Resumen: La
Interactividad estudia los mecanismos para lograr que dos o más dispositivos,
organismos o sistemas se relacionen reciproca y simultáneamente entre si, de
tal manera que las acciones e información generada por unos repercutan en los
otros. Es un área en la que se manejan cientos de miles de millones de dólares
y en la que se involucran la robótica, realidad virtual, sistemas evolutivos,
telecontrol, inteligencia artificial, simuladores, biótica, multimedia,
comunicaciones, control distribuido, música por computadora, etc.
La Interactividad es una de
las áreas de mayor desarrollo a nivel mundial, sin embargo en nuestras escuelas
prácticamente no existen cursos sobre este tema., Lo anterior es en parte por
desconocimiento y en parte porque se cree que requiere muchos recursos. Lo
ultimo es relativamente cierto, por ejemplo, si se quiere realizar un sistema
de realidad virtual o de reconocimiento de voz normalmente no se cuenta con los
recursos necesarios para hacerlo.
Sin embargo, al analizar
múltiples sistemas interactivos nos damos cuenta que manejan componentes
parecidos y que es relativamente fácil aplicar los conocimientos adquiridos al
desarrollar unos sistemas en el desarrollo de otros.
Se podría decir que es
distinto manejar sonido, presión, temperatura o imágenes, pero lo único
distinto es la forma como lo percibimos, ya que si manejamos imágenes tendremos
que sacarlas por el monitor y en el caso de sonido por la tarjeta de sonido o por
la bocina, pero la computadora los trata a todos como cadenas de 0's y 1's.
Por ejemplo, normalmente lo
único que sabemos del sistema de graficación, es que consta de un monitor y una
tarjeta de video, pero si empezamos a profundizar nos damos cuenta que es una
mina de información sobre interactividad y que prácticamente todo lo que se
maneja en un sistema interactivo, tiene una representación concreta en un
sistema de graficación.
Es por lo anterior que en
este trabajo proponemos que un camino factible para introducir a los
estudiantes de Informática y Computación en la interactividad es a través del
estudio y manejo de los sistemas de graficación.
Uno de los problemas que se
presentan en esta propuesta, es la gran fragmentación del conocimiento ya que
mientras en una fuente explican cómo graficar en algún lenguaje, en otras
presentan que las imágenes se almacenan en algún tipo especial de formato, en
otras hablan de diferentes tipos de tarjetas gráficas, en fin otras presentan
la Teoría del Color. Si se profundiza mas, se encuentra que la información
sobre formatos gráficos, arquitectura de las tarjetas y sobre su manejo esta
muy dispersa, y se detecta que se requieren conocimientos que normalmente se
dan desvinculados en los cursos de Arquitectura de Computadoras, Sistemas
Operativos y Ensambladores.
Es por lo anterior que en
este trabajo presentaremos ejemplos en los cuales se ataca el problema del
manejo de imágenes y veremos que es similar al del sonido -es prácticamente
igual ya que también se manejan interrupciones, puertos, formatos, memoria,
etc. y fácilmente una persona que aprendió a manejar imágenes pasa a sonido- y
al de otros tipos de mecanismos interactivos.
Entre otros temas se vera
como cambiar de un modo gráfico a otro usando interrupciones y un ejercicio
sencillo para introducir al manejo de puertos y a la programación de tarjetas,
consistente en cambiar los valores de la paleta de colores programando
directamente los puertos que controlan al DAC de la tarjeta de video.
Otro de los problemas
clásicos dentro de la Interactividad se presenta en el manejo masivo de
información, en particular cuando se manejan imágenes o sonido se esta tratando
con cantidades masivas de información, ya que por ejemplo, una sola imagen
contiene alrededor de 256 mil caracteres, por lo que se mostraran ejemplos de
manejo de sonido e imagen en forma masiva dentro de una computadora,
.incluyendo el manejo de formatos de video y sonido, con el fin de introducir
al tema y mostrar que los diferentes problemas de interactividad siguen siendo
similares.
I. INTRODUCCIÓN.
La Interactividad o el área de los sistemas interactivos
estudia los mecanismos y la forma para lograr que dos o más dispositivos o sistemas se relacionen reciproca y
simultáneamente entre si, de tal
manera que las acciones e información
generada por unos repercutan en los otros. Es un área en la que se manejan
cientos de miles de millones de dólares y en la que se involucran la robótica,
realidad virtual, sistemas evolutivos, telecontrol, inteligencia artificial,
simuladores, biótica, multimedia, comunicaciones, control distribuido, música
por computadora, etc.
Los sistemas interactivos se
encuentran presenten en prácticamente todas las actividades cotidianas. Por
ejemplo, la interrelación entre el sensor de temperatura y un calentador para
regular la temperatura del agua., la forma como se relacionan una cámara de
video con una televisión, una computadora con un sistema de audio, en los
sistema para detectar la presencia de personas en un cuarto, en un simulador
(de vuelo, del metro, de una planta termoeléctrica), en sistemas de
telecontrol, etc.
Esta es una de las áreas de mayor
desarrollo mundial, sin embargo en nuestras escuelas prácticamente no existen
cursos sobre este tema., Lo anterior es en
parte por desconocimiento y en parte porque se cree que se requiere muchos
recursos. Lo ultimo es relativamente cierto, por ejemplo, si se quiere
realizar un sistema de realidad virtual o de reconocimiento de voz normalmente
no se cuenta con los recursos necesarios para hacerlo
Sin embargo, al analizar múltiples sistemas interactivos nos
damos cuenta que manejan componentes
parecidos y que es relativamente fácil aplicar los conocimientos adquiridos al
desarrollar unos sistemas en el desarrollo de otros. Prácticamente en todos
los casos se construyen o manejan aparatos, interfaces y programas y se
requiere usar interrupciones, puertos, archivos con formato, manejadores de
entrada / salida, microcontroladores, circuitos programables, etc.
Si se logra crear conciencia
entre los estudiantes de las similaridades entre estos sistemas, es
relativamente fácil para ellos aplicar los conocimientos adquiridos para
desarrollar unos en el desarrollo de los otros.
Y una cosa curiosa y muy
interesante es que, no se requiere contar con una gran cantidad de recursos
para aprender a construir este tipo de sistemas. Ya que en los sistemas de cómputo actuales existen
sistemas interactivos completos que en su momento pueden servir para introducir
a la gente en la interactividad sin necesidad de conseguir recursos externos. Tal
es el caso de los sistemas de graficación y en general de manejo de imágenes de
las computadoras.
Comúnmente lo único que sabemos
del sistema de manejo de imágenes de las PC´s, es que consta de un monitor y
una tarjeta que comunica el monitor con la computadora, pero si empezamos a
profundizar nos damos cuenta que estamos entrando en una mina de información
sobre interactividad y que prácticamente
todo lo que se maneja en un sistema interactivo, tiene una representación
concreta en un sistema de graficación por computadora.
Es por lo anterior que en este
trabajo proponemos que un camino factible
para introducir a los estudiantes de Informática y Computación en la
interactividad es a través del estudio y manejo de los sistemas de graficación.
Uno de los problemas que se presentan en esta propuesta,
es la gran fragmentación del conocimiento ya que mientras en una fuente
explican cómo graficar en algún lenguaje, en otras presentan que las imágenes
se almacenan en algún tipo especial de formato -pero sólo lo mencionan y no
indican en qué consiste-, en otras hablan de diferentes tipos de tarjetas
gráficas -pero no explican como se programan-, en fin otras presentan la Teoría
del Color. Si se profundiza mas, se encuentra que la información sobre formatos
gráficos, arquitectura de las tarjetas y sobre su manejo esta muy dispersa, y
se detecta que se requieren conocimientos que normalmente se dan desvinculados
en los cursos de Arquitectura de Computadoras, Sistemas Operativos y
Ensambladores, .
Y prácticamente en todos los
casos se requieren construir o conseguir los aparatos, las interfaces y
desarrollar los programas para manejar los sistema interactivo. Para una gran
cantidad de casos se requiere conocer y manejar: interrupciones, puertos,
archivos con formato, manejadores de entrada / salida, microcontroladores,
circuitos programables, lectura de discos, programación en binario de los
registros de las tarjetas, manejo de memoria, etc.
Es por lo anterior que en este
trabajo presentaremos ejemplos sobre manejo de imágenes y veremos que el
problema es similar al del sonido -es prácticamente igual ya que también se
manejan interrupciones, puertos, formatos, memoria, etc. y normalmente una
persona que aprendió a manejar imágenes pasa directamente a sonido- y al de
otros tipos de mecanismos interactivos.
II. ARQUITECTURA GENERAL DE UN
SISTEMA INTERACTIVO.
Como primer punto comentaremos
que, en un sistema interactivo es necesario lograr que al menos dos objetos se
interrelacionen, por ejemplo una cámara de video con una videograbadora, para
lo cual se requiere normalmente un mecanismo de interfase entre los dos
objetos.
Como se podrá ver, las
principales actividades que se realizan en un sistema interactivo son comunes a
cualquier tipo de sistema, pero sin embargo en el caso particular de estos
sistemas se tienen ciertas características que convienen resaltar: una es la capacidad de procesamiento en tiempo real,
ya que un sistema interactivo tiene que tener un tiempo de respuesta muy
rápido, otra es que comúnmente las interfaces
con el sistema no son las tradicionales, sino que usan prácticamente
cualquier mecanismo de adquisición y salida de información.
Otra característica común a este
tipo de sistemas es que normalmente manejan
grandes cantidades de información, ya que, por ejemplo en el envío de una
imagen o de una canción entre dos dispositivos se esta manejando mas volumen de
datos de los que se maneja en muchos de los procesos administrativos
tradicionales.
Una ultima característica
consiste en que, si se desarrolla un
sistema interactivo especifico, la experiencia particular se puede migrar
fácilmente a muchos otros, ya que en todo los casos se requiere desarrollar
mecanismo de captura, procesamiento, almacenamiento y salida de los datos.
Por lo que a pesar de que es muy
fácil rendirse y no entrar al área de la interactividad por falta de recursos,
ya que, no siempre se cuenta con todo el equipo que se quisiera, esta posición
no es valida, ya que todas las computadoras cuentan con una tarjeta de video,
por lo que podemos introducirnos a la interactividad programando la tarjeta de
video y posteriormente migrando esta experiencia a otros tipos de dispositivos.
Se eligió la tarjeta de video
porque los problemas involucrados en su manejo son problemas clásicos que se
presentan al manejar cualquier otro dispositivo interactivo como una tarjeta de
sonido o de adquisición de datos, ya que todas estas tarjetas se pueden
programar directamente y prácticamente en todos los casos en forma parecida.
Por lo que, a continuación se
mostrara como se enfrentan los problema de entrada / salida y almacenamiento de
información en un sistema interactivo, usando como casos particulares la
programación de la tarjeta de video para que realice algunas funciones
especificas y el almacenamiento y despliegue de imágenes en una computadora.
La programación de cualquier
dispositivo interactivo puede ser extremadamente compleja y en su caso existen
libros completos de cientos de paginas para programar algunos de estos, por lo
que no es el objetivo dar un curso sobre el tema, sino simplemente mostrar con
ejemplos sencillos como se puede programar un dispositivo interactivo y crear
conciencia de que este proceso se puede realizar con muchos otros dispositivos.
III. CONTROLADORES DE VIDEO.
Se podría decir que es distinto manejar sonido, presión, temperatura o
imágenes, pero lo único distinto que tienen es la forma como lo percibimos, ya
que la computadora los trata de la misma forma, como cadenas de 0's y 1's. Si manejamos imágenes tendremos que
sacar la información por medio del monitor y en el caso del sonido por medio de
la tarjeta de sonido o por la bocina interna de la PC.
Para manejar cualquiera de estos
tipos de información, además de que es aconsejable conocer como se transmite el
sonido o como se generan los colores -ya que, entender esto facilita el manejo
de la información-, debemos saber también como programar los dispositivos de
entrada y salida.
Por ejemplo para manejar gráficas
por computadora los compiladores de C y
Pascal ya cuenta con controladores de video como los *.bgi, los cuales nos permiten manejar el modo gráfico para varios
tipos de tarjetas, desde CGA y EGA hasta
VGA.
Pero a pesar de que en una
tarjeta normal VGA la memoria consta de 256K estos controladores solo permiten
una resolución máxima de 640X480 píxeles y 16 colores. Si queremos realizar un
trabajo de mejor calidad tenemos que ocupar controladores como el VGA256.BGI o
SVGA256.BGI, que aumenta el manejo de colores de 16 a 256. y dependiendo del
tipo de tarjeta aumenta la resolución.
Otra opción
consiste en construir nuestro propio controlador, para lo cual debemos
programar directamente la tarjeta de video. Ahora bien, la información para
programarla se encuentra muy dispersa y es difícil de conseguir. Por lo que a
continuación se dará una introducción al tema.
Si contamos con una tarjeta VGA tenemos ya por default 256 colores y
una resolución de 320X200 (modo 13h), lo cual da un total de 64K de memoria
convencional, Por lo que, un primer ejercicio de programación de la tarjeta de
video consiste en cambiar nuestra tarjeta al modo 13h (dependiendo del lenguaje
los números hexadecimales se indican
con un $ en Pascal, 0x en C o una h en
ensamblador)
A. Cambio Del Modo De Video.
Para cambiar la computadora de un
modo de video a otro usando interrupciones se puede usar la siguiente rutina
que llama a la interrupción 10h que
es la interrupción del video del BIOS:
void
modogra(int modo)//inicia el modo de video para tarjetas
hasta vga
{
union REGS reg;
reg.h.ah=0;
reg.h.al=modo;
int86(0x10,®,®);
}
y si dentro del programa se llama
a la instrucción
modogra(0x13)
la maquina se pone en modo 13h
Antes de terminar el programa es conveniente regresar a la computadora a un modo normal, para lo cual se puede
usar por ejemplo las instrucciones:
modogra(0x12);/
/regresa a modo de video 12h 640*480*16 colores
textmode(C80);//pasa a modo
texto
B. Memoria de Video.
Una de las características mas
interesantes de la programación en modo 13h es que asociado a cada píxel de la
pantalla se tiene una localidad de memoria, o sea que si pongo un valor en esa
localidad de memoria automáticamente aparece un color en una posición de la
pantalla con lo que se pueden sacar imágenes en la pantalla programando
directamente la memoria.
El área de la computadora donde
se almacenan las imágenes que salen por el video se conoce como memoria de video y empieza en la localidad
A000:0000h.
Si estamos en modo 13h y mandamos escribir un valor en esa localidad podremos ver un
punto en la parte superior del monitor. La ventaja de mandar a escribir
directamente a memoria, es que agiliza bastante el manejo de información. (en otros modos no es tan directa la
programación de la memoria de video por lo que se recomienda dejar ese
problema para el momento en que se tenga mayor manejo del tema)
Para accesar a la memoria de video en C se debe declarar
un apuntador mediante una instrucción como la siguiente:
char far *apun= (char
far *) 0xA0000000;
Para mandar escribir un punto a
una localidad se usa una instrucción como
*(apun+j*320+i)=c;
donde apun es la base o inicio de la memoria de video, i nos indica la columna, j el renglón
donde se quiere poner el punto y c es
el índice del color que se quiere
poner.
Con lo anterior ya se tiene una
base mínima para manejar directamente el video, sin embargo para la gran
mayoría de actividades relacionadas con los dispositivo interactivo se requiere
de la programación directa de puertos, por lo que a continuación se mostrara un
pequeño ejemplo de esta actividad.
C. Paleta De Colores.
Un ejercicio sencillo para
introducir al manejo de puertos y la programación de tarjetas, consiste en
cambiar directamente los valores de la paleta de colores, para lograr que tome
valores entre 256,000 posibles colores, programando directamente los puertos
que controlan al DAC (Digital Analogic Conversor) de la tarjeta de video.
La paleta de colores no es mas que una
tabla de 256 registros con 3 componentes para cada registro. Los componentes
son R, G, B (rojo, verde, azul).
La tarjeta de video cuenta con
un DAC (Digital Analogic Conversor) el cual permite el acceso a la paleta
de colores mediante los puertos 3C7h,
3C8h, 3C9.
Un puerto es un dispositivo Físico / Lógico que permite la conexión
entre dos aparatos, programando directamente los puertos obtenemos la respuesta
en un menor tiempo. Al aumentar la velocidad de respuesta se pueden realizar
por ejemplo animaciones en tiempo real, y una interactividad mejor.
El manejo de puertos es muy simple pero puede se peligroso y en su
momento se dificulta su uso porque, para cada aparato que se comunica mediante
un puerto se requiere conocer el numero de puerto y los valores de las señales
que permiten que funcione, y gran parte de esta información es poco accesible
Cuando se programan puertos se
tiene que tomar en cuenta que muchas veces se esta programando directamente un
pequeño procesador y sino se sabe manejar se corre el peligro de dañar un
dispositivo, por lo que, es conveniente no realizar experimentos ni jugar con
los puertos ya que son delicados, por lo que en los programas que siguen
se recomienda tener cuidado y no ponerse ha "hacer experimentos"
y si se quiere continuar profundizando sobre el tema, verificar siempre las
instrucciones que se quieren usar.
La función de los puertos del DAC es la siguiente:
3C7h En este puerto de debe almacenar el índice del color del que se quiere leer sus componentes R, G, B
3C8h En este puerto de debe almacenar el índice del color que se va a modificar
en sus componentes R, G, B
3C9h Componentes del color (R, G, B)
Cada ves que se hace la llamada
al puerto 3C9h automáticamente apunta al siguiente registro de color
Con un par de funciones podemos
modificar los colores o crear nuevas tonalidades que antes no podíamos
realizar.
//Rutina para leer un color especifico
void
R_C(int C, int R, int G, int B)
{
outportb(0x3c7,C); //Escribimos el índice
del color
R= inportb(0x3c9); //Leemos componente Roja
G= inportb(0x3c9); //Leemos componente Verde
B= inportb(0x3c9); //Leemos componente Azul
}
//Rutina para modificar un color con
componente R, G, B.
void
W_C(int C, int R, int G, int B)
{
outportb(0x3c8,C); //Escribimos el índice del
color
outportb(0x3c9,R); //Escribimos componente
Roja
outportb(0x3c9,G); //Escribimos componente
Verde
outportb(0x3c9,B); //Escribimos componente
Azul
}
Con estas funciones podemos tener
un total de 256 K combinaciones de
colores en una tarjeta de video VGA.
IV. MANEJO DE INFORMACIÓN
MASIVA.
Otro de los problemas clásicos
dentro de la Interactividad se presenta en el manejo masivo de información, en
particular cuando se manejan imágenes o sonido se esta tratando con cantidades
masivas de información, ya que por ejemplo, una sola imagen contiene alrededor
de 256 mil caracteres y un segundo de animación corresponde a 30 imágenes o sea
7,500,000 caracteres, por lo que se mostraran ejemplos de manejo de sonido e
imagen en forma masiva dentro de una computadora, incluyendo el manejo de
formatos de video y sonido, con el fin de introducir al tema y mostrar que los
diferentes problemas de interactividad siguen siendo similares.
Estos dispositivos de captura
cuentan con formatos propios o estándares para manejar información, entre los
mas usuales para imágenes se tienen GIF, TIFF, JPG, PCX, BMP etc., y para
sonido VOC, MOD, MIDI, WAV, etc. Algunos de estos formatos cuentan con cierto
tipo de compactación, por lo cual es difícil manejarlos si no contamos con la
información del formato. Pero otros son mas simples como es el caso del formato
BMP para imagen y WAV para sonido. Por lo que a continuación se mostrara como
se maneja información formateada.
A. Formato BMP.
En la actualidad existen en el
mercado diversos tipos de formatos para
almacenar imágenes, su diversidad es muy grande. Algunos de los formatos
mas populares son GIF, TIFF, JPG, BMP, etc. Todos estos formatos son comerciales
y no es fácil encontrar información interna sobre ellos.
Uno de los formatos mas sencillos
es el BMP (Mapa de Bits). Un archivo con formato BMP consta de dos partes:
Cabecera y cuerpo. La cabecera esta compuesta de: la identificaron del formato
del archivo, dirección de inicio del cuerpo, tamaño horizontal de la imagen,
tamaño vertical de la imagen, el numero de bits por pixel y la paleta de
colores.
Con la información de la cabecera
obtenemos el tamaño de imagen. el tipo de resolución del archivo (si es de 2,
16 o 256 colores), y la paleta de colores propia de esa imagen.
En el cuerpo de la imagen se
encuentra el valor del color de cada píxel, que se ira acomodando en la
posición correspondiente de acuerdo al tamaño de horizontal y vertical, podemos
pensar en algún momento que la imagen esta guardada de arriba hacia abajo lo
cual es falso. El primer pixel del cuerpo corresponde a la parte inferior
izquierda de la imagen, los demás pixeles se irán acomodando de izquierda a
derecha y de abajo hacia arriba.
La ubicación de la información
dentro del archivo es la siguiente:
BYTE SIGNIFICADO nombre de la variable
0 Identificación del archivo.
10 Lugar donde empieza el cuerpo CUERPO
18 Tamaño horizontal TAM_X
22 Tamaño vertical. TAM_Y
28 Bits por pixel. BIT_PIXEL
30 Principio de la paleta de colores . PALETA
XX El principio del cuerpo se calcula por
medio de los bits por pixel y
la paleta de colores.
La paleta de colores es una tabla
donde se tienen los colores de la imagen, cada color esta formado de 4
componentes R, G, B, A donde R, G, B, indican la cantidad de rojo, verde y azul
de cada color, A es una mascara que nos indica como se combinara ese color con
los demás, hay que tener cuidado ya que la paleta de colores esta escrita en el
orden de B, G, R, A
A continuación se muestra un
programa que despliega archivos con formato BMP en la pantalla de la PC.
/* Programa que despliega una imagen con
formato BMP */
/*
Realizado por: J. Antonio Jiménez Aviña */
/*
29-04-96 */
/*modificado
por Fernando Galindo Soria
rutina propia para cambiar paleta
rutina propia para traer el color del
siguiente pixel
8/vi/96 Cd. de México.*/
#include
<conio.h> //Cabeceras
#include <stdio.h>
#include <graphics.h>
FILE *BMP;
//Declaración
de variables
char
identificación[118];
long
int CUERPO, TAM_X, TAM_Y, BIT_PIXEL,
PIXEL_byte, PALETA, PALETA_TAM;
int mask;
int ShowBMP(char*
fname,int,int);
void
leecabecera(void);
void
leepaleta(void);
void
escrcolordac16(char color,char r,char g,char b);
void
leecuerpo(int,int);
void
main(void)
{
int gdriver=DETECT,gmode;
initgraph(&gdriver,&gmode,"");
ShowBMP("ARCHIVO.BMP",0,0);
//poner el nombre del archivo donde esta
la imagen a desplegar
getch();
closegraph();
}
int ShowBMP(char* fname,int
x0,int y0)
{//Función que abre el archivo y despliega
la imagen en el monitor
BMP= fopen(fname,"rb");//abre el
archivo de imagen
if (BMP==NULL) return -1;
leecabecera();
leepaleta();
leecuerpo(x0,y0);
fclose(BMP);
return 0;
}
void
leecabecera(void)
{
//lee la cabecera
fseek(BMP,0,SEEK_SET);
fread(&identificacion,sizeof(identificación),1,BMP);//lee
que sea archivo tipo BMP
fseek(BMP,10,SEEK_SET);
fread(&CUERPO,sizeof(CUERPO),1,BMP);
//Lugar donde empieza el cuerpo.
fseek(BMP,18,SEEK_SET);
fread(&TAM_X,sizeof(TAM_X),1,BMP); //Tamaño horizontal.
fseek(BMP,22,SEEK_SET);
fread(&TAM_Y,sizeof(TAM_Y),1,BMP);
//Tamaño vertical.
fseek(BMP,28,SEEK_SET);
fread(&BIT_PIXEL,sizeof(BIT_PIXEL),1,BMP);//Bits por pixel.
PIXEL_byte=8/BIT_PIXEL; //numero de pixels por byte
mask=(1<<BIT_PIXEL)-1;
}
void
leepaleta(void)
{ //lee del archivo la paleta de colores y la
carga en la tarjeta de video
typedef struct //Estructura para el color
{
unsigned char b, g, r, a;
} Color;
Color col;
int k;
PALETA_TAM=1<<BIT_PIXEL;
PALETA=CUERPO-4*PALETA_TAM; //Principio de la paleta de colores.
fseek(BMP,PALETA,SEEK_SET);
for
(k=0;k<PALETA_TAM;k++) //Cargando la paleta de colores
{
fread(&col,sizeof(col),1,BMP);
escrcolordac16(k,(col.r)>>2,(col.g)>>2,(col.b)>>2);
}
}
void
escrcolordac16(char color,char r,char g,char b)
{/*cambia de color paleta llamando
directamente a los puertos
del convertidor analógico digital de la tarjeta de video
utiliza initgraph y maneja paleta rgb de
16 colores b(lue) g(reen) r(ed)*/
char
indcol[]={0,1,2,3,4,5,20,7,56,57,58,59,60,61,62,63};
outportb(0x3C8,indcol[color]);/*inicializa el
color*/
outportb(0x3C9,r);
outportb(0x3C9,g);
outportb(0x3C9,b);
}
void
leecuerpo(int x0,int y0)
{
//Función que regresa el color de los
pixels
// de
acuerdo a sus componentes RGB y lo pone en la pantalla
int xi=0, n=0, k,Xpal,Ypal;
long int col[4];
unsigned char b,b1[4];
fseek(BMP,CUERPO,SEEK_SET);
for (Ypal=TAM_Y-1; Ypal>=0;
Ypal--) //Despliega la imagen en el monitor
{xi=0; n=0;
for (Xpal=0; Xpal<TAM_X; Xpal++)
{
if (xi%PIXEL_byte==0) //desempaca los pixels empacados en un
byte
{
fread(&b,sizeof(b),1,BMP); //trae un byte del archivo
k=PIXEL_byte-1;
col[k]= b & mask; //desempaca cada pixel y lo almacena en un
arreglo
while (k--) col[k]=(b>>=BIT_PIXEL)
& mask; //regresa el índice del color del
siguiente pixel
n++; //cuenta cuantos bytes ha desempacado
}
putpixel(x0+Xpal,y0+Ypal,col[xi++%PIXEL_byte]);
//despliega el siguiente
pixel
}
fread(&b1,1,(4-n%4)%4,BMP);//ignora bytes
para quedar en múltiplos de 4
}
}
B. Manejo de Sonido.
Como se puede ver en un problema
tan simple como el desplegar una imagen en pantalla se requieren tener una
serie de conocimientos que normalmente pasan transparentes a los usuarios
normales de la computación, pero que sin embargo, son cotidianos en el manejo
de sistemas interactivos, por otro lado el manejo masivo de información requiere
un tratamiento similar en el caso de archivos de voz, ya que también se
requiere obtener la información del encabezado y usarla para desempacar los
valores de los sonidos, por lo que, el desplegar imágenes es un buen ejercicio
para manejo de información masiva, que se puede aplicar directamente al manejo
de otros tipos de datos como es el caso del sonido, por lo que a continuación
se comentara sin entrar a detalle y con el fin de que se vea la semejanza con
el manejo de imágenes unos ejemplos de manejo masivo de sonido.
Dentro de los archivos de sonido, unos de los mas
importantes son los que tienen formatos tipo WAV y VOC. En estos formatos podemos grabar tanto música como voz.
El formato de Microsoft Waveform
(WAV), es uno de los mas populares actualmente gracias a Windows y sus
múltiples aplicaciones en Multimedia, ya que su calidad de sonido es lo
bastante buena al ser grabado en 8 o 16 BYTES. Lo malo es que ocupa demasiado
espacio para unos cuantos segundos de sonido.
El formato WAV esta organizado de
acuerdo a la estructura RIFF (formato de
archivo de intercambio de recurso). Esta estructura fue diseñada hace
varios años para los archivos de recursos
multimedia, Un archivo de Formato WAV esta compuesto de las siguientes
partes.
Cabecera
* Identificación del formato RIFF (4 BYTES).
Regresa la cadena "RIFF".
*
Longitud de datos del formato RIFF (4 BYTES).
*
Identificación del formato como formato de sonido (WAV) (4 BYTES). Regresa la cadena "WAVE".
*
Datos del formato RIFF (puede o no existir) La longitud se da en longitud de
datos del formato RIFF.
*
Identifica al bloque como un fragmento de formatos (4 BYTES). Regresa la cadena
"fmt"
*
Longitud de los datos del formato que viene a continuación (4 BYTES).
*
Categoría al que pertenece el formato WAV (2 BYTES). No esta documentada pero si regresa un 01 indica que es un formato Pulse
Code Modulation (PCM).
*
Canales de salida. (2 BYTES). Indica si es un archivo Mono o Estéreo. 1
para Mono y 2 para Estéreo.
*
Frecuencia de muestreo , muestras por segundo a la que debe de reproducir cada canal (2 BYTES). Este valor esta dado en Hertz.
*
Numero medio de BYTES que deben de transmitirse por segundo (2 BYTES)
. También se puede calcular por
la siguiente formula
Numero medio de BYTES por segundo =
Canales
* Numero de muestras por segundo *(Numero
de Bits por muestra/8)
Donde el Numero de Bits por muestra es igual al Numero de Muestras por segundo entre ocho.
*
Alineamiento del bloque (2 BYTES). Ya que la computadora puede procesar solo un bloque
a la ves. Este dato se utiliza para
alinear los bufers de cada
canal.
*
Especifico del formato (2 BYTES). No se encuentra documentado.
*
Data Identifica al siguiente bloque como fragmento de datos (4 BYTES). Regresa la cadena "fmt".
*
Longitud del bloque (4 BYTES).Indica la longitud del cuerpo del archivo de sonido.
Cuerpo
*
Bloque de datos. Es donde se encuentra grabada la información a reproducir.
Como se puede observar cada uno
de los datos tiene una longitud especifica la cual esta dada por el fabricante
o bien dentro del formato.
Ahora bien existen muchas otras
formas para almacenar y manejar datos masivos, por lo que, finalmente
comentaremos otra de las formas de almacenamiento masivo de sonidos conocida como
formato VOC.
Este tipo de formato es solo para
archivos que hayan sido grabados por
medio de un código de modulación de pulsos (PCM) de 8 bits.
El Formato VOC consta en su
cabecera de un bloque de encabezamiento y un bloque de datos, dentro del bloque
de datos puede haber a su ves diferentes tipos de bloques, los cuales
proporcionan una manera elegante de programar pausas, repeticiones etc. Pero
comúnmente solo encontramos
un tipo de bloque, el
correspondiente a los datos de voz.
Como se puede observar el
principal problema que se tiene para manejo de mucha de la información
interactiva se reduce al conocimiento o desconocimiento de los formatos con que
se almacena o transmite.
V. CONCLUSIÓN.
La interactividad es una de los campos mas importantes a
nivel mundial e incluye áreas aparentemente tan disimbolas como la graficación,
robótica, realidad virtual, proceso distribuido y muchas otras que si se
analizan independientemente del problema especifico tienen practicante la misma
arquitectura y los mismos componente. Por lo que, cada vez es mas importante
que nuestros alumnos se introduzcan en esta área.
Sin embargo prácticamente no se
desarrollan actividades académicas sobre este tema, porque se cree que se
requiere contar con grandes infraestructuras para desarrollarlas. Es por lo
anterior, que el objetivo de este trabajo es mostrar que nos podemos introducir
en la interactividad sin necesidad de contar con grandes recursos, ya que
prácticamente todos los problemas del desarrollo de un sistema interactivo
están presentes en el manejo de una tarjeta de video.
Esta idea ya se ha comenzado a
aplicar involucrando a estudiantes desde secundaria hasta postgrado, siendo muy
gratificante observar como estos estudiantes cada vez han profundizando mas
sobre este tema y lo fácil que a sido aplicar la experiencia obtenida en la
programación de las tarjetas de video a la programación de otros tipos de
dispositivos interactivos.
Con lo cual también se ha logrado
romper un bloqueo tradicional ya que mucha gente no se a dado cuenta que si son
capaces de manejar un dispositivo pueden manejar con relativa facilidad muchos
otros y que es necesario romper con los feudos de conocimiento, ya que los problemas que se atacan son similares y
corresponden a una gran área conocida como interactividad.
Bibliografía
Peter M. Ridge, "Guía oficial de Sound
Blaster", Osborne McGraw-Hill
España 1994.
Boris Bertelson & Mathias
Rasch, "PC al limite", Data Beck Colombia 1995.
"PC Interno", Data Beck.
