ApresentaDefesa

157 visualizações

Publicada em

0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
157
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
4
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
1
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

ApresentaDefesa

  1. 1. 1 Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação - ICMC Universidade de São Paulo – USP Defesa de mestrado Pós-Graduando: Wagner José Franchin Orientadora: Profª. Drª. Rosane Minghim São Carlos, 02 de outubro de 2007
  2. 2. 2 Roteiro • Introdução • Sonificação • Técnicas de sonificação • Super Spider • Sonar 2D • Experimento com usuários • Conclusões e trabalhos futuros
  3. 3. 3 Roteiro • Introdução • Sonificação • Técnicas de sonificação • Super Spider • Sonar 2D • Experimento com usuários • Conclusões e trabalhos futuros
  4. 4. 4 Introdução • Nos últimos anos, muita informação tem sido gerada e armazenada, devido às melhorias dos recursos computacionais (processamento e armazenamento); • O avanço computacional também tem beneficiado à análise destas informações; • A área da Visualização Computacional (VC) surgiu para auxiliar à apresentação, exploração e interpretação de grandes conjuntos de dados;
  5. 5. 5 Introdução • Um grande problema que VC tem enfrentado ultimamente é a representação visual de grande quantidade de informação: Monitor → Recursos limitados:  espaçamento (tamanho da tela);  capacidade de projeção espacial de gráficos de alta dimensão • Uma técnica alternativa que tem sido empregada para minimizar este problema é a utilização de som (sonificação).
  6. 6. 6 Roteiro Introdução • Sonificação • Técnicas de sonificação • Super Spider • Sonar 2D • Experimento com usuários • Conclusões e trabalhos futuros
  7. 7. 7 Sonificação • Definição: Sonificação pode ser definida como o uso de som para representar informação. Mais especificamente, sonificação é a transformação de dados em sinais acústicos com o propósito de facilitar a comunicação e a interpretação desses dados (Kramer, 1994).
  8. 8. 8 Sonificação • Sonificação é um tema interdisciplinar que integra conceitos de: → Engenharia de Software; → Banco de dados; → Mineração de Dados; → Processamento de Sinais; → Interação Humano-Computador; → Estatística; → Engenharia Sonora; → Musicologia; → Psicologia.
  9. 9. 9 Sonificação • Os principais campos de aplicação de sonificação são: → Interfaces sonoras para deficientes visuais: Inspeção de ambientes virtuais e navegação na web para cegos; → Sistemas de alarme sonoro: Exemplo, aplicação de alarmes sonoros é em cabine de comandos de avião; → Melhoria das interfaces gráficas: Integração de respostas acústicas aos eventos que ocorrem em sistemas computacionais (MS Windows); → Análise e exploração de dados Utilização de som na exploração de conjunto de dados multidimensionais.
  10. 10. 10 Roteiro Introdução Sonificação • Técnicas de sonificação • Super Spider • Sonar 2D • Experimento com usuários • Conclusões e trabalhos futuros
  11. 11. 11 Técnicas de Sonificação • Audificação (Audification) → O conjunto de valores é convertido diretamente para freqüência sonora; → Limitado a grandes conjuntos de dados seqüenciais; • Earcons → Comunicação de eventos por analogia a notas musicais; • Ícones Sonoros (Auditory Icons) → Comunicação de eventos por analogia aos sons do dia-a-dia;
  12. 12. 12 Técnicas de Sonificação • Mapeamento de parâmetros (Parameter Mapping) → Técnica inspirada no conceito de projeção de dados visuais (coordenadas x e y, cor, tipo e tamanho do símbolo); → Mapeamento de parâmetros é constituída pela duração da sonificação e outros elementos sonoros (duração, volume, entoação, timbre, etc); → Técnica mais versátil e difundida; → Técnica utilizada nas sonificações dos sistemas desenvolvidos.
  13. 13. 13 Roteiro Introdução Sonificação Técnicas de sonificação • Super Spider • Sonar 2D • Experimento com usuários • Conclusões e trabalhos futuros
  14. 14. 14 Super Spider → Desenvolvida em Java; → Utiliza as APIs: Java 3D para apresentação visual e interação; Java Sound para síntese e apresentação sonora. → Projeto de mestrado de Lionis Souza Watanabe (Watanabe, 2007); → Reprogramação (evolução) do Spider Cursor (Minghim et al., 2005).
  15. 15. 15 Super Spider • Principais funcionalidades (1) → Navegação sobre malhas triangulares; → Mapeamento visual dos dados: iso-superfícies, scatterplot, iso-linhas e wireframe; → Representação de atributos dos dados através de cor, altura (height fields) e som;
  16. 16. 16 Super Spider • Principais funcionalidades (1) → Navegação sobre malhas triangulares; → Representação de atributos dos dados através de cor, altura (height fields) e som; → Mapeamento visual dos dados: iso-superfícies, scatterplot, iso-linhas e wireframe;
  17. 17. 17 Super Spider • Principais funcionalidades (2) → Super-Quádricas: cursor auto-representativo capaz de exibir simultaneamente 9 características dos dados (forma, tamanho, cor e rotação);
  18. 18. 18 Super Spider • Principais funcionalidades (2) → Super-Quádricas: cursor auto-representativo capaz de exibir simultaneamente 9 características dos dados (forma, tamanho, cor e rotação);
  19. 19. 19 Super Spider • Principais funcionalidades (3) → Corte de polígonos.
  20. 20. 20 Super Spider • Módulo de sonificação → Propriedades sonoras: intensidade (intensity), entoação (pitch) e inflexão da entoação (pitch bend); → Recursos para seleção de limites máximo e mínimo de valores ou valor padrão (default); → Polaridade do mapeamento (positiva ou negativa); → Propriedades sonoras podem ser usadas de forma combinada ou independente; → Opção de 128 timbres de instrumentos musicais.
  21. 21. 21 Super Spider Vídeo Super Spider
  22. 22. 22 Roteiro Introdução Sonificação Técnicas de sonificação Super Spider • Sonar 2D • Experimento com usuários • Conclusões e trabalhos futuros
  23. 23. 23 Sonar 2D → Desenvolvida em Java; → Utiliza as APIs: Java 3D para apresentação visual e interação; Java Sound para síntese e apresentação sonora. → Ferramenta interativa de sonificação para exploração de dados (integrada ao Super Spider); → Sonificação criada com apenas um click do mouse; → Técnica de sonificação: Mapeamento de parâmetros;
  24. 24. 24 Sonar 2D • Interface principal (1)
  25. 25. 25 Sonar 2D • Interface principal (1) Controladores da sonificação
  26. 26. 26 Sonar 2D • Interface principal (1) Barra de progressão e contador de tempo
  27. 27. 27 Sonar 2D • Interface principal (1) Lista de Itens Sonoros
  28. 28. 28 Sonar 2D • Interface principal (1) Instrumentos sonoros
  29. 29. 29 Sonar 2D • Interface principal (1) Intervalo de valores escalares
  30. 30. 30 Sonar 2D • Interface principal (1) Limites mínimo e máximo da intensidade
  31. 31. 31 Sonar 2D • Interface principal (1) Limites mínimo e máximo da entoação
  32. 32. 32 Sonar 2D • Interface principal (1) Cor para representação do item sonoro
  33. 33. 33 Sonar 2D • Interface principal (2)
  34. 34. 34 Sonar 2D • Interface secundária
  35. 35. 35 Sonar 2D • Execução da sonificação (idéia) → A sonificação é realizada com o lançamento (expansão) de polígono a partir do ponto central do Sonar:  um círculo (2D)  uma esfera (3D) → À medida que o polígono vai se expandido e atinge outros pontos ao seu redor, sons são executados.
  36. 36. 36 Sonar 2D • Execução da sonificação (idéia) 3D2D
  37. 37. 40 Sonar 2D • Outros recursos Sonar 2D Player Multi Sonar Gráficos estatísticos
  38. 38. 41 Sonar 2D Vídeo Sonar 2D
  39. 39. 42 Roteiro Introdução Sonificação Técnicas de sonificação Super Spider Sonar 2D • Experimento com usuários • Conclusões e trabalhos futuros
  40. 40. 43 Experimento com usuários • Propósito do experimento → avaliar e validar o impacto do uso de estímulos sonoros e visuais, gerados pelo sistema Super Spider (Sonar 2D): 1) som como instrumento para ordenação de diferentes regiões de uma representação gráfica; 2) som e cor para apoiar a identificação de dependência (alta ou baixa) de dois atributos de dados; 3) som para analisar a densidade de pontos em um conjunto de dados com o auxílio da sonificação criada pelo Sonar 2D.
  41. 41. 44 Experimento com usuários • Configurações do experimento → Conjunto de dados: Indicadores de Desenvolvimento Humano (IDH) de 645 cidades do estado de São Paulo e de 91 cidades do estado do Rio de Janeiro, registrados no ano de 2000; → Participantes: TOTAL: 67 alunos do ICMC; Etapa 1 (Maio / 2007): 32 (28 da graduação e 4 da pós-graduação); Etapa 2 (Junho / 2007): 35 (7 da graduação e 28 da pós-graduação);
  42. 42. 45 Tarefas - Etapa 1 • Tela inicial
  43. 43. 46 Tarefas - Etapa 1 • Tarefa de ordenação sonora por regiões
  44. 44. 47 Tarefas - Etapa 1 • Tarefa de análise de dependência (Som + Cor)
  45. 45. 48 Tarefas - Etapa 1 • Tarefa de análise de dependência (Cor + Cor)
  46. 46. 49 Tarefas - Etapa 1 • Tarefa de análise de densidades
  47. 47. 50 Tarefas - Etapa 2 • Tela inicial
  48. 48. 51 Tarefas - Etapa 2 • Tarefa de análise de dependência (Cor + Cor)
  49. 49. 52 Tarefas - Etapa 2 • Tarefa de análise de dependência (Som + Cor)
  50. 50. 53 Resultados • Tarefa de ordenação sonora por regiões  A maioria dos participantes conseguiu ordenar as regiões utilizando somente as variações das entoações apresentadas em cada região do mapa.
  51. 51. 54 Resultados • Tarefa de análise de dependência (Som + Cor)  Em ambas as etapas a maioria dos participantes acertou a resposta;  A variação de contraste da coloração da visualização (Etapa 2) facilitou o trabalho de análise dos pontos. Porcent. I.C
  52. 52. 55 Resultados • Tarefa de análise de dependência (Cor + Cor)  Os resultados não foram satisfatórios quando utilizado todo o espectro de cores (arco-íris) para mapear os escalares das visualizações;  Os resultados foram melhores quando estabelecido um espectro de cores com variação pequena ou média, por exemplo, de amarelo para marrom. Porcent. I.C
  53. 53. 56 Resultados • Tarefa de análise de densidades  Os resultados obtidos validam a aquisição de informações de um conjunto de dados através da sonificação gerada pelo Sonar 2D, principalmente visão geral dos dados e existência de pontos específicos.
  54. 54. 57 Roteiro Introdução Sonificação Técnicas de sonificação Super Spider Sonar 2D Experimento com usuários • Conclusões e trabalhos futuros
  55. 55. 58 Conclusões e trabalhos futuros • As principais contribuições deste trabalho: → Implementação do módulo de sonificação da ferramenta Super Spider; → Desenvolvimento de um novo sistema de sonificação de dados, o Sonar 2D; → Disponibilização dos sistemas para serem executados diretamente na Web; → Avaliação do uso de sonificação como auxílio à visualização interativa por meio de testes com usuários.
  56. 56. 59 Conclusões e trabalhos futuros • Trabalhos futuros (Super Spider): → A utilização de sons do dia-a-dia (ícones sonoros) deve ser avaliada e disponibilizada no sistema; → Estudo e implementação de novos mapeamentos visuais utilizando cor e realização de novos testes com usuários para validá-los; → Desenvolvimento de novas técnicas de sonificação.
  57. 57. 60 Conclusões e trabalhos futuros • Trabalhos futuros (Sonar 2D): → Inclusão de sons do dia-a-dia no conjunto de sons produzido pelo sistema; → Aplicação de novos testes com usuários para avaliar a identificação de outras informações de um conjunto de dados; → Desenvolvimento de novas formas de percorrer e sonificar os pontos de um conjunto de dados.
  58. 58. 61 Referências Bibliográficas • KRAMER, G. Auditory display: Sonification, audification, and auditory interfaces, cáp. An introduction to auditory display. Addison-Wesley, p. 1–79, 1994. • MINGHIM, R.; LEVKOWITZ, H.; NONATO, L. G.; WATANABE, L.; SALVADOR, V.; LOPESK, H.; PESCO, S.; TAVARES., G. Spider cursor: A simple versatile exploration tool for data visualization. GRAPHITE’05 - 3rd International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques in Australasia and Southeast Asia. Proceedings of Graphite 2005, ACM Press, p. 307-313, 2005. • WATANABE, L. Super Spider: uma ferramenta versátil para exploração de dados multidimensionais representados por malhas de triângulos. Dissertação de Mestrado, Universidade de São Paulo, Instituto de Ciências Matemáticas e Computação, São Carlos, Brasil, 2007. • WIKIPEDIA Wikipedia sonido. 2007. Disponível em http://es.wikipedia.org/wiki/Sonido (Acessado em 09/02/2007)
  59. 59. 62 FIM

×