Semana 14¶
Desde la semana pasada comenzamos a estudiar los servicios de entrada/salida que ofrece el sistema operativo. En particular, vimos como almacenar permanentemente información en un disco duro mediante el uso de archivos, así mismo, vimos como es posible organizar múltiples archivos por medio de un sistema de archivos.
La metodología para abordar lo anterior se ha basado en retos de programación. En este enlace puede observar algunas soluciones a los retos de la semana pasada.
Para esta semana, vamos a proponer un nuevo reto de operaciones de entrada/salida, pero esta vez usando las capacidades de comunicación en red que le permiten a múltiples procesos comunicarse. Dichos procesos, pueden o no estar en el mismo computador o sistema operativo.
RETO¶
El reto se trata de controlar una aplicación de manera remota usando las capacidades de comunicación en red que ofrece el sistema operativo. Vamos a utilizar el protocolo de transporte UDP (User Datagram Protocol) y el protocolo de aplicación OSC (Open Sound Control).
La aplicación que vamos a controlar la podemos descargar de aquí
El reto consisten entonces en realizar una aplicación en Unity que permita hacer el control remoto mediante el intercambio de mensajes OSC.
Las siguientes figuras muestran la aplicación a controlar:
Y esta otra figura muestra la interfaz de usuario de una aplicación ejemplo que hará el control remoto de la anterior (ESTA es la que ustedes deben hacer):
Ejemplos de paquetes OSC¶
En este enlace se pueden ver algunos ejemplos de paquetes OSC.
Para entender la estructura de los paquetes OSC tenga en cuenta las siguientes consideraciones de la especificación OSC 1.0:
La comunicación en OSC se da por intercambio de paquetes.
La aplicación que recibe paquetes se denomina servidor o SERVER y quien envía los paquetes cliente o CLIENT.
Todos los paquetes en OSC deben ser múltiplos de 4 bytes.
Los paquetes en OSC pueden ser MENSAJES o BUNDLES. Para el reto usaremos solo MENSAJES.
Los OSC-MESSAGES tienen la siguiente estructura: OSC ADDRESS PATTERN + OSC TYPE TAG STRING + 0 o MÁS OSC ARGUMENTS
OSC ADDRESS PATTERN: son OSC-STRINGS que comienzan por este carácter: /
OSC TYPE TAG STRING: son OSC-STRINGS que comienzan por el carácter: , y luego por tags que pueden ser: i f s b. Donde i indica que el mensaje tendrá un argumento entero, f un argumento en punto flotante, s una cadena y b un blob.
Los tipos de argumentos o ATOMIC DATA TYPES son:
int32: entero de 32 bits signado y en big-endian
float32: número en punto flotante de 32 bits en formato IEEE 754 en big-endian
osc-string: cadena de caracteres ascii terminada con el carácter NULL y 0 o 3 carácter NULL adicionales para lograr que la cadena sea múltiplo de 4 bytes o 32 bits.
osc-blob y osc-time-tag, no los trabajeremos en este reto.
Semántica de OSC: cada mensaje recibido por un servidor es potencialmente un llamado a un procedimiento cuyos argumentos serán los argumentos del mensaje.
Supanga que queremos enviar un mensaje con el siguiente OSC ADDRESS PATTERN: "/oscillator/4/frequency" y como argumento un número en punto flotante dado por 440.0. El paquete será así (entre paréntesis el carácter ascii correspondiente)
2f (/) 6f (o) 73 (s) 63 (c)
69 (i) 6c (l) 6c (l) 61 (a)
74 (t) 6f (o) 72 (r) 2f (/)
34 (4) 2f (/) 66 (f) 72 (r)
65 (e) 71 (q) 75 (u) 65 (e)
6e (n) 63 (c) 79 (y) 0 ()
2c (,) 66 (f) 0 () 0 ()
43 (C) dc (Ü) 0 () 0 ()
OSC ADDRESS PATTERN: "/oscillator/4/frequency" Será una secuencia de caracteres ASCII terminados con NULL más 0 bytes NULL porque la cantidad de bytes sería múltiplo de 4:
2f (/) 6f (o) 73 (s) 63 (c)
69 (i) 6c (l) 6c (l) 61 (a)
74 (t) 6f (o) 72 (r) 2f (/)
34 (4) 2f (/) 66 (f) 72 (r)
65 (e) 71 (q) 75 (u) 65 (e)
6e (n) 63 (c) 79 (y) 0 ()
OSC TYPE TAG STRING: ",f": 2c (,) 66 (f) 0 () 0 ()
Como tenemos solo un argumento, tendremos solo un TAG de tipo f. La cadena termina con un carácter NULL y solo debemos adicionar un carácter NULL para hacer OSC TYPE TAG STRING múltiplo de 4.
Finalmente el número 440.0 en formato IEEE 754 en big-endian será:
43 (C) dc (Ü) 0 () 0 ()
Ejemplos de paquetes OSC para nuestra aplicación¶
play:
1
"/play\x00\x00\x00,i\x00\x00\x00\x00\x00\x01"stop:
1
"/play\x00\x00\x00,i\x00\x00\x00\x00\x00\x00"Activar el beat 5 del instrumento 2:
1
"/c2\x00,ii\x00\x00\x00\x00\x05\x00\x00\x00\x01"Desactivar el beat 5 del instrumento 2:
1
"/c2\x00,ii\x00\x00\x00\x00\x05\x00\x00\x00\x00"Desactivar todos los beats del instrumento 1
1
"/c1\x00,ii\x00\x00\x00\x00\x11\x00\x00\x00\x00"Cambiar la velocidad del beat a 100. El rango está de 100 a 300.
1
"/speed\x00\x00,i\x00\x00\x00\x00\x00\x64"Trama enviada para la aplicación remota indicando que está reproduciendo el beat 16:
1
2F 63 6f 75 6e 74 65 72 00 00 00 00 2c 69 00 00 00 00 00 10
Programas para realizar pruebas¶
Tramas de prueba para Hercules:
1 2 3 4 5 | //Activar el beat 1 del instrumento 1: /c1$00,ii$00$00$00$00$01$00$00$00$01
//Stop: /play$00$00$00,i$00$00$00$00$00$00
//Play: /play$00$00$00,i$00$00$00$00$00$01
|
En la siguiente imagen se observa cómo se ingresan estos comandos en el simulador:
