doctoralThesis
Uma abordagem de desenvolvimento orientado a modelos para o domínio de aplicações mulsemedia
Autor
SOUSA, Marcelo Fernandes de
Institución
Resumen
As aplicações mulsemedia são aquelas que envolvem três ou mais dos sentidos humanos, promovendo o enriquecimento do conteúdo multimídia tradicional com novos objetos de mídia (olfativos, hápticos, etc.) e, consequentemente, o aumento da imersão e a melhoria da Qualidade de Experiência (QoE) do usuário, sendo a representação do conteúdo mulsemedia definida pelo padrão MPEG-V. Observando pesquisas, encontra-se na literatura esforços relacionados à autoria de efeitos sensoriais por meio de ferramentas, bem como pesquisas voltadas à reprodução e à renderização de efeitos sensoriais. Contudo, atualmente é possível identificar lacunas relacionadas ao sincronismo entre os objetos de mídia (áudio, vídeo, imagem, texto e efeitos sensoriais) que compõem uma aplicação mulsemedia; integração entre projetos de mídias, software e efeitos sensoriais; facilidades na integração de efeitos sensoriais com lógica imperativa e abstração das complexidades relacionadas a plataformas específicas de domínio de aplicação. Além disso, também é possível identificar uma lacuna na definição de processos, métodos e ferramentas que auxiliem o desenvolvimento sistemático de aplicações mulsemedia em conformidade com o padrão MPEG-V. O objetivo principal deste trabalho é propor uma abordagem de desenvolvimento orientado a modelos (MDD) que integre de modo sistemático as diferentes disciplinas envolvidas no desenvolvimento de aplicações mulsemedia contemplando soluções para as lacunas existentes. Nesta pesquisa, defende-se a tese de que o MDD pode reduzir a complexidade e diminuir o tempo de desenvolvimento de aplicações de mulsemedia, em especial, as que possuem como requisito forte integração com lógica de programação complexa. Para tanto, é realizada uma estruturação dos requisitos de famílias de aplicações; configuração das variabilidades de uma família por meio de um Modelo de Features; emprego de linguagens específicas de domínio para modelagem de visões que integram os projetos de mídia, software e os efeitos sensoriais; além da utilização de técnicas de metaprogramação para geração automática do código das aplicações em uma plataforma específica. Para demonstrar esta tese, é descrita uma abordagem MDD no domínio específico de mulsemedia e exemplos de uso. Por fim, é apresentado o projeto experimental envolvendo estudos empíricos quantitativos e qualitativos realizados com o intuito de determinar a viabilidade da abordagem, assim como os benefícios alcançados por meio da sua utilização. Os resultados obtidos mostram que a abordagem contribui para o avanço do desenvolvimento de software para aplicações mulsemedia: em média o tempo de desenvolvimento é 60% mais rápido quando comparado com outra abordagem não-MDD, e, em geral, 87,5% dos participantes classificaram a abordagem dirigida a modelos como extremamente útil ou útil no desenvolvimento de aplicações mulsemedia. The mulsemedia applications are those capable of engage three or more human senses, promoting the enrichment of multimedia traditional content with new media objects (olfactory, haptic, etc.) and, consequently, increasing immersion and improving the Quality of Experience (QoE). The mulsemedia content is represented by the MPEG-V standard. Observing previous research, we find in the literature efforts related to the authorship of sensorial effects through tools, as well as research aimed at reproduction and rendering of sensory effects. However, it is currently possible to identify a gap in the definition of processes, methods and tools to support the systematic development of mulsemedia applications in accordance with the MPEG-V standard. The main objective of this work is to propose a Model-driven approach (MDD) to integrate media, software and sensory effects projects. In this research, the thesis is argued that MDD can increase the productivity of the development of mulsemedia applications, in particular those with such strong integration requirement with complex programming logic. In particular, the structuring of the requirements of a applications family is performed; configuration of the common and variables parts of each category of applications through a Features Model; use of domain-specific languages for modeling views that integrate media design, software design, and sensory effects; and use of meta-programming techniques for automatic generation of application code. Finally, the experimental project is presented involving quantitative and qualitative empirical studies carried out with the purpose of determining the viability of the approach, as well as the benefits achieved through its use. The results show that the approach contributes to the development of software development for mulsemedia applications: on average the development time is 60% faster than the development without the use of MDD, and in general 87,5% of the participants classified that the approach as being extremely useful or useful in the development of mulsemedia applications.