Взаимодействие человека и компьютера и perceptual computing

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

 

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Трехгорный технологический институт - филиал НИЯУ МИФИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

По дисциплине «Информационные технологии»

 

На тему «Взаимодействие человека и компьютера и perceptual

 

computing»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент группы 5ПТМ13 Юнусов Вячеслав

 

Проверил:  ст. преп. Долгополова М.О.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трехгорный

2014

 

Оглавление

 

Введение 3

 

3D компьютер SpaceTop

 

Шлем Rift Oculus……………………………………………………………… 6

 

Leap Motion………………………………………………………………….. 8

 

Экспериментальная перчатка для «письма по воздуху»………………….. 9

 

Microsoft Kinect……………………………………………………………… 10

 

Говорящие перчатки………………………………………………………….. 12

 

Перчатки силы……………………………………………………………… 13

 

Телефон для глухих………………………………………………………. 14

 

Перчатки ACCELEGLOVE……………………………………………………. 15

 

10. BLUETOOTH - кольцо…………………………………………………….. 16

 

Смарт - перчатка……………………………………………………………..17

 

Хептика - технология осязания……………………………………………….18

 

Продолжение тела: Миоэлектрический интерфейс………………………21

 

Заключение 22

 

Источники 23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Введение

 

В современном мире абсолютно не редко такое явление, как взаимодействие человека и компьютера. Уже действительно тяжело представить нашу жизнь без вмешательства различных технологий, которые очень часто выручают нас и облегчают жизнь человечества.

 

Многие из изобретений переводят сознание за грани разумного: то что казалось фантастическим и необыкновенным нашим далеким предкам, сейчас стало совершенно обыденными вещами. Но развитие технологий и устройств не стоит на месте и продолжает прогрессировать, приближая нас в то самое фантастическое будущее. Прошло не мало лет, с тех пор, как был создан первый телефон, первое радио, первый телевизор и самый первый компьютер.

 

Наука  продолжала  свое  развитие  и  та  громоздкая  вычислительная  техника,

 

стала помещаться в маленькие устройства, такие как, карманные компьютеры,

 

смартфоны или даже обыкновенные наручные часы.

 

Информационно-коммуникационные технологии становятся неотъемлемой частью жизни человека, меняется сам характер взаимодействия между ними.

 

Технологии призваны поддерживать определенные человеческие ценности, но нередко вступают в противоречие с другими, негативно влияя на качество жизни. Возможно, ли сохранить ключевые ценности под натиском перемен?

 

Ответ на этот жизненно важный вопрос во многом зависит от исследований и разработок в сфере взаимодействия человека и компьютера -- междисциплинарной области, динамично развивающейся в последние десятилетия.

 

В данном направлении активно действует компания Microsoft, результаты многолетних наработок которой обобщаются в статье. Рассматриваются история развития соответствующих исследований, их современное состояние и будущие задачи. Анализируются сущность базовых тенденций, радикально преобразующих отношения человека с технологиями, обусловленные ими возможности, риски и актуальные направления развития науки. Приводятся

 

3

 

рекомендации по преобразованию рассматриваемой области, которые позволят сформировать адекватный ответ на будущие вызовы.

 

Прежде всего, необходимо расширить научно-проектный цикл за счет введения дополнительной стадии -- концептуального анализа, касающегося этических,

 

социальных и политических эффектов складывающихся тенденций. Следует усилить внимание к междисциплинарным аспектам взаимодействия человека с компьютером, что, в свою очередь, предполагает формирование нового профессионального языка, который дал бы возможность проанализировать зарождающиеся перемены и способы управления.

 

Центральное место в меняющемся калейдоскопе технологий должны занять базовые ценности, поддерживающие человеческую идентичность. Такими высокотехнологичными устройствами в нашем мире стали 3D компьютер

 

SpaceTop, шлем Rift Oculus, Leap Motion, такое направление, как Хептика и многое другое важное технологическое оборудование, значительно облегчающее нашу с вами жизнь и деятельность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

1. 3D компьютер SpaceTop

 

 

 

SpaceTop - прозрачный компьютер, который позволяет пользователям проникнуть внутрь экрана и манипулировать содержанием своими руками был представлен на конференции TED в Лос-Анджелесе.

 

Настольный компьютер SpaceTop 3D сочетает в себе прозрачный ЖК-дисплей со встроенными камерами, которые позволяют отслеживать жесты и движения глаз. В отличие от использования стереоскопических камер в Xbox Kinect,

 

чтобы  перемещаться  по  игровой  консоли  с  дивана,  интерфейс  SpaceTop

 

предназначен для удобства пользователей, чтобы в буквальном смысле руками манипулировать 3D проекции под экраном компьютера Он был разработан, в

 

сотрудничестве с Microsoft и ее технологией Kinect, аспирантом Массачусетского технологического института, исследователем MIT Джином Ли. SpaceTop использует совершенно переопределенные настройки отображения и визуализации для бесшовного 2D и 3D взаимодействия объектов на дисплее. SpaceTop позволяет пользователям вводить, нажимать, рисовать в

 

2D и непосредственно манипулировать элементами интерфейса, которые плавают в 3D пространстве над клавиатурой. SpaceTop использует специальное оборудование, которое включает камеру глубины и прозрачный дисплей.

 

Пользователи просто размещают свои руки позади экрана для прокрутки или просмотра, но они также могут поднять руки вверх, чтобы захватить и манипулировать виртуальными 3D-элементами. Одна камера используется для отслеживания пальцев, признавая жесты, позволяющие щипать и перетаскивать объект, а другая камера обращена к пользователю и отслеживает положение его головы, чтобы дисплей исправлял перспективу 3D-графики.

 

В настоящее время это устройство находится все еще на ранних этапах разработки, но при наличии больших исследований, в скором времени компьютер SpaceTop 3D сможет выйти на рынки мира, в общее потребление.

 

Джин  Ли  на  презентации  сказал: « Пространственная  память,  когда  тело

 

интуитивно помнит, где что находится, является самым человеческим навыком.

 

5

 

Если вы работаете над документом, вы можете забрать его и перелистнуть страницы, как в бумажной книге. Разрыв между тем, что дизайнер думает и что компьютер может сделать, на самом деле очень огромен, но если вы можете проникнуть руками внутрь компьютера и обрабатывать ими цифровую информацию, то возможность выразить свои идеи более полно увеличится в несколько раз "

 

2. Шлем Rift Oculus

 

 

 

Oculus Rift -- шлем виртуальной реальности с широким полем зрения, низкой задержкой и умеренной ценой. Разрабатывается компанией Oculus VR (около

 

20 работников),      которая      была      основана Палмером      Лаки,

 

сооснователями Scaleform, и Джоном Кармаком (позже стал CTO в Oculus VR).

 

Наборы  разработчика  продаются  с  лета  2013 года.  Потребительская  версия,

 

'Oculus Rift Consumer', планируется к выпуску в третьем квартале 2014 года.

 

На выставке Electronic   Entertainment   Expo 2012,   компания   id   Software

 

анонсировала разработку версии игры Doom 3, BFG Edition, совместимой со шлемами виртуальной реальности. Джон Кармак представил ранний прототип

 

Oculus Rift на базе LCDдисплея с диагональю 5, 6 дюйма, совмещенном с парой линз, которые позволяли получить стереоскопический эффект с полем зрения в

 

90 градусов по горизонтали и 110 градусов по вертикали.

 

Версия для разработчиков начала поступать первым заказчикам с 30 марта 2013

 

года.  На  июнь  2013  года  разработчикам  было  разослано  более  5 тыс.

 

комплектов. В июне 2013 года на EEE 2013 был продемонстрирован улучшенный прототип устройства с разрешением Full HD (1080p). В октябре

 

2013 года компания подтвердила, что выпустит еще одну версию для разработчиков, с уменьшенными задержками и увеличенным разрешение.

 

 

 

 

 

 

 

6

 

Потребительская версия, 'Oculus Rift Consumer', находится на стадии доработки и запланирована к выпуску в 3 м квартале 2014 года. Планируются улучшения трекера, увеличение разрешения до 1080p, рассматривается возможность беспроводного подключения. Палмер Лаки заявил, что эта версия может стать доступной для заказа в 2014 году.

 

В отличие от других 3D технологий, в Oculus Rift не используются затворы или поляризаторы. Изображения для каждого глаза выводятся на один дисплей

 

(каждое изображение занимает немного меньше половины дисплея) и затем корректируются при помощи линз.

 

В  первых прототипах использовался LCD-дисплей с  диагональю  5,6 дюйма;

 

однако после успешной кампании на Kickstarter, было решено использовать 7

 

дюймовый дисплей (Innolux HJ070IA-02D), из-за чего последующие устройства несколько больше по размеру. Стереоскопический эффект на новом дисплее усилен из-за того, что поле зрения для правого и левого глаза не перекрываются на 100 %. Для левого глаза доступен небольшой дополнительный фрагмент картинки слева, для правого -- справа, что приближает Rift к нормальному человеческому зрению.

 

Поле зрения имеет размеры немного более 90 градусов по горизонтали (110

 

градусов по диагонали), что примерно в два раза больше чем у массово производившихся ранее видеоочков и шлемов ВР.

 

Разрешение  дисплея  в  нынешней  версии для  разработчиков  составляет

 

1280×800 (соотношение сторон 16:10) Изображение на дисплей выводится искаженным, и затем исправляется при помощи линз, создавая сферическое изображение для каждого глаза. Из-за линз пиксели имеют разные видимые размеры (растянуты у края изображения).

 

Ожидается увеличение разрешения дисплея до, по крайней мере, 1920×1080 в

 

финальной версии устройства.

 

 

 

 

 

 

7

 

Вес очков составляет около 380 грамм,[27] (на 90 больше чем у прототипов из-за увеличения диагонали дисплея).

 

Устройство  требует  тщательной  настройки  для  каждого пользователя,  в

 

частности, указания межзрачкового расстояния.

 

Использование  Oculus  Rift  может  вызывать  рябь  в  глазах,  головокружение,

 

головную боль и тошноту (эффекты могут сохраняться десятки минут после окончания использования очков). Особенно сильно эффекты выражены при первых использованиях устройства.

 

Oculus Rift, шутливо сравнивают с очками аквалангиста из-за сходной формы светоизолирующего корпуса.

 

NASA использует Oculus Rift и Omni в лаборатории JPL для виртуальных прогулок по поверхности Марса и по МКС.

 

 

 

 

3. Leap Motion

 

Leap Motion (Скачкообразное движение) -- это разрабатываемая технология,

 

основанная на захвате движения, для человеко-компьютерного взаимодействия.

 

The Leap -- это небольшое USB-устройство, разработанное для стола пользователей, рабочей частью располагается вверх, тем самым создавая 3D-

 

область взаимодействия объ мом около 227 дециметров кубических (то есть мнимом кубе со стороной 61 см).

 

The Leap отслеживает движение пальцев и рук, карандашей, ручек, палочек для еды с точностью до 1/100 мм. Это устройство позволяет пользователю просматривать страницы в интернете, читать новости, листать фотографии,

 

создавать  музыку,  едва  пошевелив  пальцами,  лепить,  вытягивать,  сгибать,

 

придавать форму и создавать 3D фигуры, разбирать их и собирать обратно;

 

рисовать кончиком пальца или же использовать настоящие ручку или кисть и многое другое.

 

На демонстрации для CNET, The Leap использовался для навигации по веб-

 

сайтам,  увеличения  карт  с  помощью движения  двух пальцев,  достаточно

 

 

8

 

точного рисования и манипуляций с 3D объектами. Гендиректор Leap Motion Michael Buckwald сообщил CNET:

 

«Мы хотим создать приложение, которое переверн т мир, которое полностью изменит взаимодействие человека с операционной системой или серфингом в Интернете.…Наша цель -- коренным образом изменить взаимодействие компьютера и человека, то есть делать вс  то, что раньше делалось мышью.

Несомненно, это отразится на каждом, начиная от простых повседневных задач и заканчивая любым технологическим процессом, который только можно представить»