Visualização da informação 3D interativa em navegadores web - histórico e design de solução genérica
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Data
2018-07-06
Autores
Baglie, Luiz Soares dos Santos
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Visualização de Informação (VI) é uma disciplina focada na exploração, monitoramento e descoberta de informações, colaboração profissional e apresentações de dados compreensíveis. VI 3D pode ser usada para dados inerentemente tridimensionais ou em visualizações que requerem entendimento de formas (e.g., design de automóvel, moléculas). Além disso, interação por meio dispositivos de entrada além de mouse e teclado auxilia a investigação de novas consultas. VI 3D interativa (VI3DI) pode ser desenvolvida com técnicas e recursos da Realidade Virtual, que envolve aplicações 3D com ambientes virtuais, proporcionando imersão, interação e envolvimento. Imersão pode se dar por sistemas de multi-projeção, os quais usam clusters gráficos (CGs); interação pode fazer uso de dispositivos de entrada diversificados. Navegadores web são interessantes para VI3DI, devido a facilidade de execução, portabilidade e recursos disponíveis. O objetivo desta dissertação é, com base no entendimento dos domínios e tendências presentes nos trabalhos científicos em que multi-projeção e dispositivos de interação são utilizados na web, propor, implementar, aplicar e avaliar um design para aplicações VI3DI na web. É realizada uma revisão sistemática da literatura, revelando a falta de estudos e recursos sobre uso de ambos multi-projeção e dispositivos de interação diversificados na web. Assim, propõe-se um design de solução para aplicações VI3DI web, apoiando a multi-projeção por meio de CGs mestreescravo e descentralizado e dispositivos de interação diversificados. O design é implementado em um framework/biblioteca JavaScript, Livvclib, para validá-lo e facilitar seu reuso. Livvclib é usada adicionar suporte a multi-projeção e dispositivos de interação a uma aplicação web de visualização molecular. A aplicação é avaliada por meio de um experimento com 11 participantes junto a sistema de multi-projeção e dispositivos de interação. Resultados mostram aceitação do desempenho do design proposto, de sua implementação, da possibilidade de visualização das moléculas com a multi-projeção e dos dispositivos de interação diversificados.
Information Visualization (IV) is a discipline focused on exploring, monitoring, and discovering information, professional collaboration, and understandable data presentations. 3D IV can be used for inherently three-dimensional data or in visualizations that require understanding shapes (e.g., automotive design, molecules). In addition, interaction via input devices besides mouse and keyboard helps the investigation of new queries. Interactive 3D IV (I3DIV) can be developed with techniques and resources from Virtual Reality, which involves 3D applications with virtual environments, providing immersion, interaction, and engagement. Immersion can be provided by multi-projection systems, which use graphical clusters (GCs); interaction can make use of diversified input devices. Web browsers are interesting for VI3DI, due to ease of execution, portability and features available. The purpose of this dissertation is to, based on the understanding of the domains and tendencies present in the scientific works in which multi-projection and interaction devices are used on the web, propose, implement, apply, and evaluate a design for VI3DI applications on the web. A systematic review of the literature is conducted, revealing the lack of studies and resources on the use of both multi-projection and diversified interaction devices on the web. Thus, we propose the design of a solution for VI3DI web applications, supporting the multi-projection through master-slave and decentralized GCs, and diversified interaction devices. The design is implemented in a JavaScript framework, Livvclib, to validate it and facilitate its reuse. Livvclib is used to add support to multi-projection and interaction devices to a web application for molecular visualization. The application is evaluated in an experiment with 11 participants, a multi-projection system, and interaction devices. Results show acceptance of the performance of the proposed design, its implementation, the possibility of visualization of the molecules with the multi-projection and of the diversified interaction devices.
Information Visualization (IV) is a discipline focused on exploring, monitoring, and discovering information, professional collaboration, and understandable data presentations. 3D IV can be used for inherently three-dimensional data or in visualizations that require understanding shapes (e.g., automotive design, molecules). In addition, interaction via input devices besides mouse and keyboard helps the investigation of new queries. Interactive 3D IV (I3DIV) can be developed with techniques and resources from Virtual Reality, which involves 3D applications with virtual environments, providing immersion, interaction, and engagement. Immersion can be provided by multi-projection systems, which use graphical clusters (GCs); interaction can make use of diversified input devices. Web browsers are interesting for VI3DI, due to ease of execution, portability and features available. The purpose of this dissertation is to, based on the understanding of the domains and tendencies present in the scientific works in which multi-projection and interaction devices are used on the web, propose, implement, apply, and evaluate a design for VI3DI applications on the web. A systematic review of the literature is conducted, revealing the lack of studies and resources on the use of both multi-projection and diversified interaction devices on the web. Thus, we propose the design of a solution for VI3DI web applications, supporting the multi-projection through master-slave and decentralized GCs, and diversified interaction devices. The design is implemented in a JavaScript framework, Livvclib, to validate it and facilitate its reuse. Livvclib is used to add support to multi-projection and interaction devices to a web application for molecular visualization. The application is evaluated in an experiment with 11 participants, a multi-projection system, and interaction devices. Results show acceptance of the performance of the proposed design, its implementation, the possibility of visualization of the molecules with the multi-projection and of the diversified interaction devices.
Descrição
Palavras-chave
Web, Sistema de multi-projeção, Cluster gráfico, Interação homem-máquina, Multi-projection system, Graphic cluster, Human-computer interaction