Thumbles – необычный сенсорный интерфейс, элементами которого являются маленькие подвижные роботы

Павлоградские новости

5 мая 2014

Сенсорный интерфейс в настоящее время является основным видом интерфейса, через который пользователи взаимодействуют со своими компьютерами, планшетами, смартфонами и другой электронной техникой.

Несмотря на массу всевозможных достоинств такого вида взаимодействия, он, этот вид, обладает одним существенным недостатком, он не обеспечивает достаточной осязательной обратной связи. Другими словами, он не дает пользователю возможности ощутить «на ощупь» объект, кнопку, ползунок или джойстик, с которым производятся действия.

Новый интерфейс, получивший название Thumbles, призван решить вышеупомянутую проблему, обеспечивая обратную связь с пользователем при помощи весьма необычного метода.

Обратите внимание

Роль исполнительных элементов интерфейса Thumbles выполняют небольшие роботы, способные быстро перемещаться по поверхности во всех направлениях.

Захватывая их и перемещая по поверхности, пользователь может производить операции с виртуальными объектами почти также, как и при помощи обычного сенсорного дисплея.

Основным преимуществом интерфейса Thumbles является то, что подвижные роботы могут оказывать сопротивление движениям пользователя, направлять эти движения по заданному пути и формировать на поверхности абсолютно необычные на сегодняшний день типы интерактивных элементов управления.

Миниатюрные роботы

Кроме всего вышесказанного, роботы интерфейса Thumbles могут становиться участниками «шоу», происходящего на экране. Они могут выступать в роли молекул химических соединений, в роли деталей механических узлов и даже в качестве игровых персонажей.

Конструкция роботов интерфейса Thumbles весьма проста, все элементы, за исключением электронных печатных плат и двигателей, изготавливаются при помощи трехмерных принтеров.

А весь интерфейс в целом создается при помощи стандартных средств, таких, как веб-камера, проектор, а основная работа по управлению работы системы в целом ложится на плечи специализированного «умного» программного обеспечения.

Идея интерфейса Thumbles родилась у исследователей студии Patten Studio, располагающейся в Нью-Йорке.

При условии заинтересованности в дальнейшей разработке идеи со стороны третьих лиц, исследователи планируют значительно расширить возможности интерфейса Thumbles, превратив их разработку в жизнеспособный коммерческий продукт.

Важно

А первым шагом, который планируют сделать исследователи в этом направлении, станет замена нескольких достаточно крупных роботов большим количеством роботов, имеющих намного меньшие габариты.

DailyTechInfo

Источник: http://pavlonews.info/news/categ_4/209406.html

Какие бывают датчики для роботов? – NanoJam.ru — магазин роботов

Датчики играют в робототехнике одну из важнейших ролей. При помощи различных сенсоров робот ощущает окружающую среду и может ориентироваться в ней. По аналогии с живым организмом — это органы чувств.

Даже обычный самодельный робот не может полноценно функционировать без простейших датчиков. В этой статье мы подробно рассмотрим все виды датчиков, которые можно установить на робота, и полезность их применения.

Тактильные сенсоры

Тактильные сенсоры наделяют робота возможностью реагировать на контакты (силы), возникающие между ним и другими объектами в рабочей зоне.

Обычно этими датчиками оснащают промышленные манипуляторы, а также роботов с медицинским применением.

Машины, оснащенные тактильными сенсорами, эффективно справляются с операциями сборки и контроля, то есть функциями, требующими учитывать тонкости работы.

Разрабатывая современных гуманоидных роботов, производители оснащают их этими сенсорами, чтобы сделать машины ещё более «одушевленными», способными воспринимать информацию об окружающем мире буквально на ощупь.

Оптические датчики

При построении робота просто не обойтись без оптических датчиков. С помощью них аппарат будет «видеть» все вокруг. Эти сенсоры работают с помощью фоторезистора.

Датчик отражения (излучатель и приемник) позволяет определять белые или черные участки на поверхности, что позволяет, к примеру, колесному роботу двигаться по нарисованной линии или определить близость препятствия.

Источником света часто служит инфракрасный светодиод с линзой, а детектором — фотодиод или фототранзистор.

Отдельного внимания заслуживают видеокамеры. По сути, это глаза робота. Этот тип датчиков на сегодняшний широко используется благодаря росту технологий в сфере обработки изображений. Как понимаете, кроме роботов, применений видеокамерам достаточно: системы авторизации, распознавания образов, обнаружения движения в случае охранной деятельности и т.п.

Звуковые датчики

Эти датчики служат для безопасного передвижения роботов в пространстве за счет измерения расстояния до препятствия от нескольких сантиметров до нескольких метров.

К ним относятся микрофон (позволяет фиксировать звук, голос и шум), дальномеры, которые представляют собой датчики, измеряющие расстояние до ближайших объектов и другие ультразвуковые сенсоры.

УЗ особенно широко используются практически во всех отраслях робототехники.

Работа ультразвукового датчика основана на принципе эхолокации. Вот как это работает: динамик прибора издает УЗ импульс на определенной частоте и замеряет время до момента его возвращения на микрофон.

Совет

Звуковые локаторы излучают направленные звуковые волны, которые отражаются от объектов, и часть этого звука снова поступает в датчик.

При этом время поступления и интенсивность такого возвратного сигнала несут информацию о расстоянии до ближайших объектов.

Для автономных подводных аппаратов преимущественно используются технологии подводных гидролокаторов, а на земле звуковые локаторы в основном используются для предотвращения столкновений лишь в ближайших окрестностях, поскольку эти датчики характеризуются ограниченным диапазоном.

К числу других устройств, альтернативных по отношению к звуковым локаторам, относятся радары, лазеры и лидары. Вместо звука, в этом типе дальномеров используется отраженный от препятствия лазерный луч. Эти датчики получили более широкое применение в разработке автономных автомобилей, так как позволяют транспортному средству более эффективно справляться с дорожным движением.

Датчики положения

Этот вид датчиков используется в основном в беспилотных транспортных средствах, промышленных роботах, а также устройствах, требующих самобалансировки.

К датчикам положения относятся GPS (система глобального позиционирования), ориентиры (исполняют роль маяка), гироскопы (определение угла вращения) и акселерометры. GPS – это спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположение робота в пространстве.

GPS позволяет беспилотным наземным, воздушным и водным транспортным средствам находить свой маршрут и без труда двигаться от одной точки к другой.

Гироскопы в робототехнике также распространенная вещь. Они отвечают за балансировку и стабилизацию любого устройства. А за счет того, что эта деталь относительно недорогая, её можно установить в любой самодельный робот.

Акселерометр – это датчик, позволяющий роботу измерять ускорение тела под действием внешних сил. Этот прибор похож на массивное тело, способное передвигаться вдоль некоторой оси и соединено с корпусом прибора пружинами. Если такой прибор толкнуть вправо, то груз сместится по направляющей влево от центра оси.

Датчики наклона

Данные сенсоры используются в роботах, где нужно контролировать наклон, для поддержания равновесия и во избежание переворота аппарата на неровной поверхности. Существуют как с аналоговыми, так и с цифровыми интерфейсами.

Инфракрасные датчики

Самый доступный и простой вид датчиков, которые применяются в роботах для определения приближения. Инфракрасный датчик самостоятельно посылает инфракрасные волны и, поймав отраженный сигнал, определяет наличие препятствия перед собой.

В режиме “маяк”, данный датчик посылает постоянные сигналы, по которым робот сможет определять примерное направление и удаленность маяка.

Обратите внимание

Это позволяет запрограммировать робота таким образом, чтобы он всегда следовал в сторону этого маяка.

Низкая стоимость этого датчика позволяет устанавливать его практически на все самодельные роботы, и таким образом, оснащать их способностью уходить от препятствий.

Датчики температуры

Датчик температуры – еще один полезный прибор, который часто используется в современных устройствах. Он служит для автоматического измерения температуры в различных средах. Как и в компьютерах, в роботах прибор используется для контролирования температуры процессора и его своевременного охлаждения.

Мы рассмотрели все самые основные сенсоры, которые используются в робототехнике и позволяют роботу быть более ловким, маневренным и производительным.

Источник: https://nanojam.ru/news/kakie-byvayut-datchiki-dlya-robotov

Какие интерфейсы будущего заменят мультитач?

Представление о том, каким должен быть идеальный пользовательский интерфейс, проще всего отследить по существующей кино фантастике.

Всего пол столетия назад ученые думали, что машины не такого уж и далекого будущего будут распознавать и интерпретировать человеческую речь.

В качестве примера вспомним знаменитую кубриковскую «Космическую одиссею 2001 года» Менее шедевральные, но более приближенные к реальности фильмы делали акцент на том, что изображали, как компьютерщики энергично набирали на клавиатуре компьютера консольные команды.

В 90-е годы одной стала «обезумевшая» виртуальная реальность. Стоит пользователю в ней совершить самое простое действие, как начинался затяжной полет, обязательно в трехмерном пространстве и непременно галлюциногенного вида.

Эталонный интерфейс с фильме «Особое мнение»

Считается, что фильм «Особое мнение» стал источником последнего интерфейсного эталона. Как известно, он вышел на экраны в 2002 году и рассказывает о недалеком будущем.

Почему, казалось бы, второстепенная сцена, где главный герой фильма начинает взаимодействовать с компьютером, произвела наиболее мощное по своему воздействию влияние на зрителей.

С тех пор любой интерфейс в чем-то отличающийся от других, подлежит сравнению с тем, что был в «Особом мнении».

Сегодня это описание выглядит вполне обыденным. И вовсе не потому, что кто-то создал нечто более интересное и совершенное.

Важно

Сенсорные дисплеи и мультитач, являвшиеся «последним писком» моды в начале 2000-х годов, экзотикой уже не является.

Интерфейс, продемонстрированный в «Особом мнении», ныне является непременным атрибутом любого смартфона или планшета, а в последние годы и у многих ноутбуков.

Можно только радоваться и удивляться насколько быстро мы не только догнали, но и перегнали прогнозы футурологов. Однако утверждать, что развитие пользовательских интерфейсов закончилось, кончено же нельзя.

История создания мультитача

История мультитача продолжается. Но прежде чем идти дальше, необходимо сделать все, чтобы завершить текущий период истории.

К мнению Хана нельзя не прислушаться, ведь он один из тех, кому и удалось придумать мультитач, каким он является сейчас.

Еще несколько лет назад на конференции TED Джеф Хан успешно продемонстрировал мультитач-интерфейс, разработанный им в Нью-йоркском университете. До появления таких шедевров, как iPhone или сенсорного стол Microsoft Surface оставалось еще больше года, поэтому презентацию Хана можно смело назвать первой (из общеизвестных) реализацией этой идеи.

Компания Perceptive Pixel, основанная Ханом, вскоре была приобретена Microsoft.

Ожидалось, что она вольется в исследовательский центр Microsoft Research, ориентированный на перспективные исследованиями, но этого не произошло.

Получилось так, что Perceptive Pixel влилась в подразделение компании, занимавшееся разработкой приложенийя Office, и в этом была своя логика, так как мультитач уже не был «гостем из будущего».

Тем не менее, утверждать, что его потенциал раскрыт до конца, было бы преждевременно. И сам Хан считает, что существуют еще весьма важные направления развития, которым необходимо уделить особое внимание.

Мультитач интерфейсы

Далее поговорим о разновидностях мультитач интерфейсах.

Условно можно разделить на следующие виды:

  • большие и гигантские мультитач-дисплеи, с которыми может взаимодействовать сразу целая группа пользователей;
  • одновременное использование пера и мультитача.

С первым направлением, пожалуй, все ясно. Зато второе и них требует более детального объяснения.

Человеческие пальцы, по мнению Хана, это слишком грубый инструмент, который нельзя использовать для решения слишком серьезных задач. Для того, чтобы манипулировать контентом пальцы – это то, что на самом деле нужно.

Но в тех случаях, когда необходимо что-то писать или рисовать необходимо что-нибудь поточнее, чем пальцы, например, перо.

Совет

Идея Хана отличается от идеи перьевых интерфейсов прошлого, «павших» в жесткой конкурентной борьбе с тачскринами. Суть ее в том, что перо в этом случае является именно пером и ничем более.

Пальцами можно перемещать окна, нажимать кнопки, поэтому и выдумывать тут что-то большого смысла не имеет. Хан так и делает, демонстрируя интерфейс на сенсорном столе.

При этом, двигая и масштабируя документы при помощи левой руки, а пером, сжимаемым в правой руке, делая пометки и надписи. Со стороны весь процесс работы на дисплее выглядит очень органично и естественно.

Планшеты, которые одновременно чувствительны, как к прикосновению пальцев, так и к перу, уже существуют. Так, их сегодня очень активно выпускает южнокорейская Samsung. Однако по мнению Хана это не совсем то, что нужно. Во-первых, они слишком мелковаты для двуручного использования.

Во-вторых, перо не дает возможности регистраций касаниями пальцев. В-третьих, все современные интерфейсы слишком медленно реагируют на прикосновение пера, что создает проблемы при работе.

Может быть, по чьим то понятиям задержка минимальна, но для большинства пользователей слишком и неприятна.

Все перечисленные проблемы, конечно же, принципиально решаемы. Использование пера и мультитача одновременно представляется самой простой из всех возможных идей, о которых далее пойдет речь. А вот с другими идеями все намного сложнее.

Управление наощупь

Если кто еще помнит, то среди основных жалоб на только что появившиеся «айфоны» доминировали жалобы на отсутствие у «эппловского» телефона физических кнопок, являвшихся непременным атрибутом едва ли не у всех существовавших на тот момент телефонов. В итоге, однако, оказалось, что плюсов у тачскринов, количество которых заметно перевешивает минусы, намного больше. Тем не менее, несмотря на то, что проблема ушла на второй план, она осталась.

Взаимодействие возможно и при отсутствии тактильной обратной связи. Однако в этом случае оно будет слишком обеднено. Ведь прикоснуться к объектам на экране по -настоящему мы не сможем, хотя управлять ими – да.

Читайте также:  Автомобили с искусственный интеллектом появятся на дорогах через 5 лет!

О порочности подобной ситуации лучше всего сказал один из самых талантливых специалистов по интерфейсам в мире Брет Виктор. В прошлом он работал в Apple и участвовал в разработках экспериментальных интерфейсов для таких устройств, как iPad и iPod nano. Он назвал мультитач-интерфейсы, существующие сейчас, ничем иным, как «картинками под стеклом».

Обратите внимание

Увы, но «картинки под стеклом» можно только двигать и ничего более. При сегодняшнем уровне развития технологии, фундаментальным моментом считается жест, когда палец скользит по плоской поверхности.

Попробуйте найти нечто аналогичное в природе, когда манипуляция предметом сводилась только к этому примитивному жесту. Получается, надо избавляться от стекла, но это не такое простое дело, как кажется.

Брет Виктор не имеет готового рецепта, но он указывает на исследования, проводимые в области гаптических технологий, признавая, что им еще очень далеко до совершенства.

Гаптические технологии ценны тем, что их использование дает возможность человеку почувствовать определенные тактильные ощущения.

В качестве примера грубой гаптической технологии, получившей распространение сегодня, можно привести вибрацию смартфона, работающего под управлением Android. Это происходит в тех случаях, когда мы нажимаем на экран.

Следующий шаг напрашивается сам собой — переход к таким дисплеям, прикосновение к которым дает пользователю возможность почувствовать рельефность объектов, изображённых на нём.

Компания Apple сумела запатентовать такую конструкцию дисплея, который имеет пару дополнительных слоев. Один из слоев заполняется жидкостью, которая обладает магнитными свойствами.

Другой же слой – это ничто иное, как матрица миниатюрных электромагнитов. Стоит активировать определенную группу магнитов, и они притягивают жидкость туда, где это необходимо.

«Чуть-чуть» достаточно, чтобы почувствовать, что, например, кнопка уже нажата.

Важно

Примерно такого же эффекта пытается добиться компания Senseg, при этом стремясь к тому, чтобы форма поверхности дисплея не поддавалась механическим изменениям. В этой компании решили обойтись без магнитов и ферромагнитной жидкости и покрыли дисплей электродов — тикселей.

Так называют сокращённую форму более известного словосочетания — «тактильные пиксели». Меняя на тикселях электрический заряд, можно заметно упростить или усложнить скольжение пальца. Пользователю при этом кажется, что поверхность объективно плоская имеет и текстуру и форму. Насколько близка к реальным ощущениям возникающая у пользователя иллюзия – это уже вопрос другой вопрос.

Интерфейсы материальные

Подмечено, что с точки зрения пользовательских интерфейсов каждое новое поколение компьютеров становится все непосредственнее. Напомним, сначала все команды компьютеру мы задавали при помощи клавиатуры.

Следующий шаг – графический интерфейс, позволяющий видеть собственными глазами те объекты, с которыми мы собираемся оперировать. Для любителей живой клавиатуры предпринимались способы создания сенсорной клавиатуры с физической выпуклостью для ощущения их реальности.

Для этого понадобилась стрелка, т.е. еще один объект, повторяющий все движения компьютерной мыши.

Чуть позже в этой цепочке было успешно устранено одно лишнее звено. Теперь можно нажать пальцем на нарисованную кнопку и получить необходимый эффект. Однако она по-прежнему останется нарисованной. Да, гаптические технологии придали дисплею реалистичности, но дальше этих полумер не пошли. А дальше что?

Правда теперь они будут зависеть от наших действий и влиять на то, что происходит в компьютере. Это т.н материальные интерфейсы.

Исследования, связанные с их созданием и использованием ведутся уже более двадцати лет. И, надо сказать, отдача есть, т.к. элементы материальных интерфейсов мы можем найти повсюду.

В качестве примера можно привести переключение ориентации экрана в планшетах и в смартфонах.

Совет

Если традиционный интерфейс должен имеет специальную кнопку, которую, зная о ее существовании и назначении пользователь должен в обязательном порядке нажать, но материальный интерфейс никаких кнопок не требует кнопок.

Когда встроенный в него акселерометр осознает, что устройство повернули, тут же автоматически меняется и ориентация дисплея.

Сам поворот устройства служит командой компьютеру, меняющей состояние компьютера, в силу чего устройство не нуждается в обучении.

В качестве образца более сложного материального интерфейса можно привести пример прототипа под названием PaperTab. Его на CES продемонстрировала общественности компания Plastic Logic. В варианте интерфейса этой компаниие перед пользователем лежат листы гибкой электронной бумаги, которые отображают различные документы. Компьютер работает не с отдельным листом, а со всей конструкцией в целом.

Каждый лист – это окно на экране дисплея. Листы, находящиеся в центре стола — это документы, листы, расположенные на краю — это списки документов и приложений. Прикасаясь одним листом к другому, пользователь легко копирует документы.

Когда требуется детальнее рассмотреть документ, пользователь кладет несколько листов рядом и содержимое нужного документа автоматически заполняет всю их площадь. Вновь создаваемые варианты интерфейсов вряд ли заменят клавиатуру и мышь, которые используются с персональными компьютерами и многим кажутся анахронизмом.

Они просто дополнят их в тех устройствах, многие из которых еще даже не существуют.

Источник: http://www.sciencedebate2008.com/three-new-interfaces/

Идеальный размер элементов интерфейса для сенсорных экранов

Версия для печати

Чем меньше объект, тем сложнее в него попасть. Это правило работает и при игре в дартс, и в стрельбе. Применимо оно и для сенсорных экранов мобильных устройств.

Если интерактивные элементы интерфейса будут слишком маленького размера, пользователю будет гораздо труднее по ним попасть при нажатии.

Обратите внимание

Очевидно, при разработке интерфейса для сенсорного экрана нужно стараться делать эти элементы больше. Вопрос заключается в том, насколько большими они должны быть, чтобы удовлетворять большинство пользователей.

Многие мобильные разработчики обращаются к руководствам, предоставляемым создателями той или иной операционной системы.

Что говорят руководства?

В своих руководствах для разработки приложений под iPhone Apple рекомендует использовать минимальный размер объекта, равный 44х44 пикселя.

Для своей мобильной платформы корпорация Microsoft предполагает использовать элементы, длина стороны которых будет находиться в диапазоне от 26 до 34 пикселей.

Nokia считают, что размер элемента не должен быть меньше 28х28 пикселей.

Выходит, что каждый разработчик предлагает собственные «каноничные» размеры элементов интерфейса, однако, все эти стандарты на самом деле не являются оптимальными, так как в реальности такие элементы будут значительно меньше размера пальца, к тому же, не учитываются и физические размеры самих пикселей. Всё это приводит к проблемам при взаимодействии пользователя с интерфейсом приложения.

Маленькие элементы — большие проблемы

Более мелкие детали интерфейса требуют большей точности при нажатии. Для того, чтобы визуально проследить успешное нажатие на нужный элемент, пользователю приходится выполнять нажатие не подушечкой, а кончиком пальца. Суммарно это увеличивает время выполнения действий, а также требует большей точности, что уменьшает удобство использования интерфейса.

Ещё одна проблема, возникающая при небольшом размере интерактивных элементов интерфейса — ошибочные нажатия. Это особенно актуально в случае, когда несколько мелких элементов расположены близко друг к другу.

Пытаясь нажать на один из элементов, палец пользователя случайно попадает на соседний элемент, вызывая ненужное срабатывание этого элемента. В случае, если человек использует для нажатия большой палец, шанс ошибочного нажатия возрастает ещё больше.

Возможно, пользователю даже придётся прикасаться к элементу боковой поверхностью пальца, но это совершенно неудобно.

Использование большого пальца очень распространено среди пользователей. К тому же, среди пользователей всегда найдутся те, кто не использует обе руки при работе с мобильным устройством. В любом случае, ни количество используемых рук, ни то, каким пальцем пользователь касается элемента интерфейса, не должно влиять на точность попадания по элементам интерфейса.

Средняя ширина указательного пальца

Средняя ширина указательного пальца колеблется в зависимости от конкретного человека от 1.6 до 2 сантиметров. Если конвертировать это в пиксели для среднего не Retina дисплея, то получим приблизительно 45-57 пикселей.

Это значительно больше, чем указано в рекомендациях для разработчиков. Если не привязываться к пикселям с учётом их изменяющегося размера в зависимости от конкретного дисплея, при нажатии на элемент подушечкой указательного пальца должны быть видны границы этого элемента, чтобы пользователь получил визуальное подтверждение совершённого нажатия.

Средняя ширина большого пальца

Строение человеческой кисти руки таково, что большой палец всегда несколько толще других пальцев, и для большого пальца средняя ширина составляет 2.5 сантиметра, что при приблизительном переводе даёт 72 пикселя.

Исследования подтверждают, что при увеличении размера элементов на экране ошибочные нажатия практически исчезают. Кроме того, исключение необходимости поворота пальца, а также использования кончика пальца помимо подушечки, суммарно увеличивают скорость выполнения действий пользователем и делают процесс значительно более комфортным.

Вопрос практичности

Несмотря на очевидное удобство при работе с элементами, подходящими под размер пальца, нельзя забывать о размере экрана мобильного устройства.

При этом использование более крупных элементов значительно удобнее при их группировке.

К примеру, если нам нужно расположить рядом 3 элемента, то, увеличив размер каждого элемента и сократив расстояние между ними, мы не займём больше места на экране, но упростим для пользователя попадание по этим элементам.

Важно

В случае с планшетами, когда мы работаем с гораздо большим по размеру экраном, использование крупных элементов значительно упрощается.

Существуют альтернативные способы решения проблемы ошибочных попаданий, такие как оптимизация расположения элементов, а также сокращение количества интерактивных элементов. Конечно же, это нужно делать не в ущерб функциональности интерфейса.

Размеры элементов для игровых приложений

Для игровых приложений, в которых необходимо использования двух рук, очевидно использование именно больших пальцев для управления.

Увеличенные элементы, выполняющие роль контроллеров, сделают игровой процесс более комфортным и удобным для пользователя.

Итог

Бесспорно, привязка размера интерактивных элементов интерфейса к среднестатистическим размерам пальцев пользователя значительно повышает юзабилити приложения. Исключение ненужных движений пальцами при работе с приложением повышает удобство работы с ним. Надеемся, что эта информация поможет вам создавать более качественные, удобные для пользователя приложения.

Источник

Источник: http://www.optimization.com.ua/articles/idealnyiy-razmer-elementov-interfeysa-dlya-sensornyih-ekranov.html

Сенсорный экран: история изобретения и принципы работы

Сегодня сенсорным дисплеем, а вернее экраном с возможностью введения информации посредством касания, никого не удивишь. Практически все современные смартфоны, планшетные ПК, некоторые электронные книги и другие современные гаджеты оснащены подобными устройствами. Какова же история этого чудесного устройства ввода информации?

Считается, что родителем первого в мире сенсорного устройства является американский преподаватель университета штата Кентукки, Сэмуэль Херст. В 1970 году он столкнулся с проблемой считывания информации с огромного количества лент самописцев.

Его идея автоматизации этого процесса стала толчком к созданию первой в мире компании по производству сенсорных экранов – Elotouch. Первая разработка Херста и его единомышленников носила название Elograph.

Она увидела свет в 1971 году и использовала четырех проводной резистивный метод определения координат точки касания.

Первой же компьютеризированным устройством с сенсорным дисплеем была система PLATO IV, появившаяся на свет в 1972 году благодаря исследованиям, проходившим в рамках компьютерного обучения в США. Она имела сенсорную панель, состоящую из 256 блоков (16×16), и работающую при помощи сетки инфракрасных лучей.

В 1974 году снова дал о себе знать Сэмюэль Херст.

Образованная им компания Elographics выпустила прозрачную сенсорную панель, а еще через три года в 1977 ими была разработана пяти проводная резистивная панель.

Спустя несколько лет компания объединяется с крупнейшим производителем электроники Siemens и в 1982 году они совместно выпускают первый в мире телевизор, оборудованный сенсорным экраном.

Совет

В 1983 году производитель компьютерной техники компания Hewlett-Packard выпускает компьютер HP-150, оборудованный сенсорным дисплеем, работающим по принципу инфракрасной сетки.

Первым мобильным телефоном с сенсорным устройством для ввода информации была модель Alcatel One Touch COM, выпущенная в 1998 году.

Именно она стала прообразом современных смартфонов, хотя и имела по сегодняшним меркам весьма скромные возможности – небольшой монохромный дисплей.

Еще одной попыткой смартфона с сенсорным экраном стала модель Ericsson R380. Она также имела монохромный дисплей и была весьма ограничена в своих возможностях.

Сенсорный экран в современном виде предстал в 2002 году в модели Qtek 1010/02 XDA, выпущенной компанией HTC. Это был полноцветный дисплей с достаточно хорошей разрешающей способностью, поддерживающий 4096 цветов.

Он использовал резистивную технологию определения координат касания. На более высокий уровень сенсорные экраны вывела компания Apple.

Именно благодаря ее IPhone, устройства с сенсорными дисплеями получили невероятную популярность, а их разработка Multitouch (определение касания двумя пальцами) существенно упрощала ввод информации.

Однако появление сенсорных экранов стало не только удобным новшеством, но и повлекло за собой некоторые неудобства. Электронные устройства, оснащенные сенсором, более чувствительны к неаккуратному обращению, поэтому и ломаются чаще. Ломаются даже экраны в Iphone. Благо, что заменить их может даже неквалифицированный специалист.

Такая диковинка как сенсорный экран – дисплей с возможностью ввода информации простым нажатием на его поверхность при помощи специального стилуса или просто пальца, давно уже перестал вызывать удивление у пользователей современных электронных гаджетов. Давайте попробуем разобраться, как же он работает.

На самом деле видов сенсорных экранов существует достаточно большое количество. Друг от друга они отличаются принципами, заложенными в их работе. Сейчас на рынке современной высокотехнологичной электроники используются в основном резистивные и емкостные сенсоры.

Читайте также:  В тренировках российских футболистов задействуют искусственный интеллект

Однако существуют также матричные, проекционно-емкостные, использующие поверхностно-акустические волны, инфракрасные и оптические. Особенность двух первых, самых распространенных в том, что сам сенсор отделен от дисплея, поэтому при поломке его с легкостью может заменить даже начинающий электромастер.

Обратите внимание

Вам останется лишь купить тачскрин для сотового или любого другого электронного устройства.

Резистивный сенсорный экран состоит из гибкой пластиковой мембраны, на которую собственно мы и нажимаем пальцем, и стеклянной панели. На внутренние поверхности двух панелей нанесен резистивный материал, по сути, являющийся проводником.

Между мембраной и стеклом равномерно расположен микроизолятор. Когда мы нажимаем на одну из областей сенсора, в этом месте замыкаются проводящие слои мембраны и стеклянной панели и происходит электрический контакт.

Электронная схема-контроллер сенсора преобразует сигнал от нажатия в конкретные координаты на области дисплея и передает их в схему управления самим электронным устройством.

Определение координат, а вернее ее алгоритм, очень сложен и основан на последовательном вычислении сначала вертикальной, а потом горизонтальной координаты контакта.

Резистивные сенсорные экраны достаточно надежны, поскольку нормально функционируют даже при загрязнении активной верхней панели. К тому же они, ввиду своей простоты более дешевы в производстве.

Однако у них есть и недостатки. Одним из основных является низкая светопропускная способность сенсора. То есть поскольку сенсор наклеен на дисплей, изображение получается не таким ярким и контрастным.

Емкостный сенсорный экран. В основу его работы заложен тот факт, что любой предмет, имеющий электрическую емкость, в данном случае палец пользователя, проводит переменный электрический ток. Сам сенсор представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным веществом, которое образует проводящий слой.

На этот слой при помощи электродов подается переменный ток. Как только палец или стилус касается одной из областей сенсора, в этом месте происходит утечка тока. Его сила зависит от того на сколько близко к краю сенсора произведен контакт. Специальный контроллер измеряет ток утечки и по его значению вычисляет координаты контакта.

Емкостный сенсор также как и резистивный не боится загрязнений, к тому же ему не страшна жидкость.

Важно

Однако по сравнению с предыдущим он имеет более высокую прозрачность, что делает изображение на дисплее более четким и ярким. Недостаток емкостного сенсора происходит из его конструктивных особенностей.

Дело в том, что активная часть сенсора, по сути, находится на самой поверхности, поэтому подвержена износу и повреждениям.

Теперь поговорим о принципах работы менее популярных на сегодняшний день сенсоров.

Матричные сенсоры работают по принципу резистивных, однако отличаются от первых максимально упрощенной конструкцией. На мембрану наносятся вертикальные проводящие полосы, на стекло – горизонтальные. Или наоборот. При давлении на определенную область, замыкаются две проводящие полосы и контроллеру достаточно легко вычислить координаты контакта.

Недостаток такой технологии виден невооруженным глазом – очень низкая точность, а следовательно и невозможность обеспечить высокую дискретность сенсора.

Из-за этого некоторые элементы изображения могут не совпадать с расположением полос проводника, а следовательно нажатие на эту область может либо вызвать неправильное исполнение нужной функции либо вообще не сработать.

Единственным достоинством этого типа сенсоров является их дешевизна, которая собственно говоря, и выплывает из простоты. Кроме этого матричные сенсоры не прихотливы в использовании.

Проекционно-емкостные сенсорные экраны являются как бы разновидностью емкостных, однако работают немного по-другому. На внутреннюю сторону экрана наносится сетка электродов.

При касании пальцем между соответствующим электродом и телом человека возникает электрическая система – эквивалент конденсатора. Контроллер сенсора подает импульс микротока и измеряет емкость образовавшегося конденсатора.

В результате того что в момент касания одновременно задействованы несколько электродов, контроллеру достаточно просто вычислить точное место касания (по самой большой емкости).

Основные достоинства проекционно-емкостных сенсоров – это большая прозрачность всего дисплея (до 90 %), чрезвычайно широкий диапазон рабочих температур и долговечность. При использовании такого типа сенсора несущее стекло может достигать толщины 18 мм, что дает возможность делать ударопрочные дисплеи. К тому же сенсор устойчив к непроводящему загрязнению.

Сенсоры на поверхностно-акустических волнах – волнах, распространяющихся на поверхности твердого тела. Сенсор представляет собой стеклянную панель, по углам которой расположены пьезоэлектрические преобразователи. Суть работы такого сенсора в следующем.

Совет

Пьезоэлектрические датчики генерируют и принимают акустические волны, которые распространяются между датчиками по поверхности дисплея. Если касания нет – электрический сигнал преобразуется в волны, а потом обратно в электрический сигнал. Если произошло касание часть энергии акустической волны поглотится пальцем, а следовательно не дойдет до датчика.

Контроллер проанализирует полученный сигнал и посредством алгоритма вычислит место касания.

Достоинства таких сенсоров в том, что используя специальный алгоритм можно определять не только координаты касания, но и силу нажатия – дополнительная информационная составляющая.

К тому же конечное устройство отображения (дисплей) имеет очень высокую прозрачность, поскольку на пути света нет полупрозрачных проводящих электродов. Однако сенсоры имеют и ряд недостатков.

Во-первых, это очень сложная конструкция, а во-вторых – точности определения координат очень сильно мешают вибрации.

Инфракрасные сенсорные экраны. Принцип их работы основан на использовании координатной сетки из инфракрасных лучей (излучатели и приемники света).

Примерно тоже, что и в банковских хранилищах из художественных фильмов про шпионов и грабителей.

При касании в определенной точке сенсора прерывается часть лучей, а контроллер по данным от оптических приемников определяет координаты контакта.

Основной недостаток таких сенсоров – очень критичное отношение к чистоте поверхности. Любое загрязнение может привести к полной его неработоспособности. Хотя из-за простоты конструкции этот тип сенсора используется в военных целях, и даже в некоторых мобильных телефонах.

Обратите внимание

Оптические сенсорные экраны являются логическим продолжением предыдущих. Инфракрасный свет используется в качестве информационной подсветки. Если на поверхности нет сторонних предметов – свет отражается и попадает в фотоприемник. Если произошло касание – часть лучей поглощается, а контроллер определяет координаты контакта.

Недостатком технологии является сложность конструкции в виду необходимости использования дополнительного светочувствительного слоя дисплея. К достоинствам можно отнести возможность достаточно точного определения материала, с помощью которого произведено касание.

Тензометрические и сенсорные экраны DST работают по принципу деформацииповерхностного слоя. Их точность достаточно низкая, но они прекрасно выдерживают механические воздействия, поэтому применяются в банкоматах, билетных автоматах и прочих публичных электронных устройствах.

Индукционные экраны основаны на принципе формирования электромагнитного поля под верхней частью сенсора. При касании специальным пером, меняется характеристика поля, а контроллер в свою очередь вычисляет точные координаты контакта. Применяются в художественных планшетных ПК самого высокого класса, поскольку обеспечивают большую точность определения координат.

Источник: Scsiexplorer

Просмотров всего: 4 298 и сегодня: 5

Читайте так же:  Рейтинг лучших смартфонов 2016 года

Источник: https://mnogoto4ka.ru/sensornyj-ekran-principy-raboty/

Использование возможностей смартфона в приложениях

Презентацию к данной лекции можно скачать здесь.

В этом курсе проделана уже немалая работа: установлена и настроена среда разработки, созданы первые приложения, хочется двигаться дальше. Разработка мобильных приложений под Android имеет ряд особенностей, часть из них мы уже рассмотрели, часть ожидают рассмотрения в ближайших темах. Данная тема, как видно из названия, посвящена возможностям смартфонов и их использованию в приложениях.

Особенностью большинства мобильных устройств является наличие сенсорного экрана и возможность управления пальцем (touch-interface), очевидно, что это необходимо учитывать и использовать при разработке приложений.

Смартфон, если уж появляется у человека, становится его спутником всегда и везде, в связи с этим, довольно часто используется, как фотоаппарат или проигрыватель музыки, а также смартфоны все чаще становятся инструментами ориентирования на местности.

В данной теме предполагается рассмотрение вопросов разработки приложений, ориентированных на тач-интерфейс, работу со звуком, использование камеры и глобальных систем позиционирования.

Пришло время поговорить о наиболее интересных возможностях смартфонов, которые можно использовать в приложениях. Ни для кого не секрет1, что смартфон является “умным телефоном”: предполагает обязательное наличие операционной системы и возможность установки дополнительных приложений, существенно расширяющих функционал устройства.

С одной стороны, смартфон выполняет все привычные функции мобильного телефона и, благодаря компактным размерам, всегда под рукой. С другой стороны, благодаря наличию процессора и операционной системы, позволяет выполнять многие функции полноценного компьютера.

Дополнительно ко всему, смартфоны обладают рядом интересных особенностей, не характерных для телефонов и компьютеров.

Важно

Для начала обратим внимание на экран смартфона. В современных смартфонах экран занимает практически всю площадь передней панели устройства, имеет высокое разрешение и является чувствительным к прикосновениям.

Благодаря такой чувствительности, для взаимодействия с устройством и его приложениями можно использовать виртуальные элементы управления, чаще всего кнопки, отображаемые на экране. В связи с чем отпадает необходимость в физических кнопках.

В смартфонах реализуется, так называемый, touch-интерфейс – интерфейс, основанный на виртуальных элементах управления, выбор которых выполняется простым касанием, а также на использовании жестов (gestures). Если точек касания несколько (т. е. используется несколько пальцев), такой интерфейс, уже называется multi-touch.

Еще одна особенность смартфонов состоит в том, что для большинства их владельцев не последнюю роль играет возможность использования этого “умного телефона” в качестве аудио или видеоплеера, поэтому современные устройства становятся все более и более мультимедийными.

В первой лекции обсуждалось, что в состав платформы Android входит набор библиотек для обработки мультимедиа Media Framework, в котором реализована поддержка большинства общих медиа-форматов.

В связи с чем, в приложения, разрабатываемые для смартфонов под управлением Android, можно интегрировать запись и воспроизведение аудио и видео, а также работу с изображениями.

Важной и часто используемой особенностью смартфонов является наличие камеры, которая позволяет снимать все самое интересное: от первых шагов ребенка до падения метеорита.

Телефон всегда под рукой и готов к работе, в связи с этим количество фотографий и небольших видеороликов резко увеличилось, и любое интересное событие в жизни индивидуума может быть запечатлено и сохранено для потомков. С ростом возможностей получения фото и видео материалов увеличивается потребность в приложениях, способных работать с этими материалами.

Совет

Платформа Android позволяет разрабатывать такие приложения, которые предоставляют пользователям возможности делать фотоснимки или записывать видео, каким-то образом обрабатывать полученные материалы и использовать их далее.

Большинство смартфонов оснащены GPS-модулем, а некоторые даже комбинированным модулем GPS/ГЛОНАСС, что позволяет использовать такое устройство в качестве инструмента для ориентирования на местности. Во многих случаях смартфон с установленным соответствующим программным обеспечением вполне может заменить GPS навигатор.

В разрабатываемых приложениях иногда бывает очень полезно добавить возможность получения координат устройства и хозяина, если оба находятся в одном месте, и использовать эти координаты для каких-либо целей.

Например, уже существуют приложения, которые позволяют отслеживать параметры человека (спортсмена) во время преодоления некоторых расстояний бегом, на велосипеде, на лыжах и т. д.

Такое приложение работает во время тренировки (устройство должно перемещаться вместе со спортсменом), по окончанию можно получить полную статистику маршрута: точное время в пути, расстояние, подъемы/спуски, среднюю скорость, потраченные калории и т. д. Заметим, что большая часть информации опирается на данные, полученные со спутников GPS.

Рассмотрение особенностей смартфонов будет неполным, если оставить без внимания датчики и сенсоры, которыми оснащены большинство устройств. Эти микроустройства обеспечивают связь смартфона с окружающей средой и добавляют новые удивительные функции.

С помощью датчика приближения, например, можно отключать подсветку экрана при приближении телефона к уху пользователя во время разговора, блокировать экран, чтобы не было возможности случайно нажать на отбой. Акселерометр может использоваться для смены ориентации экрана, для управления в играх, особенно симуляторах, а также в качестве шагомера.

Датчик освещенности позволяет регулировать яркость экрана. Гироскоп может применяться для определения более точного позиционирования устройства в пространстве.

Обратите внимание

Все рассмотренные особенности в совокупности увеличивают привлекательность смартфонов, позволяют разработчикам создавать приложения с разнообразными, полезными, интересными и иногда неожиданными функциями. Далее в лекции рассмотрим перечисленные возможности смартфонов более подробно и узнаем как можно их использовать при разработке приложений.

В этом разделе лекции рассмотрим возможности добавления сенсорного управления в мобильные приложения под Android. Сенсорное управление подразумевает использование сенсорных жестов для взаимодействия с приложением. В таблице 9.1 представлен набор жестов, поддерживаемый системой Android.

Таблица 9.1. Система жестов Android

Касание (touch).Использование: Запуск действия по умолчанию для выбранного элемента.Выполнение: нажать, отпустить.
Длинное касание (long touch).Использование: Выбор элемента. Не стоит использовать этот жест для вызова контекстного меню.Выполнение: нажать, ждать, отпустить.
Скольжение или перетаскивание (swipe or drag).Использование: Прокрутка содержимого или навигация между элементами интерфейса одного уровня иерархии.Выполнение: нажать, переместить, отпустить.
Скольжение после длинного касания (long press drag).Использование: Перегруппировка данных или перемещение в контейнер.Выполнение: длительное касание, переместить, отпустить.
Двойное касание (double touch).Использование: Увеличение масштаба, выделение текста.Выполнение: быстрая последовательность двух касаний.
Перетаскивание с двойным касанием (double touch drag).Использование: Изменение размеров: расширение или сужение по отношению к центру жеста.Выполнение: касание, следующее за двойным касанием со смещением вверх или вниз при этом:

  • смещение вверх уменьшает размер содержимого;
  • смещение вниз увеличивает размер содержимого.
Сведение пальцев (pinch close).Использование: уменьшение содержимого, сворачивание.Выполнение: касание экрана двумя пальцами, свести, отпустить.
Разведение пальцев (pinch open).Использование: увеличение содержимого, разворачивание.Выполнение: касание экрана двумя пальцами, развести, отпустить.
Читайте также:  Uber без водителей окончательно убьет традиционный бизнес такси

О возможности управлять приложением с помощью сенсорных жестов можно говорить в том случае, когда приложение способно распознать, что под набором касаний экрана скрывается некоторый жест и выполнить соответствующее действие. Процесс распознавания жеста обычно состоит из двух этапов: сбор данных и распознавание жеста. Рассмотрим эти этапы подробнее.

Основные действия, которые может произвести пользователь при взаимодействии с сенсорным экраном: коснуться экрана пальцем, переместить палец по экрану и отпустить. Эти действия распознаются системой Android, как сенсорные события (touch-события).

Каждый раз при появлении сенсорного события инициируется вызов метода onTouchEvent(). Обработка события станет возможной, если этот метод реализован в классе активности или некоторого компонента, иначе событие просто игнорируется.

Жест начинается, при первом касании экрана, продолжается пока система отслеживает положение пальцев пользователя и заканчивается получением финального события, состоящего в том, что ни один палец не касается экрана. Объект MotionEvent, передаваемый в метод onTouchEvent(), предоставляет детали каждого взаимодействия. Рассмотрим основные константы класса MotionEvent, определяющие сенсорные события:

  • MotionEvent.ACTION_DOWN – касание экрана пальцем, является начальной точкой для любого сенсорного события или жеста;
  • MotionEvent.ACTION_MOVE – перемещение пальца по экрану;
  • MotionEvent.ACTION_UP – поднятие пальца от экрана.

Приложение может использовать предоставленные данные для распознавания жеста.

Можно реализовать свою собственную обработку событий для распознавания жеста, таким образом можно работать с произвольными жестами в приложении. Если же в приложении необходимо использовать стандартные жесты, описанные в таблице 9.1, можно воспользоваться классом GestureDetector. Этот класс позволяет распознать стандартные жесты без обработки отдельных сенсорных событий.

Android предоставляет класс GestureDetector для распознавания стандартных жестов. Некоторые жесты, которые он поддерживает включают: onDown(), onLongPress(), onFling() и т. д. Можно использовать класс GestureDetector в связке с методом onTouchEvent(). Подробно распознавание поддерживаемых жестов рассмотрено в первой части лабораторной работы в этой теме.

Начиная с версии 1.6, Android предоставляет API для работы с жестами, который располагается в пакете android.gesture и позволяет сохранять, загружать, создавать и распознавать жесты.

Важно

Виртуальное устройство Android (AVD), начиная все с той же версии 1.6, содержит предустановленное приложение, которое называется Gesture Builder и позволяет создавать жесты.

После создания жесты сохраняются на SD карте виртуального устройства и могут быть добавлены в приложение в виде бинарного ресурса.

Для распознавания жестов необходимо добавить компонент GestureOverlayView, в XML файл активности.

Этот компонент может быть добавлен как обычный элемент графического интерфейса пользователя и встроен в компоновку, например RelativeLayout.

C другой стороны он может быть использован, как прозрачный слой поверх других компонентов, в этом случае в XML файле активности он должен быть записан, как корневой элемент.

Кроме всего вышеперечисленного, для использования собственных жестов в приложении необходимо реализовать интерфейс OnGesturePerformedListener и его метод onGesturePerformed(). Подробно создание и использование собственных жестов рассмотрено во второй части лабораторной работы в этой теме.

Источник: http://www.intuit.ru/studies/courses/12643/1191/lecture/21992

Жестовый и мимический интерфейс

Здравствуйте уважаемые коллеги. Мы представляем вашему вниманию доклад по теме: «Жестовый и мимический интерфейс управления ПК».

1 слайд (ролик из фильма ). На экране вы видите ролик из фильма «Особое мнение », в нем непосредственно представлен  «Жестовый и мимический интерфейс ,то есть возможность управления компьютером без мыши.

Развитие современных компьютерных технологий характеризуется активным внедрением мультимедиа-технологий в информационные системы  для обеспечения взаимодействия пользователя с программной средой.

Совет

В условиях, когда компьютерные технологии становятся доступными огромному числу людей, на первый план выходит проблема создания новых стандартов человеко-машинного интерфейса, приближающих программные средства коммуникации к естественным для человека аналогичным средствам.

В этом плане одним из наиболее перспективных представляется   диалог человека и компьютера с элементами интеллектуального интерфейса, использующего как естественный язык, так и невербальные методы коммуникации.

Следует особо подчеркнуть, что не погоня за мегагерцами и мегабайтами интересует современного пользователя, а удобство использования того или иного устройства и повышение степени свободы при его использовании .

Поэтому компьютерная отрасль вынуждена сменить ориентиры — перейти от решения задачи обеспечения максимальной производительности компьютеров к улучшению программных интерфейсов, обеспечению пользователя новыми простыми и удобными средствами ввода и вывода информации, а также к расширению спектра различных устройств, способных взаимодействовать друг с другом, подключаться к локальной сети или выходить в Интернет. Таким  образом всё то, что раньше делалось мышью,  сейчас делается с помощью  ваших жестов,  движений, слов, и даже эмоций. К жестовому и мимическому интерфейсу  сегодня относятся: Mimi Switch, Kinect, Leap Motion, , браслет  МУО, XIO-игровой экзоскилет.

2 слайд:цели.

Целью нашей работы является рассмотреть представленные модели интерфейса, изучить физическую сущность  и применимость данных моделей в повседневной жизни.

3 слайд кинект

Kinect— бесконтактный сенсорный игровой контроллер, первоначально представленный для консоли Xbox 360.  Основанный на добавлении периферийного устройства к игровой приставке Xbox 360, Kinect позволяет пользователю взаимодействовать с ней без помощи контактного игрового контроллера через устные команды, позы тела и показываемые объекты или рисунки.

4 слайд : ролик  про Кинект

 В  верхней части Kinect расположены два сенсора: инфракрасный – «прощупывает» пространство, а монохромный CMOS-сенсор помогает превратить полученные данные в 3D-проекцию и отследить перемещения людей внутри нее. Находящаяся между сенсорами RGB-камера используется для распознавания лиц, съемки видео (видеочата) и фотоснимков.

Также устройство оснащено встроенными микрофонами – довольно качественными, они вполне могут заменить гарнитуру. В небольшом корпусе плотно упаковано множество электронных компонент. Заметнее всех «глаза и уши» Kinect. VGA‑камера «видит» и записывает ваши движения в цвете, с частотой 30 кадров в секунду.

Обратите внимание

Датчик глубины помогает отделить вас, игрока, от дивана, столика или вашей собаки, которые в игре не участвуют. Вся остальная электроника, и ее немало, отвечает за правильное взаимодействие «глаз и ушей» между собой. Итак мы движемся перед экраном, Kinect считывает информацию, а Xbox 360 обрабатывает ее, затрачивая на это примерно 10-15% процессорной мощности.

Если с обычным видео всё понятно, то о микрофонах и сенсорах глубины стоит проговорить подробнее. Для захвата голоса применяется микрофонная решетка из четырех микрофонов. Такая организация позволяет распознавать, кто говорит – точнее, она отслеживает, в какой точке комнаты были произнесены слова, а уже потом этого Xbox вспоминает, кто же там находился.

Для того, чтобы предугадывать положение игрока, употребляется на глаз та же технология, что и в дальномерах. Инфракрасный проектор накладывает на пространство перед Kinect сетку из точек. 30 раз в секунду ИК-камера считывает картинку и передает данные на консоль, где для каждой из этих точек определяется пространство от нее до камеры.

Скорее всего, инфракрасный диапазон был выбран по совершенно очевидной причине: ИК-лучи  незаметны невооруженным глазом и не помешают игрокам.

5 слайд  Leap Motion (рус. Скачкообразное движение) — это разрабатываемая технология, основанная на захвате движения,  для человеко-компьютерного взаимодействия.

6 слайдLeap Motion — это небольшое устройство длиной 8 см, которое подключается через USB-порт к компьютеру, работающему под управлением Windows 7 или 8, и позволяет полноценно управлять им без использования мышки или сенсорного дисплея. Привычными человеку жестами можно приближать/удалять изображение, масштабировать страницы в браузере, кликать, прокручивать списки/документы и перемещать элементы.

7 слайдСегодня представлен первый ноутбук со встроенным Leap Motion —ноутбук будет продаваться с предустановленным приложением Airspace, которое представляет собой клиент интернет-магазина приложений для контроллера.

Самое интересное из них — GameWAVE, которое позволяет использовать 3D-жесты во всех самых популярных Action-играх последних лет. К примеру, ладонь может выполнять роль оружия, а движения двух рук имитировать повороты руля.

Важно

 8 слайд (ролик) Leap Motion Рабочая зона контроллера — примерно 0,113 кубического метра (куб с гранью 48 см) — это достаточно большая зона даже для управления при помощи двух рук одновременно. Точность определения положения пальцев — 1/100 миллиметра. По данным производителя, Leap в 200 чувствительнее существующих аналогов.

При этом устройство не только «видит» индивидуальные движения пальцев, но может также следить за движением ручки или других подобных объектов. В отличие от клавиатуры, мыши и сенсорного экрана, Leap не ограничивается двухмерной поверхностью, что позволяет использовать максимально интуитивный способ для манипулирования объектами на экране компьютера.

На  представленном видео демонстрируются все возможности Leap Motion.

9 лайд  Наушники с не совсем обычным пультом управления, которые можно будет использовать совместно с iPod. Позднее – с другими плеерами и устройствами.Гарнитура выглядит как обычная пара вкладных наушников, но на самом деле не все так просто.

В непосредственной близости к динамикам находятся инфракрасные сенсоры, способные по изменению ушной раковины считывать эмоции, которые воспроизводит лицо пользователя.

Например, для увеличения громкости нужно будет всего лишь поднять правую бровь, для уменьшения – левую.

10 слайд Mimi-Switch Японские инженеры разработали новое устройство, которое способно                                       управлять различной домашней и пользовательской электроникой, получая от пользователя команды в виде мимических жестов.

По словам разработчиков, устройство способно включить плеер или свет в комнате, при помощи несложного мимического жеста хозяина. Mimi-Switch, что приблизительно можно перевести как “Ушной переключатель”, подключается к миниатюрному компьютеру, контролирующему электронные устройства.

Разработчики говорят, что их система представляется дальнейшим развитием концепции гарнитур HandsFree для мобильных телефонов. При помощи разработки, вы можете включить в комнате свет или включить стиральную машинку, простым движением губ.

Совет

  Цифровой плеер может включаться или выключаться как только вы высовываете язык, если вы широко раскрываете глаза, то система дает плееру команду на переходу к следующей записи, подмигивание глазом позволяет совершить возврат к предыдущему треку.

Однако включение и выключение приборов – это лишь часть возможностей Mimi-Switch. В будущем, если устройство сочтет, что вы слишком мало улыбаетесь, оно может сыграть вам веселую песню.

11 слайд фото МУО MУО ( в переводе означает «мускулы»). Этот беспроводной контроллер, закрепляемый на предплечье, обещает стать настоящей революцией в силу своей простоты и высокой эффективности.

12 слайд видео МУО

Устройство было разработано канадским стартапом Thalmic Labs, в основу гаджета легла технология электромиографии, размещенные на внутренней поверхности сенсоры улавливают мышечную активность на уровне предплечья и позволяют идентифицировать каждое движение руки.

 Myo подключается к персональным и мобильным компьютерам по протоколу Bluetooth 4.0, поддерживается широкий ассортимент операционных системКак заявляет разработчик,  Myo распознает до 20 различных команд, включая движения руки в воздухе и даже щелчки пальцами.

На демонстрационном ролике показано управление военным роботом, цифровым рекордером,  беспилотником, а также приложениями на компьютерах и мобильных устройствах.

Важнейшим достоинством MУО является относительно невысокая цена контроллера, предварительный заказ можно оформить за 149 долларов США.

13 слайд экзо скелет Последний из представленных моделей интерфейса является экзо скелет.Известно, что экзоскелеты уже применяются в самых различных областях, начиная от военной области и заканчивая областью медицины. Но, в этих случаях они используются в основном с двумя целями, для увеличения силы, выносливости человека и для частичной замены двигательных функций у людей с нарушениями.

Обратите внимание

Американская компания Forcetek USA разработала еще одно применение для экзоскелетов, на этот раз в качестве игрового контроллера. Этот экзоскелет, получивший название XIO, не только отслеживает все движения игрока и передает их в виртуальный мир, но и обеспечивает обратную связь с игроком в игровом процессе, чего не делает в таком полном объеме ни один из нынесуществующих игровых контроллеров.

14 слайд В настоящий момент демонстрируется лишь часть скелета. Дальнейшие расширения системы будут включать голову, плечи, спину и нижние части тела игрока.

Обрабатывать получаемые данные и управлять приводами экзоскелета будет специализированный дополнительный встроенный компьютер, который так же буде выполнять роль устройства связи с основным компьютером, на котором выполняется игровая программа.

15 слайд (заключение).

1)Следует отметить ,что в  настоящий момент идет тенденция к повышению функциональности и применению высоких технологий в повседневной жизни: примерами являются игровые консоли и екзо скелет.

2) В настоящее время динамично развивается область робототехники, направленная на создание человекоподобных роботов – андроидов. Принцип работы которых основан на  –системе распознавания мимики и жестов ,что позволит добиться более естественных движений и реалистичного поведения роботов в различных ситуациях. Робот становится эмоциональным.

3) Жестовый  и мимический интерфейс позволяет  людям с ограниченными возможностями не только адаптироваться к современной жизни ,но и быть ее активным членом. Человек может не вставая с места управлять всеми приборами в доме и выходить в интернет, вести социально активный образ жизни.

Источник: https://infourok.ru/zhestovyy_i_mimicheskiy_interfeys-393264.htm

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector