Давайте вспомним фантастические фильмы: одним из их непременных атрибутов является технология позволяющая работать с компьютером не традиционными клавиатурой и мышкой, а в трехмерном пространстве. Идея пришедшая в голову фантастам, как это обычно бывает, не дает инженерам "сидеть на попе ровно", и время от времени появляются всякие новые прожекты, объявляемые непременно "революционными", "переворачивающими традиционные представления", " создающими новый мир". Вот и сейчас идет раскрутка нового манипулятора Neonode AirBar.
Итак что же это такое? Визуально разработка Neonode выглядит как небольшая тонкая полоска с магнитными свойствами. Она закрепляется на нижней части рамки монитора или ноутбука, а выведенный сбоку плоский кабель подключается к свободному порту USB.
Полоска снабжена линейным проектором светового поля, скорее всего, в ИК-диапазоне. Любой объект, пересекающий это поле и прикасающийся к экрану, автоматически распознаётся системой как прикосновение. При этом Neonode AirBar, если верить заявлением разработчика, не требует особых системных ресурсов и работает без установки драйверов практически в любых достаточно современных операционных системах. В этом есть логика: много ли процессорного времени потребляет тачпад ноутбука? А AirBar чем-то напоминает именно тачпад или, скорее, ёмкостный сенсорный экран современного планшета, но без ряда ограничений, присущих последнему. Судя по всему, любой объект, пересекающий световое поле, распознаётся как нажатие; координата X получается сама собой, а координата Y может, к примеру, рассчитываться по интенсивности отражённого излучения.
На видео все здорово и прекрасно, но также прекрасно было и во всех предыдущих случаях. Давайте вспомним их.
Wii Remote
Wii Remote (иногда называют «Wiimote») — основной контроллер для игровой консоли Wii компании Nintendo. Главной особенностью Wii Remote по сравнению с конкурентами является детектор движения, позволяющий игрокам управлять персонажами игры и предметами на экране движением руки, или «указывая» на объекты, отображаемые на экране. Это обеспечивается работой акселерометра и светочувствительной матрицы.
Кроме этого, к контроллеру можно подключать различные устройства, расширяя таким образом его возможности.
Wii Remote был впервые продемонстрирован 16 сентября 2005 года на выставке Tokyo Game Show. С тех пор к контроллеру было привлечено много внимания из-за его уникальных особенностей и большого отличия от конкурентов.
Подключение к игровой консоли беспроводное, по протоколу BlueTooth. Возможно подключение к компьютеру.
Существуют библиотеки, упрощающие разработку программ с поддержкой Wiimote, к примеру Managed Library for Nintendo's Wiimote. Более универсальным решением является Wireless Communication Library.
PlayStation Move
PlayStation Move (PS Move) — чувствительный к движению игровой контроллер (подобный Wii Remote) для приставки PlayStation 3. Был анонсирован в 2009 году. В комплекте Move Starter Pack вместе с контроллером движений PS Move идёт маленькая камера PlayStation Eye, которая отслеживает движения контроллера в трехмерном пространстве по свечению шарика на конце контроллера и распознаёт образы. Это позволяет достичь феноменальной точности при дешевизне компонентов. Данные передаются по технологии Bluetooth.
Производитель контроллера, Sony Computer Entertainment, утверждали, что движения PS Move будут точнее чем у Wii Remote. Контроллер вышел в продажу в сентябре 2010 года.
Дополнительно возможно приобретение навигационного контроллера (аналогичного Wii Nunchuk). И контроллер движений, и навигационный контроллер питаются от встроенного литий-ионного аккумулятора.
Со дня запуска (сентябрь 2010 года) РlауStаtiоn Моvе по всему миру было продано 15 млн контроллеров.
20 февраля 2013 года на PlayStation Meeting 2013 было объявлено, что PlayStation Move будет поддерживаться анонсированной на том же мероприятии PlayStation 4.
Технология PlayStation Move, по принципу своей работы кажется похожа на WiiMote, однако имеются существенные качественные отличия. Как и WiiMote этот контроллер имеет встроенный акселерометр, а принцип работы контроллера, как и WiiMote, базируется на контакте с камерой, подсоединенной к консоли, но именно отличия от вышеупомянутого контроллера от компании Nintendo сыграли на руку Sony и привели к уменьшению продаж Nintendo Wii. В отличие от компании Nintendo, Sony решила не использовать светочувствительную линзу и гироскопы, для распознавания положения контроллера. Эта функция возложена на светодиоды, установленные внутрь сферы, которые придают сфере цвет, отличный от цветов, уловленных камерой PlayStation Eye в комнате пользователя и встроенный магнитометр, который используется в том случае, когда камера не видит сферу Move (когда контроллер находится за спиной пользователя).
Выбор сферы в качестве формы был не случайным, так как используя именно эту форму, камере удается узнавать положение контроллера в 3-ех измерениях, в то время как WiiMote распознается только в 2-ух. Положение контроллера в третьем измерении камера вычисляет по количеству света, полученного от светодиодов, расположенных на контроллере.
В контроллер, также, встроены акселерометр и RS (rate sensor — в отличие от гироскопа может измерять более низкие углы поворота, отличные от 0), которые измеряют скорость и угол изменения положения контроллера.
Kinect
Kinect (ранее Project Natal) — игровой «контроллер без контроллера» первоначально представленный для консоли Xbox 360, и значительно позднее для персональных компьютеров под управлением ОС Windows. Разработан фирмой Microsoft. Основанный на добавлении периферийного устройства к игровой приставке Xbox 360, Kinect позволяет пользователю взаимодействовать с ней без помощи игрового контроллера через устные команды, позы тела и показываемые объекты или рисунки. Цель проекта — увеличить число пользователей Xbox 360. Kinect для консоли Xbox был впервые представлен 1 июня 2009 г. на выставке E³. В тот же день фирма Майкрософт разослала разработчикам программ более 1000 комплектов средств разработки Kinect. Вышел для консоли 4 ноября 2010 года в США и 10 ноября в Европе. Поставки версии для Windows были начаты 1 февраля 2012 года.
Kinect — это горизонтально расположенная коробка на небольшом круглом основании, которую помещают выше или ниже экрана. Размеры — примерно 23 см в длину и 4 см в высоту. Состоит из двух сенсоров глубины, цветной видеокамеры и микрофонной решетки. Проприетарное программное обеспечение осуществляет полное 3-х мерное распознавание движений тела, мимики лица и голоса. Микрофонная решетка позволяет Xbox 360 производить локализацию источника звука и подавление шумов, что дает возможность говорить без наушников и микрофона Xbox Live.
Карта глубины; используется для отображения: цветовой градиент от белого (ближе) до синего (дальше)
Датчик глубины состоит из инфракрасного проектора, объединенного с монохромной КМОП-матрицей, что позволяет датчику Kinect получать трёхмерное изображение при любом естественном освещении.
Диапазон глубины и программа проекта позволяет автоматически калибровать датчик с учётом условий игры и окружающих условий, например мебели, находящейся в комнате.
Microsoft получен патент, согласно которому Kinect будет способен распознавать язык жестов. Пока патент касается только ASL, но, возможно, другие языки будут добавлены позже. Ожидается, что это расширит аудиторию пользователей и поможет обучать немых языку жестов.
Leap Motion
Основанная в 2010 году компания OcuSpec получила начальный капитал в 1.3 миллиона долларов через капиталовложения в июне 2011 года от венчурных компаний Andreessen Horowitz и Founders Fund. В мае 2012 года, Leap Motion объявила об $12.75 миллионном Фондовым раундом серии А, предоставленным компанией Highland Capital Partners с некоторыми добавлениями от текущих инвесторов. После работы в «закрытом режиме» с 2010 года, команда Leap Motion продемонстрировала свой первый продукт, The Leap, 21 мая 2012 года. В продажу их устройства поступили в начале 2013 года.
The Leap — это небольшое USB-устройство, разработанное для стола пользователей, рабочей частью располагается вверх, тем самым создавая 3D-область взаимодействия объёмом около 227 дециметров кубических(то есть мнимом кубе со стороной 61 см). Как представлено на видеозаписях, внутри этой области The Leap отслеживает движение пальцев и рук, карандашей, ручек, палочек для еды с большой точностью. (Разработчики утверждают, что точность устройства 0.01 mm.) Отличие продукта от Kinect в том, что для The Leap не требуется пространства размером с комнату, нежели для продукта Microsoft: благодаря тому, что жестовый интерфейс Leap Motion позволяет обнаруживать движения в пределах сотой доли миллиметра вместо прыжков и взмахов руками, актуальных для Kinect, пользователь может управлять экранными объектами посредством мельчайших движений пальцами.
Еще одним важным достоинством новой технологии является ее открытость. Иными словами, при помощи Leap Motion можно выполнять все те же действия, что выполняются при помощи обычной мыши, а не заранее установленные команды, как в случае с продуктом от Microsoft.
Для работы с устройством не требуется никаких дополнительных манипуляций, достаточно просто подключить его к компьютеру по порту USB, контроллер обнаруживает движения в пределах четырех кубических футов (0,11 куб. м). В настоящий момент Leap Motion ищет разработчиков для создания специализированных приложений под этот уникальный контроллер, но даже и без него гаджет представляет собой достаточно удобный манипулятор.
Intel RealSense
Строго говоря Intel RealSense не является манипулятором, а представляет собой 3D-камеру. Интел позиционирует ее как новую технологию «нативного» взаимодействия человека и компьютера.
Камера была презентована широким массам на прошедшей в самом начале 2014 года в Лас-Вегасе выставке CES вице-президентом Intel Мули Иденом (Mooly Eden)
Камера RealSense представляет собой встраиваемое решение, которым будут оснащаться различные портативные и стационарные устройства: ультрабуки, планшеты, трансформеры, AIO (All-in-Once) и т.д. Камера позволяет получать картинку в формате HD и обеспечивает все необходимые функции взаимодействия с человеком: распознавание лица и жестов, отслеживание эмоций, выделение заднего плана и прочее. Исключительно взаимодействием с человеком функции RealSense не ограничиваются. Предполагается, что она сыграет важную роль в таком важном и перспективном деле, как 3D сканирование и печать.
Уже сегодня благодаря ПО Project Tango от Google смартфон, оснащенный RealSense, может создать трехмерную модель всего окружающего пространства. От пользователя требуется не спеша «оглянуться» вокруг с гаджетом в руке.
Два перспективных применения RealSense — объёмное зрение для бытовых роботов и компьютерные игры.
Поддержка RealSense появилась в операционной системе ROS (Robot Operating System), игровых движках Unreal Engine и Unity. Razer собирается выпустить игровую камеру RealSense в первом квартале 2016 года.
В свою очередь, технологии RealSense не ограничиваются только камерой и ПО к ней. Уже сейчас имеются наработки в области объемного звука, будут и другие далеко идущие проекты.
В общем, как видите решение от Neonode, рассмотренное в самом начале, не такое уж и революционное, а скорее эволюционное. Произойдет ли чудо и AirBar действительно совершит прорыв? Ой сомневаюсь, но очередной шаг к 3D пространству сделан. Какой будет следующий? И будет ли он вообще новым или разовьется из уже существующих решений? Неизвестно, но многие мечты писателей-фантастов уже свершившийся факт и что будет дальше мы увидим совсем скоро