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
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
Temi
VISTA:
Dispositivi di visualizzazione
Dispositivi di stampa
Dispositivi per l’acquisizione di immagini
What you see is what you get?
UDITO:
Output vocale
Dispositivi di
visualizzazione
Display bitmapped
display
bitmap
Ogni pixel è associato nella bitmap a
n bit, che ne rappresentano i 2n
possibili colori
Es. n=1  21 = 2 (Bianco / nero)
n=8  28 = 256 colori
n=24  224 = circa 16,7 milioni
L’immagine è formata
da elementi detti
PIXEL (=picture element)
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
• 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
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
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
– 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!
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
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
(piccole sfere
bianche e nere,
caricate
elettricamente)
- ancora agli inizi
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),
presentando a ciascun occhio una
immagine diversa
• Varie tecnologie:
- monitor + occhiali speciali
(anaglifi, lenti polarizzate, shutter glasses)
- monitor autostereoscopici
- Head Mounted Display (HDM)
Esempi: occhiali
Occhiali a lenti rosso/cyan con
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
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.
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, poi
numerose varianti
- Tracker per la
posizione
dell’utente, e
occhiali
Dispositivi di stampa
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
e colori
Media - alta
media
Laser
Monocromatica
e colori
Media - alta
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.
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)
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
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
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
Differenze negli spazi colore
A: spazio colore dell’occhio
umano
B: spazio colore di una
pellicola a colori
C: spazio colore di un
monitor di computer (RGB)
D: spazio colore della stampa
(CMYK)
Dispositivi per
l’acquisizione di immagini
Dispositivi per l’acquisizione di immagini
Immagini statiche:
• scanner
• fotocamera su cellulare
• fotocamera compatta
• reflex digitale
• [fotocamera a pellicola]
Immagini in movimento:
• fotocamera su cellulare
• webcam
• Videocamera
• [videocamera analogica]
Esempio: flatbed scanner
Esempio: webcam
Ancora una volta, what you see is NOT what you get!
Visione
SC0
Photosho
p
FOTOCAMERA
(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
Output vocale
Output vocale
• Parlato pre-registrato
– la tecnologia più semplice
• Sintesi del parlato
– a partire da una rappresentazione 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
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 espressioni base
8 espressioni libere
Talking head fotografica
associata a questa espressione base
Un precursore: Talking Tiles (1988)
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
•…
Esempio: Call center
• Parlato + input da tastiera telefonica
• Problemi tipici:
– orientamento al fornitore del servizio e non
all’utente
– sovraccarico della memoria a breve termine
Comunicazione vocale
output
parlato interattivo
input
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
anche Wikipedia in italiano che, su questo
argomento, è sufficientemente attendibile