logo

U bent hier

Waarschuwingsbericht

Opgelet! Dit event heeft al plaatsgehad.

Titel: A Conceptual Modelling Approach for Behavior in Virtual Environments using a Graphical Notation and Generative Design Patterns

dinsdag, 18 september, 2007 - 16:00
Campus: Brussels Humanities, Sciences & Engineering campus
Faculteit: Science and Bio-engineering Sciences
D
2.01
Bram Pellens
doctoraatsverdediging

Virtuele Realiteit (VR) bestaat al vele jaren en de meeste onder ons zijn
er op één of andere manier wel eens een keer mee geconfronteerd geweest.
Sinds de introductie van deze innovatieve vorm van interactie tussen mens
en computer, in het midden van de jaren 80, heeft Virtuele Realiteit al veel
interesse opgewekt en dit zal waarschijnlijk nog vele jaren zo blijven.

Doorgaans gaat Virtuele Realiteit over het creëren van zogenoemde Virtuele
Omgevingen, die geloofwaardig, realistisch, of op zijn minst visueel attractief
zijn. De allereerste applicaties die gebruik maakten van Virtuele Realiteit,
hadden niet echt realistische Virtuele Omgevingen. Anno 2007 zijn de nodige
technologi¨en zodanig gevorderd dat realistische omgevingen binnen de mogelijkheden
liggen. Het meeste onderzoek in Virtuele Realiteit werd gedaan
op het gebied van het modelleren van het statische gedeelte van de Virtuele
Omgeving, namelijk de objecten en hun uiterlijk alsook hoe deze objecten
te combineren om zo de Virtuele Omgeving te construeren. Dit resulteerde
in een aantal software applicaties en API’s, die de taak van de ontwikkelaar
aanzienlijk verlichten, vooral wat betreft het modelleren van het statische
gedeelte. Virtuele Omgevingen zijn echter zeer dynamisch van nature de objecten
hebben gedrag en er is interactie mogelijk tussen de objecten onderling
en tussen de gebruikers en de objecten. Tot op heden is er, in contrast
met het statische gedeelte, zeer weinig onderzoek verricht naar het modelleren
van het dynamische gedeelte van de Virtuele Omgeving. Het gedrag
wordt meestal manueel gespecificeerd door middel van een specifieke scripttaal
of een algemene programmeertaal. Het gevolg is dat het modelleren of
specificeren van gedrag veel tijd kost en niet mogelijk is voor mensen zonder
achtergrondkennis over programmeren. Daarbij komt nog dat huidige
Virtuele Omgevingen steeds realistischer moeten zijn en dus meer gesofistikeerd
gedrag vereisen. Daarom is er nood aan nieuwe technieken om het
modelleren van gedrag te vereenvoudigingen en toegankelijk te maken voor
een breder publiek. Met andere woorden, er moet een antwoord gezocht
worden op de vraag: ”Hoe kan de ontwikkeling van Virtuele Omgevingen,
en in het bijzonder het modelleren van gedrag, verbeterd worden?

In dit proefschrift wordt in het licht van de bovenstaande vraag, een
benadering beschreven voor het modelleren van gedrag. Het werk is verricht
in de context van VR-WISE, een reeds bestaande benadering voor
het modelleren van Virtuele Realiteit. Het hoofddoel van VR-WISE is het
vergemakkelijken en versnellen van de ontwikkeling van Virtuele Omgevingen.
Dit wordt in VR-WISE bewerkstelligd door een expliciete conceptuele
modelleerfase toe te voegen aan de algehele ontwikkelingsproces. De ontwerper
kan een Virtuele Omgevingen specificeren door middel van hoog
niveau specificaties en zonder rekening te moeten houden met implementatie
details. VR-WISE ondersteunde echter enkel het modelleren van het
statische gedeelte van een Virtuele Omgeving. De doelstelling van dit proefschrift
was dan ook om VR-WISE uit te breiden zodat ook het dynamische
gedeelte (gedrag) van een Virtuele Omgeving kan gemodellerd worden via
hoog niveau specificaties. Eerst zal een conceptuele benadering voor het
modelleren van gedrag gentroduceerd worden samen met een grafische modelleertaal.
Deze modelleertaal laat de ontwerper toe om gedrag grafisch te
specificeren, op een hoog niveau en zonder de noodzaak om kennis over
programmeren te hebben. Ten tweede zal deze grafische modelleertaal uitgebreid
worden om tegemoet te komen aan de beperkingen van een grafische
notatie. Namelijk, wanneer de modellen complex worden, zijn grafische diagrammen
vaak niet meer overzichtelijk. Dit gebeurt vooral wanneer we
te maken hebben met complex gedrag. Daarom is er een raamwerk ontwikkeld,
gebaseerd op het concept van ontwerppatronen, dat toelaat om
meer complex gedrag te ontwerpen door het gebruik van gedragspatronen.
Minder ervaren ontwerpers kunnen voorgedefinieerde patronen gebruiken,
terwijl meer ervaren ontwerpers hun eigen patronen kunnen definiren. Ten
slotte beschrijven we in dit proefschrift hoe de benadering gevalideerd werd
door middel van een proof-of-concept software applicatie die de benadering
ondersteunt. Ook zal er gerapporteerd worden over een experiment waarin
leken deze tool gebruikt hebben om gedrag te modelleren. Bovendien zijn
er ook enkele voorbeelden uitgewerkt en beschreven in dit proefschrift.