Бесконтактные манипуляторы — будущее устройств ввода

Сергей Асмаков

Хит сезона

Группа поддержки

Заключение

 

Одной из горячих тем минувшего года стала технология бесконтактного ввода управляющих команд посредством естественных движений и жестов. Эксперты прочат подобным устройствам большое будущее, причем не только в сфере ПК и игровых приставок, но и в бытовой электронике.

На первый взгляд может показаться, что смена технологий в области массовых устройств ввода происходит крайне медленно. И в этом, действительно, есть доля правды: пару лет тому назад мы отмечали 40-летие компьютерной мыши, а возраст клавиатур безо всякой натяжки можно назвать пенсионным. Другое дело, что за прошедшие десятилетия кардинально изменилась «начинка» этих устройств. Так, механические клавиатуры постепенно сменились полумеханическими, а затем — широко распространенными ныне пленочными. То же самое можно сказать и о манипуляторах типа мышь: в 80-е годы неуклюжая конструкция с двумя взаимно перпендикулярными роликами уступила место моделям с катающимся шариком, а в течение последней дюжины лет на наших столах безраздельно господствуют манипуляторы с оптическими датчиками различных конструкций. Тем не менее способ взаимодействия пользователя с графической оболочкой ОС компьютера посредством мыши и клавиатуры остался прежним: как и пару десятилетий тому назад, мы набираем текст, нажимая клавиши, и перемещаем курсор, двигая корпус мыши по столу.

На рубеже веков обозначился новый вектор развития технологий взаимодействия пользователя с ПК и электронными устройствами. В обиход вошли карманные компьютеры (КПК) с сенсорными экранами. Следом за ними промелькнули планшетные ПК первого поколения, так и не сумевшие закрепиться на массовом рынке. А еще через несколько лет началось триумфальное шествие гаджетов с сенсорными экранами. Доля мобильных телефонов, смартфонов, портативных медиаплееров и прочих электронных устройств, оснащенных сенсорными экранами, год от года увеличивается. Растущая популярность этого решения стимулировала развитие соответствующих технологий: на смену резистивным панелям пришли проекционно­емкостные, благодаря чему значительно повысились точность и удобство работы. Апофеозом «сенсорной лихорадки» стал бум планшетов. Однако в сегменте настольных и портативных ПК сенсорные экраны так и не смогли составить серьезную конкуренцию традиционным устройствам ввода — клавиатурам и мышам. Ноутбуки­трансформеры и моноблоки не в счет: их доля ничтожна и предпосылок к изменению ситуации пока не наблюдается.

Принципиально новое решение, которое способно в корне изменить процесс взаимодействия пользователя именно с ПК, было представлено в конце 2010 года и сразу же стало бестселлером. Проницательные читатели, наверное, уже догадались, что речь идет о контроллере Kinect, созданном в подразделении аппаратных средств корпорации Microsoft.

Хит сезона

Что же такое Kinect? Если охарактеризовать его предельно кратко, то это специализированное устройство ввода, предназначенное для управления работой приложений посредством движений, жестов и изменения позы.

Аппаратное оснащение Kinect включает пару цифровых видеокамер, микрофон, дальномер и высокопроизводительный микропроцессор. Посредством видеокамер устройство в режиме реального времени отслеживает положение тела пользователя в пространстве. Изображение считывается с разрешением 640x480 и частотой 30 кадров в секунду.

 

Контроллер Kinect для XBox

Контроллер Kinect для XBox

Каковы же принципиальные отличия Kinect от традиционно используемых устройств ввода? Во­первых, это бесконтактный манипулятор: пользователю не нужно нажимать кнопки, перемещать какие­либо органы управления или прикасаться к сенсорной поверхности. Во­вторых, он универсален. Традиционные игровые манипуляторы подразделяются на множество типов (геймпады, джойстики, рули и пр.), и конструкция каждого из них приспособлена для игр определенных жанров. Таким образом, владельцам ПК зачастую приходится приобретать несколько манипуляторов различных типов. В этом смысле Kinect является значительно более гибким решением: набор используемых жестов может варьироваться в зависимости от специфики запущенного приложения. Кроме того, отдавать команды посредством жестов и естественных движений тела во многих случаях гораздо проще, чем привыкать к расположению и особенностям реакции аппаратных органов управления.

Работа по созданию Kinect шла на протяжении нескольких лет. Первая публичная демонстрация прототипа под кодовым названием project Natal состоялась летом 2009 года в ходе выставки Electronic Entertainment Expo (E3). А год спустя корпорация Microsoft представила на E3 уже полностью готовый к серийному производству образец этого контроллера, который впоследствии получил название Kinect.

 

Рисунок

Контроллер Kinect позволяет управлять игровым процессом
посредством различных жестов и движений тела

Розничные продажи контроллера Kinect для игровой приставки XBox стартовали 4 ноября 2010 года. Всего за два месяца (с 4 ноября 2010-го по 3 января 2011 года) было продано более 8 млн контроллеров. Таким образом, среднесуточный объем продаж за этот период составил 133 333 штук. По оценкам редакторов «Книги рекордов Гиннесса», до Kinect ни одно бытовое электронное устройство не продавалось столь высокими темпами в течение первых 60 дней продаж, включая даже такие бестселлеры, как iPhone и iPad.

Хотя первая модель Kinect создавалась исключительно для использования с приставками XBox, вскоре после начала продаж в Интернете появился созданный энтузиастами драйвер, позволяющий подключать этот контроллер к ПК. А в конце ноября минувшего года появилась информация о том, что Microsoft готовит к выпуску специальную модификацию Kinect, предназначенную для использования с ПК, функционирующими под управлением ОС Windows. Согласно предварительной информации, она поступит в продажу в феврале­марте этого года.

По словам главы проекта Kinect для Windows Крейга Айслера (Craig Eisler), данная модификация будет подключаться к ПК по интерфейсу USB и получит новую прошивку, которая обеспечит стабильное распознавание жестов и движений пользователя, находящегося на расстоянии 40 см от устройства и далее (доступная в настоящее время версия для XBox эффективно работает на расстоянии 1,2-3,5 м). Как утверждает г­н Айслер, такие изменения позволят не только наилучшим образом адаптировать Kinect для работы с ПК, но и создать целый класс абсолютно новых приложений, управляемых посредством этого контроллера.

В Microsoft уверены, что сфера применения Kinect на ПК не будет ограничена исключительно игровыми приложениями. Как считают разработчики, инновационный манипулятор пригодится для проведения интерактивных презентаций в офисах и учебных заведениях, позволит реализовать оригинальные интерфейсы для управления виртуальными музыкальными инструментами и решать множество других задач.

Важным условием успешного продвижения Kinect на платформе Windows является своевременное появление достаточного большого количества программных продуктов, позволяющих максимально эффективно реализовать возможности новинки. В руководстве Microsoft это хорошо понимают. Корпорация уже объявила о запуске инвестиционной программы Kinect Accelerator, которая позволит привлечь большое количество независимых разработчиков ПО к созданию приложений для ПК, которые позволят раскрыть возможности Kinect, а также реализовать новые идеи по прикладному использованию этого контроллера. Проектам, вошедшим в десятку лучших, Microsoft обещает бесплатно предоставить комплект необходимых средств разработки, а также оказать финансовую помощь в размере 20 тыс. долл.

В настоящее время в Microsoft уже вовсю идут работы не только над модификацией Kinect для Windows, но и над следующей версией этого контроллера для XBox, который пока фигурирует под названием Kinect 2. Дата анонса этого продукта неизвестна. Возможно, его прототип будет показан уже в январе на CES 2012, но не исключено, что Microsoft прибережет эту новинку для профильной выставки Е3.

Согласно информации, опубликованной в конце прошлого года на ресурсе Eurogamer, благодаря применению светочувствительных сенсоров с более высоким разрешением новинка будет отличаться от устройства первого поколения гораздо более высокой точностью распознавания, что, в частности, позволит реализовать функцию чтения по губам. Кроме того, Kinect 2 будет способен отслеживать большее количество параметров, нежели контроллер первого поколения. Например, появится возможность определять направление взгляда пользователя и различать основные эмоции по выражению его лица и изменению тембра и модуляций голоса.

Группа поддержки

В течение нескольких месяцев после начала продаж Kinect сохранял статус уникального и единственного в своем роде продукта. Первый конкурент у него появился лишь осенью минувшего года, когда компания ASUS начала поставки контроллера Xtion Pro, разработанного в тесном сотрудничестве с израильской фирмой PrimeSense.

Аппаратное оснащение Xtion Pro включает видеокамеру, дальномер и ИК-датчик. Глядя на фотографию, трудно не заметить внешнее сходство Xtion Pro с Kinect. Встроенная видеокамера позволяет считывать изображение с разрешением 320x240 либо 640x480 пикселов с частотой 60 и 30 кадров в секунду соответственно. По данным разработчиков, система способна уверенно считывать жесты на расстоянии от 0,8 до 3,5 м; угол обзора оптической системы составляет 58° по горизонтали и 45° по вертикали.

 

Бесконтактный контроллер ASUS Xtion Pro

Бесконтактный контроллер ASUS Xtion Pro

Как и Kinect, контроллер Xtion Pro предназначен для управления графическим интерфейсом ОС и приложений при помощи различных жестов и изменения позы. Однако между ними есть и существенное различие: контроллер ASUS изначально создавался с расчетом на использование с ПК. Как и Microsoft, компания ASUS планирует оказывать поддержку разработчикам приложений (в первую очередь игр), которые позволят наиболее полно реализовать возможности контроллера Xtion Pro.

В настоящее время развиваются и другие проекты. Так, в минувшем году бельгийская компания SoftKinetic представила собственную программную платформу iisu. Данное решение позволяет реализовать интерфейс для управления ПК и бытовой техникой при помощи жестов, считываемых стереоскопической видеокамерой. Одним из важных конкурентных преимуществ iisu являются невысокие требования к вычислительным ресурсам аппаратной части, благодаря чему данное решение наилучшим образом подходит для внедрения в многофункциональных телевизорах (SmartTV) и ТВ-приставках.

Год назад в ходе выставки CES 2011 компания SoftKinetic продемонстрировала прототип контроллера на базе технологии iisu, построенный на аппаратной платформе Intel Atom CE4100. Среди возможностей этого устройства — управление веб­браузером, видеоконференциями и игровыми приложениями. Кроме того, данный контроллер может заменить пульт ДУ, позволяя посредством простых и естественных жестов управлять телевизором и другой бытовой техникой.

В ходе мероприятия Games Developer Conference, проходившего в марте, компания SoftKinetic представила свободно распространяемую версию iisu 2.8. Как отметил главный стратег этой компании Эрик Кржесло (Eric Krzeslo), многие разработчики заинтересовались данным решением. Новейшие достижения SoftKinetic в области создания бесконтактных манипуляторов были представлены осенью минувшего года в ходе крупных международных форумов (в частности, IBC 2011 и IDF 2011). А на проходившей в начале ноября конференции Korea Games Conference компания анонсировала открытую бета-версию iisu 3.0, которая поможет разработчикам игровых приложений реализовать поддержку функций распознавания естественных жестов в своих продуктах.

Заключение

Итак, в настоящее время производители располагают вполне зрелой технологией оптического распознавания жестов, пригодной для использования в массовых продуктах. В свою очередь, многие пользователи проявляют интерес к манипуляторам на базе этой технологии и готовы голосовать за них своим кошельком, что убедительно подтверждает беспрецедентный успех Kinect. Однако если говорить о роли подобных контроллеров применительно к ПК, то хотя они и способны заменить целый «зоопарк» игровых манипуляторов, но до реальной конкуренции с мышью и клавиатурой им еще очень далеко.

Бесспорно, потенциал технологии распознавания жестов огромен, однако его еще предстоит реализовать. Пояснить эту мысль можно на примере смартфонов. Если разобраться, то одной из главных причин их нынешней популярности является не факт наличия установленной поверх дисплея сенсорной поверхности, а реализация качественно нового уровня взаимодействия пользователя с устройством. Залогом успеха стала в корне иная концепция графического интерфейса, который изначально создавался с расчетом на использование сенсорных экранов. С внедрением технологии бесконтактного распознавания жестов дело обстоит точно так же. Расширение сферы их применения напрямую зависит от того, удастся ли разработчикам ПО и операционных систем создать новую концепцию пользовательского интерфейса, которая обеспечит максимально удобное и эффективное управление жестами и движениями. И до тех пор, пока эта задача не решена, вряд ли имеет смысл рассматривать бесконтактные контроллеры в качестве прямых конкурентов традиционным устройствам ввода для ПК.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 01'2012

Наш канал на Youtube

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует