Průběhy efektů lze dodatečně modifikovat aplikováním obálky.
Výše popsané efekty lze plně či do určité míry realizovat pouze použitím základního efektu Constant force. Výhodou použití specializovaných efektů je usnadnění tvorby požadované silové odezvy a také minimalizování počtu k tomu užitých efektů a datové komunikace se zařízením. Možný maximální počet efektů je omezen integrovanou pamětí použitého zařízení a při jejím zaplnění je nutné efekty odstraňovat a nahrávat nové, což je v porovnání s pouhým vypínáním efektů časově náročnější operace a zařízení tak nemusí dostatečně rychle reagovat na změny stavu.
Standard nevyžaduje implementaci všech efektů a nevyžaduje ani podporu všech definovaných parametrů, je tedy nutné si před použitím efektu ověřit, zda vybraný efekt zařízení podporuje.
1.3.4. Řízení zařízení na platformě PC
Pokud je v hostitelském systému přítomen standardní ovladač pro výše zmiňovanou třídu Game controllers standardu HID a současně zařízení tento standard implementuje, není pro řízení a komunikaci s tímto zařízením vyžadována instalace dodatečného software a bezprostředně po připojení k PC je zařízení schopné komunikovat a je i možné jej ovládat pomocí informací poskytovaných na základě specifikace HID.
V prostředí operačního systému Microsoft Windows je k dispozici knihovna DirectInput[9], která je součástí multimediálního souboru knihoven Microsoft DirectX. Knihovna DirectInput slouží jako abstrakce nad standardem PID a poskytuje softwarové API, které lze použít při vývoji aplikací, jejichž součástí je komunikace se vstupně/výstupními zařízeními.
18
2. Návrh řešení
Na základě provedené rešerše byly zvoleny kategorie volant a joystick a dle jejich způsobu použití byla navržena uživatelská aplikace.
2.1. Použité technologie
Z důvodu majoritního zastoupení na platformě PC ve spotřebitelské sféře, plynoucího ze statistiky[10] společnosti Net Applications, byl pro vývoj zvolen operační systém Microsoft Windows. Zdrojový kód aplikace je napsán v jazyce C#.
2.1.1. Grafické rozhraní
Pro implementaci grafického rozhraní byla použita technologie Windows Forms, která je součástí platformy Microsoft .NET framework. Tato technologie v kombinaci s vývojovým prostředím Microsoft Visual Studio umožňuje rychlé prototypování a snadnou tvorbu grafického rozhraní.
Z důvodu požadavku na jednoduchost a přehlednost rozhraní a minimalizaci času, nutného k zaškolení obsluhy programu, bylo grafické rozhraní sestaveno z ovládacích prvků zvýšené velikosti a jejich zvýšeného vzájemného odsazení.
2.1.2. Komunikace se zařízením
Knihovna DirectInput, která poskytuje API pro komunikaci se zařízením, je napsána v jazyce C++. Pro její použití v aplikace psané v jazyce C# byly využity knihovny projektu SharpDX[11], který mapuje celé rozhrání DirectX na platformu Microsoft .NET framework.
2.2. Struktura aplikace 2.2.1. Hlavní modul
Kostrou aplikace je hlavní modul, který slouží jako vstupní bod a poskytuje přístup do ostatních modulů a do sekce nastavení, ve které lze provést volbu zařízení a zvolené zařízení kalibrovat. Kalibrování umožňuje změnit hodnoty, které bude aplikace používat jako hraniční body.
2.2.2. Diagnostický modul
Pro provádění otestování stavu pacienta slouží modul diagnostika. Modul umožňuje spouštění diagnostického testu, který je postaven na základě postupného navyšování zatížení vyvíjeného použitým zařízením. Pacient je v průběhu testu instruován zobrazovanými pokyny k interakci se zařízením.
Dle typu zařízení je požadovaná interakce buď otáčení, nebo odklon od osy, v obou možných směrech. Jeden testovací cyklus tedy sestává z průchodu oběma hraničními body této osy. Cyklus je možné časově omezit a při nesplnění požadovaného limitu postupuje test do dalšího cyklu.
19
V průběhu testu je zaznamenáván čas a v případě časového limitu také úspěšnost provedení požadovaného úkonu. Rozhraní po dokončení umožňuje zobrazit výsledky diagnostiky a na jejich základě vygenerovanou statistiku. Tyto mají za úkol sloužit jako podklad pro navržení vhodného cvičebního programu.
2.2.3. Cvičební modul
Cvičební modul slouží ke spouštění cvičebních programů v motivačním rozhraní a k jejich editaci.
Cvičební program
Parametrizovat cvičební procedury je umožněno pomocí cvičebních programů.
V rámci cvičebního programu lze nastavit minimální a maximální polohu a to jako procentuální hodnotu z celkového rozsahu zařízení, případně dle jeho definované kalibrace. Minimální poloha je bodem, do kterého je nutné zařízení uvést, aby byl cvik považován za splněný, a poloha maximální je bod, přes který nemá být pacientem přecházeno. Dále je možné nastavit časový limit na provedení cviku, počet požadovaných provedení a procentuální úroveň zatížení vztaženou k maximálnímu zatížení podporovaného zařízením. Pro konstantní hodnotu zatížení je možné definovat deset různých programů. V doplňujícím, jedenáctém, programu lze definovat úrovně zatížení dle procentuálního odklonění od centrálního bodu a to odděleně pro oba možné směry.
Editor programů
Pro editaci programů byl vyvinut editor, který umožňuje měnit parametry jednotlivých programů, a pro parametrizaci doplňkového programu byl navržen ovládací prvek, sestávající z grafu a posuvníků, poskytující tak grafické znázornění průběhu zatížení.
Motivační rozhraní
K motivaci pacienta k provádění cvičení byl vytvořen koncept jednoduché hry, ve které je pacient postaven do role postavičky s cílem pojídat dorty, které se střídavě objevují na stranách při přiblížení se k elementu spínače, umístěným v centru hrací plochy. Takto je pacient nucen s postavičkou procházet body spínače a dortů, čímž je prováděno cvičení. Pro potřeby časového limitu byla hra doplněna o element postavy, která v daném časovém limitu dorazí k dortu a dort sebere. K tomu, aby pacient splnil cvik do časového limitu, musí svou postavičku přesunout k dortu dříve než tato postava.
V průběhu hry se zaznamenávají časy a případně také ztráty dortu. Tato data jsou po skončení cvičení prezentována, včetně vygenerované statistiky obsahující průměrné časy a dosažené polohy a celkovou úspěšnost při provádění cviků.
2.3. Testovací aplikace
Pro potřeby testování možností zařízení se silově momentovou zpětnou vazbou byla vyvinuta aplikace, která umožňuje zjistit, jaké silové efekty zařízení podporuje, otestovat jejich projev použitím nastavitelných parametrů, včetně možnosti záznamu stavů zařízení, ukládaného do souboru pro potřeby pozdější analýzy.
20 2.3.1. Testování efektů