Цифровой журнал «Компьютерра» № 34 - Коллектив Авторов

Система отслеживает появление и изменение физических и виртуальных объектов, демонстрирует графический интерфейс, включая меню и кнопки, распознаёт жесты пользователя, а также выводит разнообразный контент из локальных и удалённых баз данных, в том числе из интернета.

В системе, продемонстрированной на [email protected] Day, всё программное обеспечение OASIS работало на обычном ноутбуке Dell Inspiron с двухгигагерцевым двухъядерным процессором. Среди этого ПО есть самые разнообразные программы, включая софт для трёхмерного рендеринга, калибровки, распознавания образов и формирования графического интерфейса.

Компьютер не обязательно должен находиться на виду — его можно спрятать, например, в ящик стола, ведь всё взаимодействие с системой осуществляется через интерактивную поверхность.

В процессе демонстрации в такую интерактивную поверхность превратился выделенный на столе прямоугольник размером около 24 х 36 дюймов (61 х 91 см). В состав демонстрационного стенда вошли светодиодный видеопроектор с разрешением SVGA и яркостью 170 люмен, а также TOF-камера, способная помимо цветной картинки с разрешением 320 х 240 пикселей получать c помощью инфракрасных датчиков данные о «глубине» этой картинки, то есть о расстоянии до фиксируемых объектов. Камера была установлена на расстоянии около 30 дюймов (108 см) над столом. Производитель пикопроектора — компания Microvision, камера была предоставлена фирмой PrimeSense.

По словам Беверли Гаррисон, все комплектующие, камера и проектор, использованные в демонстрационном стенде — это прототипы. Со временем она рассчитывает применять в системах OASIS лазерные пикопроекторы, к достоинствам которых относятся миниатюрность и экономичность.

Дело в том, что подобным системам не требуются проекторы с регулируемым фокусом: при стационарной установке, к примеру, над кухонным столом нужно просто подобрать объектив с подходящим фокусным расстоянием, а это означает возможность использовать самые простые модели. Более того, для питания таких проекторов достаточно низковольтных линий, которые обычно прокладываются в кухонной мебели для подключения подсветки.

Гаррисон подчёркивает, что системы OASIS значительно дешевле, чем интерактивные столы Microsoft Surface (о последнем поколении таких столов мы писали весной) и гораздо проще в установке. Ключевыми компонентами, благодаря которым стало возможным создание подобной интерактивной системы, это камеры, измеряющие глубину и пикопроекторы.

Действительно, OASIS — во многом плод самых современных технологий. Ведь ещё 15 лет назад системы распознавания мало в чём превосходили магазинные сканеры штрих-кодов, а видеопроекторы были тяжёлыми и громоздкими и могли использоваться, в основном, в конференц-залах и домашних кинотеатрах.

Перед командой Беверли Гаррисон стояло три принципиальных задачи: разработать теоретическую основу конструирования объектно-ориентированных интерактивных систем; понять, каким образом пользователи предпочитают взаимодействовать с такими системами и, наконец, создать интерактивную систему, способную создавать свои «островки» в обычной обстановке.

Ключевая особенность системы OASIS в её способности производить над физическими объектами виртуальные действия, причём эти действия кажутся пользователям совершенно естественными. Система может создавать и удалять новые виртуальные объекты, объединять их в группы и сохранять их для последующего использования. Кроме того, существует возможность отменять ошибочные команды.

Для распознавания физических объектов в OASIS применяется компьютерное «зрение». К примеру, если вы кладёте на кухонный стол апельсин, система при помощи камеры, программного обеспечения и базы данных определяет, что это именно апельсин, а не помидор.

Затем пикопроектор «прикалывает» рядом с апельсином виртуальный ярлычок, над которым проецируется виртуальная кнопка. Как заверяют разработчики, ярлычок и кнопка появляются на столе менее чем через секунду после того, как на него положен объект.

Когда вы кладёте на стол предмет, рядом с ним немедленно появляются виртуальный ярлычок и виртуальная кнопка, вызывающая меню.

После нажатия на виртуальную кнопку на стол выводится круговое меню, в котором можно выбрать одно из нескольких действий: найти рецепты приготовления блюд из апельсинов, найти похожие фрукты или совместимые продукты, найти подробную информацию в интернете или внести апельсины в список будущих покупок, указав их точное количество.

В основе системы распознавания лежит трёхмерная модель стола, на котором нет ни одного объекта. Когда на него помещаются новые объекты, то OASIS сравнивает изначально пустую 3D-модель с новой, рассчитывая глубину объектов на основе измерений в инфракрасном свете. Более того, поскольку система имеет дело с 3D-моделью поверхности, она совершенно не обязательно должна быть плоской.

Испытания показали, что OASIS работает с поверхностями практически любой фактуры — от полированного гранита до меди. Проблемы могут возникнуть лишь с отображением текстовых ярлыков и меню: их будет сложно разобрать, к примеру, на дереве с выраженной волокнистой структурой.

Глава группы разработчиков OASIS Беверли Гаррисон и её интерактивная поверхность в действии.

Благодаря использованию камеры, измеряющей расстояние до объектов, система способна отличить руку, проносящуюся над столом от пальца, касающегося поверхности и нажимающего на виртуальную кнопку. Для этого OASIS определяет расположение кончика пальца в трёхмерном пространстве и устанавливает, не находится ли он в определённой точке, перпендикулярной поверхности.

О коммерческом использовании системы OASIS речь пока не идёт — сначала надо устранить некоторые её недостатки. Пока непонятно, как минимизировать влияние на работу системы других источников инфракрасного света (например, пультов дистанционного управления), как быть с прозрачными объектами (бутылками с водой) или как сделать, чтобы система игнорировала украшения на пальцах и руках. Впрочем, Гаррисон убеждена, что со всеми этими проблемами удастся справиться уже в обозримом будущем.

Кроме того, OASIS станет ещё компактней: учёные планируют так усовершенствовать аппаратное и программное обеспечение, чтобы она могла работать на основе компьютеров с гигагерцевыми процессорами Atom.

В перспективе подобная система может быть встроена в кухонную мебель и даже в смартфон, оснащённый пикопроектором, что позволит при необходимости превращать в интерактивные панели любые поверхности. А области применения таких панелей, разумеется, вовсе не ограничиваются кухней.

К оглавлению

Промзона: Айпод с проектором

Николай Маслухин

ОпубликованоНиколай Маслухин

С тех пор как компания Apple представила на суд публике iPod nano последнего поколения, в интернете не угасают споры по поводу его удачности. Устройство и впрямь получилось неоднозначным.

Пока другие спорят, кое-кто уже приспособил новый плеер в качестве наручных часов, пропустив ремешок под клипсу. Китайский же дизайнер Киньёу Се убеждённо доказывает, что подобного рода устройства станут куда полезнее, если снабдить их проекционным интерфейсом.

Проект плеера под названием iHolo (буква "i" в начале — еще одно подражание Apple) позволяет пользователю пользоваться всеми традиционными функциями плеера и простенького телефона. Помимо воспроизведения всевозможного контента, iHolo способен звонить, принимать и отправлять сообщения, обновлять прогноз погоды и котировки валют, запускать простенькие игрушки.

К сожалению, дизайнер ни слова не говорит о самой технологии проецирования изображения. В этом отношении его концепт так же безлик, как и большинство аналогичных решений. Тем не менее, работа отталкивается от вполне реальных устройств, показывая, в каком направлении могут развиваться технологии завтра. И этим она, безусловно, интересна.

К оглавлению

Промзона: Пара слов об экономии электроэнергии

Николай Маслухин

ОпубликованоНиколай Маслухин

Розетка со счетчиком

Розетка, придуманная Muhyeon Kim, показывает количество ватт, потребляемых присоединенными к ней приборами. Кроме того, она имеет световую индикацию, указывающую на сверхнормативное потребление.