Modelo de sistema gráfico interativo

EP-USP / PCS

Dispositivos de Entrada de

Dados

◆

Newman, W. M.; Sproull, R. F.

Principles of Interactive

Computer graphics. Cap. 11-13.

◆

Draft International Standard

ISO/DIS 7942 - 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

?

A entrada de dados gráficos é feita através de um modelo, onde os dispositivos grá-ficos estão agrupados em classes que se diferenciam de acordo com o tipo dos da-dos retornada-dos por estes dispositivos.

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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

físi-EP-USP / PCS

“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 en-trada)

◆ 1) Tablet

• A caneta tem um botão que ao ser pressionado indica a posição cor-reta. (Fig. cap. 4.6)

“LOCATORS” - Dispositivos

de posicionamento

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).

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“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

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“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 rotató-rios ou deslizantes.

◆ São montados usualmente em grupos de 8 ou 10 potenciômetros.

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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”)

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<Comandos>

Modelos usados para a

entrada de dados

◆ “Polling” ou varredura

◆ Uso de interrupções (eventos)

◆ Sistema multi-tarefas <Comandos>::= Set_input_mode / set_attribute/ wait_event <Sample>::= sample_device <Get>::= Get_device Modelo Padrão Aplicativo <Sample> geren-ciador de dis- positi-vo GET ... Event-queue

1) “POLLING”

• FF de status (da chave associada) • X e Y CPU registradores de interface dispositivos de entrada Status Dado interface CPU / IO KB

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“POLLING”

◆ “Polling” com teclado e Tablet

KB status ON? Tablet SW mudou? Tablet (X,Y) alterados? FC status ON? .Limpe KB atatus .Trate o caracter .Limpe o bit de estado .Trate o botão .Leia X e Y .Salve-as .Processe X e Y .Limpe status .Processe o botão sim sim sim sim não não não não

“Wait for event” (associado ao relógio) ---> 1/60 s

◆ 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 Polling Task

Main Program

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3)Sistema Multi-tarefas

“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

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Entrada Gráfica (GKS)

◆ 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 associa-do com um dispositivo lógico, o qual é determinado por um ou mais disposi-tivos 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, encer-radas por ENTER

– RAW- reconhece cada caracter • Posicionador (MOUSE) - Lê

coorde-nadas da tela (point), e botões (“choice button “) associados

◆ Outros pacotes • X-windows • Quickdraw

◆ Manipulação numa forma mais próxima do dispositivo: