DISPOSITIVI DI OUTPUT Scopo di questa lezione

R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
DISPOSITIVI DI OUTPUT
Scopo di questa lezione
Iniziamo con questa lezione una rassegna dei principali device di interazione.
L enfasi non sarà sulla tecnologia, ma sui compiti che L’enfasi
non sarà sulla tecnologia ma sui compiti che
essi supportano. Oggi iniziamo dai principali dispositivi di output. Seguiranno i dispositivi per la immissione di testo, e i dispositivi per la manipolazione.
Ciò che vedremo oggi
OUTPUT DEVICES
‐ video display
‐ stampanti
‐ sound devices
‐ haptic devices
sistema
INPUT DEVICES
INPUT DEVICES
‐ scanner
‐ foto camera
‐ video camera
‐ sound recorder
‐ sensori
• Vista
• Udito
• Tatto utente
mondo
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R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
Temi
VISTA:
Dispositivi di visualizzazione
Dispositivi di stampa
Dispositivi per l
per l’acquisizione
acquisizione di immagini
What you see is what you get?
UDITO:
Output vocale
Dispositivi
p
di
visualizzazione
Display bitmapped
display
bitmap
Ogni pixel è associato nella bitmap a n bit, che ne rappresentano i 2n
possibili colori
L’immagine è formata da elementi detti PIXEL (=picture element)
Es. n=1 → 21 = 2 (Bianco / nero)
n=8 → 28 = 256 colori
n=24 → 224 = circa 16,7 milioni
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R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
Per ottimizzare…
Mappa dei colori, che può essere sostituita in qualsiasi momento.
Permette di visualizzare molti più colori di quelli rappresentabili nella bitmap, ma non contemporaneamente
Display RGB
• Ogni pixel è formato da tre piccole
sorgenti luminose (punti, dot)
corrispondenti ai tre colori primari
Red, Green, Blue, di diversa
intensità, che formano il colore
desiderato per sintesi additiva
desiderato per sintesi additiva
• L’intensità di ciascun colore primario è rappresentata da un valore numerico, per es. in 8 bit:
‐ 0: il punto non emette luce
‐ 255: il punto emette luce alla intensità massima
• In questo caso, il numero di colori riproducibili: 256 x 256 x 256 = 16,7 milioni
Rappresentazione dei colori: esempi
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Display RGB: tecnologie
‐ CRT (Cathod Ray Display): ingombranti, stanno scomparendo
‐ LCD (Liquid Crystal Display): piatti, hanno reso possibile lo sviluppo dei PC portatili
‐ PDP (Plasma Display Panel): piatti, utilizzati
PDP (Plasma Display Panel): piatti utilizzati
soprattutto per gli schermi televisivi
La dimensione di un display è la misura della diagonale dell’area visibile (in pollici = 2,54 cm)
Es.: 13”, 15”, 17”, 19”, 21”, 42”, 50”, 100”
Esempio: il più grande display LCD (100”, 2007)
Display: risoluzione
Si fa spesso molta confusione. La risoluzione di un video è legata a due aspetti diversi:
• Numero totale di pixel
– Rapporto 4:3 (schermi standard di computer e TV): Es: 800 x 600, 1024 x 768, 1600 x 1200
– Rapporto 16:9 (HDTV, High Definition TV, per PC multimediali):
Es : 1280 x 720
Es.: 1280 x 720
– Altri rapporti Es.: 1280 x 800 (il mio)
• Densità dei pixel (pixel per inch, ppi)
– 72 appi
– 96 ppi
Nota importante: dpi (dot per inch) si usa per le stampanti, non per i display video; i dot delle stampanti e i pixel del video sono due cose diverse, non bisogna fare confusione!
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R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
Risoluzione dei display
Display: personalizzazione
Su un PC si possono modificare:
‐ Il numero di pixel totale ‐ Il numero di colori
Display multipli
Ogni display può essere dedicato a uno specifico insieme di compiti
Es.: Photoshop: immagine in corso di elaborazione + palette e menù
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Grandi display
“Video‐wall”
Sandia National Laboratories, 2001 (64 processors)
Table top display
innovis.cpsc.ucalgary.ca/.../MADBoxes/mad1.jpg
Digital paper (e‐paper)
‐ supporto sottile e flessibile di materiale plastico
‐ viene ggiornato elettronicamente e mantiene il contenuto anche quando non è alimentato
‐ diverse tecnologie
( i l f
(piccole sfere bianche e nere, caricate elettricamente) ‐ ancora agli inizi
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R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
Schermi panoramici
www.advancedsimulation.com/images/vs1.jpg
Visualizzazione 3D
• Quando osserviamo una scena 3D su uno schermo tradizionale (o su una fotografia), siamo comunque consapevoli che si tratta di una immagine “piatta”
(questa è una immagine di computer grafica) Visualizzazione 3D (segue)
• Nella visione umana (binoculare) ogni occhio riceve una immagine diversa della scena
• Esistono tecnologie di visualizzazione che creano una sensazione “vera” di
tridimensionalità (stereoscopica)
tridimensionalità (stereoscopica),
presentando a ciascun occhio una immagine diversa
• Varie tecnologie:
‐ monitor + occhiali speciali (anaglifi, lenti polarizzate, shutter glasses)
‐ monitor autostereoscopici
‐ Head Mounted Display (HDM)
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R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
Esempi: occhiali
Occhiali a lenti rosso/cyan con immagine anaglifo
immagine anaglifo Occhiali “shutter” (“oscuranti”)
a cristalli liquidi, con immagine sincronizzata su workstation
(fonte: StereoGraphics)
Esempi: monitor autostereoscopici
. Il monitor mostra contemporaneamente un’immagine
per l’occhio sinistro e una per l’occhio destro
. Ogni occhio vede solo la propria immagine (vengono usate varie tecniche)
. Con tecnologie di head‐tracking
o eye‐tracking le immagini
il sw può presentare immagini
diverse a seconda della posizione dell’utente
Esempio
Da: Robert Skerjanc and Siegmund Pastoor, New generation of 3-D desktop
computer interfaces , Electronic Imaging 1997
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R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
Head Mounted Display (HDM)
• Apparato costituito da uno o due piccoli display “indossati” davanti agli occhi
• Vari modelli e tecnologie: – occhiali/elemetto
– monoculari /binoculari (visione stereoscopica)
– diversi Field‐Of‐View (FOV)
– see‐through oppure no
– con head‐tracking device oppure no
– con o senza audio (stereo) incorporato
Esempi
binoculare
monoculare,
optical see‐through
Panoramico (180° FOV), alta risoluzione
Video see‐through
(due telecamere)
con head‐tracker
HDM : due paradigmi di interazione
• Virtual Reality
‐ Un ambiente tridimensionale generato dal computer viene
presentato all’utente, che interagisce con esso, avendo la
sensazione di “esserci dentro” (“immersive VR”)
‐ Richiede interazioni complesse fra device di visualizzazione
e altri device di interazione (vedi lezioni successive)
• Augmented Reality
‐ La combinazione “intelligente” di elementi (multimediali)
generati dal computer ad ambienti reali. 9
R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
Video
Virtual reality:
• http://it.youtube.com/watch?v=InoBd96BUuE&feature=related
Virtusphere)
• http://it.youtube.com/watch?v=qTnnJR‐hS7k
Augmented reality:
BMW (manutenzione motore auto)
• http://it.youtube.com/watch?v=P9KPJlA5yds&feature=related
Ambienti interattivi: CAVE
‐ CAVE Virtual Automatic
Environment, per visione
stereoscopica immersiva
‐ Sviluppata dal 1992 alla
Univ.dell’Illinois,
Univ.dell
Illinois, poi
poi
numerose varianti
‐ Tracker per la posizione
dell’utente, e occhiali
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R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
Dispositivi
p
di stampa
p
Stampa per punti
In ogni tecnologia usata oggi, la stampa viene effettuata per punti:
La risoluzione si misura dpi: dots per inch (punti per pollice) Es.: 300 dpi = 300x300 = 90.000 punti per pollice quadrato
NB: da non confondere con i punti tipografici, unità di misura per le dimensioni dei caratteri, e con i pixel, che sono i punti che formano le immagini video
Stampanti: caratteristiche
Tecnologia
Colori
Risoluzione
Velocità
Matrice di punti
Monocromatica
Bassa
(80‐120 dpi)
di solito bassa
200 cps bozza
50 cps lettera (ca 1 ppm)
Ma oggi può arrivare a oltre 1500 cps
Getto d’inchiostro
Monocromatica Media ‐ alta
e colori media
Laser
Monocromatica Media ‐ alta
e colori
alta
6‐100 ppm
Note: cps : caratteri per secondo
ppm: pagine per minuto
Si tenga presente che la misura della velocità di stampa non è stata standardizzata. I valori forniti dai costruttori si riferiscono di solito a fogli A4 di densità “normale”.
Spesso vengono dati due valori, per stampa in draft e in qualità.
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R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
Stampanti a matrice di punti
Stampanti a getto d’inchiostro
cartucce d’inchiostro
(6‐8 colori, CMYK + Clight, Mlight [+ grigio scuro + grigio chiaro])
Stampanti a getto d’inchiostro: esempi
Piccola (a fogli singoli)
Grande (a rullo)
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R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte terza, 3
Stampanti laser: esempio
Stampante multifunzione:
• Fotocopiatrice
• Fax
• Scanner
• Printer
Xerox Phaser 3200
Formati carta
• Definiti dallo standard
ISO 216
• Si parte da un foglio di 1 m2 (A0: 1189 x 841 mm)
• Gli altri formati si
ottengono piegando il
foglio in 2 sul lato lungo
(A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8)
• Il rapporto fra i due lati è
costante e uguale a √2 = 1,4142
WYSIWYG
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WYSIWYG
• Acronimo per “What you see is what you get”
• Inventato dai progettisti dello Star della Xerox (1981), a significare che stampando ciò che si vede sul video si ottiene una immagine identica sulla carta
• Si trattava di un grande salto di qualità rispetto ai sistemi Si trattava di un grande salto di qualità rispetto ai sistemi
dell’epoca, tuttavia lo slogan non rispecchia la realtà: video e stampa sono tecnologie molto differenti
• Anche con le apparecchiature più sofisticate, la immagine stampata non sarà mai identica alla immagine sul video
Alcune differenze fra video e stampa
Risoluzione
Modello colore
Luminosità
Note
Video
72 – 96 dpi
RGB
(sintesi additiva)
Sì
(alta, soprattutto nei LCD)
Possibilità di regolazioni più o meno fini (luminosità, contrasto, profilo colore)
Stampa
200 – 2400 dpi e CMYK
oltre
(sintesi sottrattiva)
e varianti a più inchiostri
No
Possibilità di uso di carta di vario materiale, peso, texture, bianchezza
What you see is not what you get…: esempi
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Differenze negli spazi colore
A: spazio colore dell’occhio
umano
B: spazio colore di una
p
pellicola a colori
C: spazio colore di un
monitor di computer (RGB)
D: spazio colore della stampa
(CMYK)
Dispositivi
p
per p
l’acquisizione di immagini
Dispositivi per l’acquisizione di immagini
Immagini statiche:
• scanner
• fotocamera su cellulare
• fotocamera compatta
• reflex digitale
• [fotocamera a pellicola]
[fotocamera a pellicola]
Immagini in movimento:
• fotocamera su cellulare
• webcam
• Videocamera
• [videocamera analogica]
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Esempio: flatbed scanner
Esempio: webcam
Ancora una volta, what you see is NOT what you get!
Visione
SC0
Photoshop
FOTO‐
CAMERA
(tradiz)
SCANNER
VIDEO
PRINTER
Stampa
SC4
Diapositiva SC1
File
SC2
Immagine sul video
SC3
Durante il processo avvengono varie trasformazioni da uno spazio colore (SC) all’altro
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Output vocale
p
Output vocale
• Parlato pre‐registrato
– la tecnologia più semplice
• Sintesi del parlato
– a partire
p
da una rappresentazione
pp
fonetica
• Text‐to‐speech (TTS)
– lettura di un testo scritto in lingua naturale
– più complessa: problema delle pronunce diverse di
costrutti identici
– Esempi: screen readers, browser vocali
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Screen readers: esempi
– JAWS
– Hal
– Home Page Reader by IBM
– ReadPlease
– Outspoken Talking heads
Immagini animate di facce parlanti
Due possibili tecniche:
• animazioni costruite con disegni o fotografie di persone reali (tecnica del “cartone animato”)
‐ bastano poche espressioni‐base (es.: 8) per permettere
animazioni rudimentali, ma abbstanza realistiche • animazioni generate completamente dal computer
Un precursore: Hyperanimator (1988)
Ritocco o disegno delle talking heads
8 espres‐
sioni base
8 espres‐
sioni libere
Talking head fotografica associata a questa espressione base
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Un precursore: Talking Tiles (1988)
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Esempio: sitepal
http://www.oddcast.com/sitepal/
www.vec.ca/english/11/english‐practice.cfm
Interazione non vocale con output vocale
• parlato preregistrata
• sintesi del parlato
• text‐to‐speech
output
input • tastiera
•…
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Esempio: Call center
• Parlato + input da tastiera telefonica
• Problemi tipici:
– orientamento al fornitore del servizio e non all utente
all’utente
– sovraccarico della memoria a breve termine
Comunicazione vocale
output
parlato interattivo
input 24
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Interactive Voice Response Systems (IVR)
Esempi:
‐ informazioni sui voli
‐ informazioni sul tempo
‐ phone‐based web browsing
‐ package‐tracking services
‐…
Esempio: Jupiter
Dizionario: circa 2000 parole, di cui la metà toponimi
Jupiter: A Telephone‐Based Conversational Interface for Weather Information, Zue et al., MIT (2000)
Dove studiare
Sul libro di testo:
‐ Cap.2: Il computer (pagg.60‐83)
Per le generalità sui vari device, si può consultare Per
le generalità sui vari device si può consultare
anche Wikipedia in italiano che, su questo argomento, è sufficientemente attendibile
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