doit Software-Forschungstag 2006 Standardisierte Auszeichnungssprachen der Computergraphik für interaktive Systeme Martin Rotard

Transkript

1 doit Software-Forschungstag 2006 Standardisierte Auszeichnungssprachen der Computergraphik für interaktive Systeme Martin Rotard Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme Universität Stuttgart 1 / 18

2 Motivation Graphikformate im Web Rastergraphik: PNG, JPEG, GIF 2D-Vektorgraphik: Macromedia Shockwave/Flash 3D-Graphik: VRML Anforderungen an Graphikstandards Interaktion mit den Benutzern Portabilität auf unterschiedliche Plattformen Adaptierbarkeit für verschiedene Einsatzbereiche Zugänglichkeit für sensorisch behinderte Menschen Erreichen durch offene Graphikstandards basierend auf der Extensible Markup Language (XML) 2 / 18

3 Graphikstandards basierend auf XML (2) Schichtenmodell XML-basierter Graphikstandards Auszeichnungssprachen für komplexe Inhalte (Lehrmodule, GUIs, etc.) Höhere Anwendungen Standardisierte Auszeichnungssprachen für (graphische) Inhalte SVG X3D MathML SMIL XForms etc... Meta-Auszeichnungssprache und Infrastruktur Kommunikation und Adressierung XML (Namespaces, Schema, XSLT, Xpath, Xlink, XInclude, etc.) HTTP URI 3 / 18

4 Eigenschaften der Graphikstandards Mathematische Beschreibung der Graphikobjekte Skalierbarkeit Metadaten Titel und Beschreibung Resource Description Frameworks (RDF) Vektorgraphik Rastergraphik Interaktionen und Animationen definierbar Einbindung von Skriptsprachen 4 / 18

5 Eigenschaften der Graphikstandards (2) Modularisierung der Objekteigenschaften (Skins) in Cascading Style Sheets (CSS) Weiterverarbeitung mit der Extensible Stylesheet Language Transformations (XSLT) 5 / 18

6 Fragestellungen der Doktorarbeit Wie lassen sich offene XML-basierte Graphiken vorteilhaft integrieren in Lehrmaterialien graphische Benutzungsoberflächen? Mit welchen Methoden sind diese graphischen Inhalte zugänglich für blinde Menschen? 6 / 18

7 Graphik in Lehrmaterialien Definition eines offenen Lehrmodulformats Bedarfsgerechte Anpassung an die Zielgruppe Ausgabeformat, Formatierung, Graphiken, Formeln, etc. OpenOffice.org Microsoft Word KOffice Web Lehrmaterialien auszeichnen OpenOffice.org Lehrmodul speichern OpenOffice.org Speicherformat Externe Ressourcen Transformation ausführen Transformer- PlugIn ITO- Lehrmodulformat Metadaten Strukturen Inhalte Objekte Layout Lehrmodulausgabe erzeugen Ausgabeaufbereitung XHTML X3D SVG Bitmap MathML Druck PDF PS XHTML 7 / 18

8 Graphik in Benutzungsoberflächen XML-basierte Widget Sets mit SVG Erweiterung des Model-View-Controller-Paradigmas Anpassung XML-basierte Graphik Profil Cascading Stylesheet Skript Ausgabe Darstellung Modell Ereignis Steuerung lokal Ereignis Weiterleitung Steuerung im Skript 8 / 18

9 Graphik in Benutzungsoberflächen (2) Zoombare Benutzungsoberflächen mit SVG Web Service: Übertragung von XML-basierten 2D-/3D-Benutzungsoberflächen Darstellung der Graphik Client Ereignisse Geänderte Knoten Server Neuberechnung des Zustandes 9 / 18

10 Zugang blinder Menschen zu Graphik Graphische Information ist für blinde Menschen nicht bzw. nicht ganzheitlich zugänglich Stuttgarter Stiftplatte: taktile Ausgabe von monochromer Graphik: Stiftpositionen hoch/tief Darstellungsfläche: 37x19 cm und 120x60 Stifte 10 / 18

11 Zugang zu 2D-Graphik Interaktive Exploration von SVG Inkrementeller Aufbau 11 / 18

12 Zugang zu 2D-Graphik (2) Ausgabe der Metadaten auf der Braillezeile und als Sprachausgabe: Titel, Beschreibung, Farbnamen, Formatierungen, etc. Filter: Text, Entfernung von Farbverläufen, etc. Konturfilter Farbfilter 12 / 18

13 Zugang zu 2D-Graphik (3) UML-Diagramme Landkarten 13 / 18

14 Zugang zu 3D-Graphik Interaktive Darstellung als taktile Graphik 14 / 18

15 Zugang zu mathematischen Formeln Lehrinhalte und Webseiten: Umwandlung von MathML in Stuttgart Mathematical Notation For the Blind (SMFB) LaTeX [Schweikhardt 1980, Yaroshevich et. al. 2003] MathML <msqrt> <mfrac> <mi>x</mi> <mi>y</mi> </mfrac> </msqrt> Umwandlung SMFB LaTeX $\sqrt{\frac{x}{y}}$ 15 / 18

16 Zugang zu Webseiten Taktiler Web-Browser integriert 2D-/3D-Graphiken und mathematische Formeln 16 / 18

17 Ergebnisse Offene XML-basierte Graphikstandards erreichen die Anforderungen Interaktivität, Portabilität, Adaptierbarkeit Zugänglichkeit Neue Verfahren für die Integration in Lehrmaterialien in graphischen Benutzungsoberflächen und für den Zugang blinder Menschen Menschengerechtere Gestaltung von Computersystemen durch ganzheitlichen Zugang zu textuellen und graphischen Informationen 17 / 18

18 Ausblick Komplexe Web-Anwendungen mit XML-basierten Graphikstandards Verstärkter Einsatz auf mobilen Geräten Bessere Integration der Standards untereinander durch Compound Documents Formats (CDF) Hardwarebeschleunigte Darstellung mit OpenVG Verbesserter Zugang zu Graphik für blinde Menschen durch die Integration in Screenreader 18 / 18