do triângulo inscrito • Per: perímetro do retângulo envolvente • Ach: área do CH • Alq: área do retângulo inscrito • Ns: Número de traços • etc. Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

24. CALI - Quarta Etapa • caso o elemento esboçado seja um Gesto, faz-se a operação correspondente na aplicação ( apagar, recortar, ... ) Reconhecedor Aplicação Obtenção dos Pontos Esboço Cálculo de Características Trata Gestos Lista de Gestos Identificador Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

25. CALI - Ambigüidade Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

26. Avaliação Experimental Foi solicitado a um grupo de usuários que desenhassem cada forma repetidamente usando linhas normais ou tracejadas. Tipo Primeira Três Gesto Escolha Primeiras Individual 92% 93% Grupos 93% 94% Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

27. Aplicações INESC-ID, Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores: Investigação e Desenvolvimento (http://immi.inesc-id.pt/ ) • CALI • Java Sketchit • FRAG Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

28. Aplicações DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA DA UNIVERSIDADE DE WASHINGTON Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

29. Conclusão • a utilização de um bom conjunto difuso é essencial para o sucesso destas interfaces • os casos de ambigüidade são comuns e difíceis de serem tratados automaticamente • a implementação de uma interface mais natural e intuitiva é um dos principais desafios dos projetos de Interfaces Caligráficas. Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére

30. Bibliografia • Sketching User Interfaces with Visual Patterns Anabela Caetano, Neri Goulart, Manuel Fonseca, Joaquim Jorge; SIACG 2002; Portugal-2002 • CALI : A Software Library for Calligraphic InterfacesManuel Fonseca and Joaquim Jorge;IX Encontro Português de Computação Gráfica, Portugal-1999 • Drawing on the Back of an Envelope: a framework for interacting with application programs by freehand drawing Mark D. Gross, Ellen Yi-Luen Do; Computers & Graphics 24 (2000) 835-849 Interfaces Caligráficas (CPS751 – Bloco2/2002) Barrére