O teste de software é considerado uma atividade importante para a revelação de falhas. Apesar desta vantagem, tem sido pouco explorado no âmbito de aplicações de Realidade Virtual (RV). Dentre as lacunas existentes, a definição e automatização de critérios de teste de software para esse domínio foi identificada, uma vez que esses sistemas possuem características próprias que requerem definição ou adaptação de técnicas de teste, fazendo com que aplicações nesse domínio constituam sistemas de alta complexidade. Diante disso, o objetivo desta tese é apresentar uma abordagem denominada Virtual Reality-Requirements Specification and Testing (VR-ReST) que visa apoiar a especificação de requisitos de aplicações de RV com base na descrição de casos de uso e conceitos do domínio de RV e Grafo de Cena (GC), derivar requisitos de teste e gerar dados de teste a partir dos requisitos especificados. Além disso, é apresentado um apoio ferramental chamado de Virtual Requirements Specification and Testing (ViReST), que permite automatizá-las. A abordagem é composta por três módulos: (i) especificação dos requisitos por meio do auxílio de um modelo denominado Virtual Requirements Specification (ViReS); (ii) mapeamento dos requisitos por meio de uma linguagem semi-formal chamada Behavior Language Requirement Specification (BeLaRS) para garantir uma especificação padronizada; e (iii) geração automática dos requisitos de teste e dos dados de teste. Foi realizado um estudo de caso para avaliar a conformidade e a usabilidade da BeLaRS em auxiliar a especificação de requisitos de uma aplicação de RV. Além disso, também foi realizado um experimento para avaliar a eficácia da abordagem VR-ReST por meio da ferramenta ViReST. Usando teste de mutação neste último experimento, a abordagem VR-ReST alcançou um escore de mutação médio de 15,49% maior que o teste aleatório. Portanto, os resultados mostraram que a abordagem, bem como o apoio ferramental, podem auxiliar o projetista durante a atividade de especificação de requisitos e o testador na geração dos testes para aplicações de RV. / Software testing is considered an important activity towards fault revealing. Despite this advantage, it has been few explored within the scope of Virtual Reality (VR) applications. Among the existing gaps, the definition and automation of software testing criteria for this domain were identified, since these systems have their own characteristics that require definition or adaptation of testing techniques, making applications in this domain constitute highly complex systems. Therefore, a Virtual Reality-Requirements Specification and Testing (VR-ReST) approach is presented to perform the functional test of VR applications using Scene Graph (SG) concepts and a support tool called Virtual Requirements Specification And Testing (ViReST), which allows you to automate them. The approach is composed of three modules: (i) the first consists in specifying the requirements by means of a model called Virtual Requirements Specification (ViReS); (ii) the second involves mapping the requirements through a semi-formal language called Behavior Language Requirement Specification (BeLaRS) to ensure a standardized specification; and (iii) the third is the automatic generation of test requirements and test data. A case study was conducted to evaluate the compliance and usability of BeLaRS in assisting the requirements specification of an RV application. Also, an experiment was also carried out to evaluate the effectiveness of the VR-ReST approach using the ViReST tool. Using mutation testing in this latter experiment, the VR-ResT approach achieved a mean mutation score of 15.49% higher than the random testing. Therefore, the results showed that the approach, as well as tooling support, can assist the designer during the requirement specification activity and the tester in generating the tests for RV applications.

O teste de software é considerado uma atividade importante para a revelação de falhas. Apesar desta vantagem, tem sido pouco explorado no âmbito de aplicações de Realidade Virtual (RV). Dentre as lacunas existentes, a definição e automatização de critérios de teste de software para esse domínio foi identificada, uma vez que esses sistemas possuem características próprias que requerem definição ou adaptação de técnicas de teste, fazendo com que aplicações nesse domínio constituam sistemas de alta complexidade. Diante disso, o objetivo desta tese é apresentar uma abordagem denominada Virtual Reality-Requirements Specification and Testing (VR-ReST) que visa apoiar a especificação de requisitos de aplicações de RV com base na descrição de casos de uso e conceitos do domínio de RV e Grafo de Cena (GC), derivar requisitos de teste e gerar dados de teste a partir dos requisitos especificados. Além disso, é apresentado um apoio ferramental chamado de Virtual Requirements Specification and Testing (ViReST), que permite automatizá-las. A abordagem é composta por três módulos: (i) especificação dos requisitos por meio do auxílio de um modelo denominado Virtual Requirements Specification (ViReS); (ii) mapeamento dos requisitos por meio de uma linguagem semi-formal chamada Behavior Language Requirement Specification (BeLaRS) para garantir uma especificação padronizada; e (iii) geração automática dos requisitos de teste e dos dados de teste. Foi realizado um estudo de caso para avaliar a conformidade e a usabilidade da BeLaRS em auxiliar a especificação de requisitos de uma aplicação de RV. Além disso, também foi realizado um experimento para avaliar a eficácia da abordagem VR-ReST por meio da ferramenta ViReST. Usando teste de mutação neste último experimento, a abordagem VR-ReST alcançou um escore de mutação médio de 15,49% maior que o teste aleatório. Portanto, os resultados mostraram que a abordagem, bem como o apoio ferramental, podem auxiliar o projetista durante a atividade de especificação de requisitos e o testador na geração dos testes para aplicações de RV. / Software testing is considered an important activity towards fault revealing. Despite this advantage, it has been few explored within the scope of Virtual Reality (VR) applications. Among the existing gaps, the definition and automation of software testing criteria for this domain were identified, since these systems have their own characteristics that require definition or adaptation of testing techniques, making applications in this domain constitute highly complex systems. Therefore, a Virtual Reality-Requirements Specification and Testing (VR-ReST) approach is presented to perform the functional test of VR applications using Scene Graph (SG) concepts and a support tool called Virtual Requirements Specification And Testing (ViReST), which allows you to automate them. The approach is composed of three modules: (i) the first consists in specifying the requirements by means of a model called Virtual Requirements Specification (ViReS); (ii) the second involves mapping the requirements through a semi-formal language called Behavior Language Requirement Specification (BeLaRS) to ensure a standardized specification; and (iii) the third is the automatic generation of test requirements and test data. A case study was conducted to evaluate the compliance and usability of BeLaRS in assisting the requirements specification of an RV application. Also, an experiment was also carried out to evaluate the effectiveness of the VR-ReST approach using the ViReST tool. Using mutation testing in this latter experiment, the VR-ResT approach achieved a mean mutation score of 15.49% higher than the random testing. Therefore, the results showed that the approach, as well as tooling support, can assist the designer during the requirement specification activity and the tester in generating the tests for RV applications.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-08-01T14:00:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DissertacaoFinalGilmarCC.pdf: 1781002 bytes, checksum: 864dc93f98977e9c6364e12bcc473c58 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-01T14:00:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DissertacaoFinalGilmarCC.pdf: 1781002 bytes, checksum: 864dc93f98977e9c6364e12bcc473c58 (MD5) Previous issue date: 2012 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Software Testing is part of software quality assurance activities. It aims to uncover the presence of defects, that can be inserted in various stages of software develop- ment. Several techniques are used in the testing activity, highlighting the functional ones, which derive test requirements from the software specification. The research faces the problem of how to evolve the functional testing strategies with low costs, relative to the amount of test cases needed, without compromising the number of uncovered defects. A systematic review was planned and executed, based on formu- lated questions so as to answer the research problem. Such review supported the definition of a new criterion for functional testing, the Systematic Functional Test with Decision Table Application (TFS-DT), which is an extension of Systematic Software Testing (TFS) and provides joint application of criteria: Partitioning Equi- valence Classes, Boundary Value Analysis and Decision Table. The TFS-DT defines a strategy based on a set of requirements and has a process in order to apply the strategy in a systematic manner. Three empirical studies were applied with promi- sing results compared to TFS: all of them reduces at least half the adequated set without impact on the number of uncovered defects. / Teste de Software faz parte das atividades de garantia da qualidade do software. Destina-se a revelar a presen ̧ca de defeitos, que podem ser inseridos em v ́arios est ́agios do desenvolvimento do software. V ́arias t ́ecnicas s ̃ao usadas na atividade de teste, com destaque para as funcionais, que derivam requisitos de teste a partir da especifica ̧c ̃ao do software. A pesquisa enfrenta o problema de como evoluir as estrat ́egias de testes funcionais reduzindo o custo, em rela ̧c ̃ao `a quantidade de casos de teste necess ́arios, sem comprometer o n ́umero de defeitos revelados. Uma revis ̃ao sistem ́atica foi planejada e executada, com base em quest ̃oes formuladas de modo a responder ao problema da pesquisa. Esta revis ̃ao apoiou a defini ̧c ̃ao de um novo crit ́erio de teste funcional, o Teste Funcional Sistem ́atico com Aplica ̧c ̃ao da Tabela de Decis ̃ao (TFS-TD), que ́e uma extens ̃ao do Teste Funcional Sistem ́atico (TFS) e que prevˆe a aplica ̧c ̃ao conjunta dos crit ́erios: Particionamento em Classes de Equivalˆencia, An ́alise do Valor Limite e Tabela decis ̃ao. O TFS-TD define uma estrat ́egia baseada em um conjunto de diretrizes e possui um processo para aplicar esta estrat ́egia de forma sistem ́atica. Trˆes estudos emp ́ıricos foram aplicados com resultados promissores em rela ̧c ̃ao ao TFS: todos eles reduzem, pelo menos, pela metade o conjunto adequado, sem impacto na quantidade de defeitos revelados.