A Framework for 3D Scenes manipulation on mobile devices

In face of the technological innovations provided by the new paradigm of Mobile Computing, there is, increasingly, an environment to develop software in this area. Major difficulties are detected in the development of friendly interfaces for devices with small screens (Abreu 2005). Pressman (Pressman 2006) considers the user interface design as a theme that has become very important with the increasing use of computers. Besides, he states that most of the Human Computer Interfaces (IHC) is performed by visual means, and there is a definitive tendency towards pictorial communication (graphic) design in HCI. The author also recommends that the visual interface layout must be based on a real world metaphor (Pressman 1995). This theme extends as well to the use of mobile devices, as its software development grows. One way to achieve this metaphor of the real world is by using Virtual Reality (VR) techniques. This technology is an advanced graphical interface between a user and a computer system (Kirner 2004). VR can also be extended to mobile computing, providing greater usability to the software developed for them. This work has researched different software development platforms for mobile devices, investigating their functionalities and its suitability for the development of Virtual Reality applications. During this investigation, the need for a better standardization of architectures that support VR in mobile device has been recognized, mainly when portability matters are considered. Thus, a standard 3D scene (JRS 184 - M3G) of a development platform (J2ME) has been selected to evaluate the limitations of the referred portability. To achieve such a goal, this work proposes an architecture that, through \"lowest common denominator\" for these scenes, allows the development of Virtual Reality applications for mobile devices without the need of lowlevel programming at selected platform. To evaluate the suitability of this proposal, these needs have been embedded into a library and, subsequently, attached to a framework, called LWUIT, expanding it in a new framework (RV_LWUIT), keeping the same portability pattern, originally proposed. As a result, it is possible, in both cases, a significant reduction of code and a consequent reduction in time spent to put on the market (time to market) with VR applications for these devices.Universidade do Estado de Minas GeraisDoutor em CiênciasDiante das inovações tecnológicas proporcionadas pelo novo paradigma da Computação Móvel, há, cada vez mais, um ambiente propício ao desenvolvimento de software para os mesmos. Grandes dificuldades são encontradas no desenvolvimento de interfaces amigáveis para dispositivos com telas pequenas (Abreu 2005). Pressman (Pressman 2006) considera o projeto de interfaces com o usuário um tema que tem se tornado cada vez mais importante à medida que aumenta o uso de computadores. Além disso, ele afirma que a maior parte das Interfaces Humano Computador (IHC) são realizadas por meio visual, e há uma tendência definida rumo à comunicação pictória (gráfica) no projeto de IHC. O autor também recomenda que o layout visual da interface deva ser baseado numa metáfora do mundo real (Pressman 1995). Este tema expande-se também para o uso de dispositivos móveis, à medida que cresce o desenvolvimento de software para os mesmos. Uma das maneiras de se conseguir esta metáfora do mundo real pode ser com o uso de técnicas de Realidade Virtual (RV). Esta tecnologia é uma avançada interface gráfica entre um usuário e um sistema computacional (Kirner 2004). RV também pode ser estendida para a Computação Móvel, promovendo maior usabilidade ao software desenvolvido para os mesmos. Este trabalho pesquisou as diferentes plataformas de desenvolvimento de software para dispositivos portáteis, investigando suas funcionalidades e adequação ao desenvolvimento de aplicações de Realidade Virtual. Durante este investigação constatou-se a necessidade de uma melhor padronização de arquiteturas que suportam RV em dispositivos móveis, principalmente sobre o requisito de portabilidade. Assim, um padrão de cenas 3D (JRS (Java Specification Request) 184 M3G) de uma plataforma de desenvolvimento (J2ME) foi selecionado para avaliar as limitações da referida portabilidade. Para tanto, este trabalho propõe uma arquitetura que, por meio de um menor denominador comum para estas cenas, propicia o desenvolvimento de aplicações de Realidade Virtual para dispositivos portáteis, sem a necessidade de programação da interface de baixo nível da plataforma selecionada. Isto possibilita um melhor ambiente de suporte à portabilidade. Para avaliar a adequabilidade desta proposta, estas necessidades foram encapsuladas numa biblioteca e, posteriormente, agregada a um framework LWUIT, expandindo-o em RV_LWUIT, mantendo o mesmo padrão de portabilidade originalmente proposto pelo mesmo. Como resultados, consegue-se, em ambos os casos, uma redução significativa de código e conseqüente diminuição no tempo gasto para se colocar no mercado (time to market) aplicativos com RV para estes dispositivos