Пространственная операционная система G-Speak отправит компьютерную мышь на свалку истории

Технологии, рожденные фантазией авторов научной фантастики, на самом деле редко становятся реальностью. Мы, например, до сих пор не начали путешествовать во времени, да и в интернете общаемся без помощи трехмерных изображений, давно обещанных нам Голливудом. Неудивительно, что чудеса из фильма "Особое мнение" или из последней киноверсии приключений Джеймса Бонда, где персонажи общаются с компьютером движением рук, кажутся многим исключительно плодом фантазии.

Однако британская газета The Times обнаружила, что подобное общение — уже почти реальность, познакомив своих читателей с ученым, который, в частности, участвовал в съемках обоих фильмов в качестве консультанта по компьютерной части.

"Человеческие руки — один из самых сложных манипуляторов в мире, — говорит Джон Андеркофлер, ведущий специалист компании Oblong из Лос-Анджелеса. — Идея состояла в том, чтобы убрать мышь и максимально использовать возможности рук при общении с компьютером — показывать, очерчивать, тыкать и тянуть."

Правда, для этого придется надеть специальные перчатки со встроенными сенсорами. С их помощью все манипуляции производятся прямо в воздухе. По утверждению компании Oblong, платформа уже G-Speak вполне готова, и ею уже сейчас пользуются крупные компании, правительственные учреждения и университеты.

Создатели называют ее "пространственной операционной системой". Доступен программный комплект, совместимый с операционными системами Linux и Mac OS X. Программные приложения G-Speak могут работать на обычных компьютерах и ноутбуках. Цена продукта, правда, пока официально не объявлена.

Как сделать мечты реальностью

Практически в любом фантастическом фильме, изображающем технологии будущего или виртуальную реальность, герои манипулируют компьютерами непосредственно своими руками — берут и перемещают объекты, печатают на виртуальной клавиатуре и так далее. Это неудивительно, ведь рука всегда была самым главным средством влияния человека на окружающий мир.

Попытки создать виртуальную перчатку предпринимаются, по данным 3DNews.ru, уже давно и более-менее успешно.

Однако, как правило, речь идет о перчатках, разработанных для научных исследований в области альтернативных интерфейсов или каких-то сугубо специфических приложений (например, ввод данных в неблагоприятных условиях — то есть там, где клавиатурой пользоваться не получится). В качестве примера можно назвать перчатку DataGlove, созданную еще в 1987 году фирмой VPL Research (именно она использовалась в фильме "Газонокосильщик").

DataGlove умела измерять только положение пальцев относительно ладони и стоила эта перчатка порядка 12000 долларов. Кстати, несколько позже в VPL Research на основе этой же технологии было разработано более глобальное устройство под названием DataSuit. Оно представляло собой полный костюм, пронизанный волоконной оптикой и способный измерять степень сгибания всех основных суставов тела. То есть, DataSuit позволял полностью оцифровать движние тела — рук, ног, туловища. Положение тела в пространстве можно было измерять при помощи четырех дополнительных позиционных датчиков Polhemus.

Однако первая попытка внедрить новое средство ввода на массовый рынок была предпринята только в 1989 году и компанией отнюдь не компьютерной. Тогда компания Mattel Toys (производитель игрушек) выпустила в широкую продажу перчатку под названием PowerGlove, предназначенную для использования с игровой приставкой Nintendo Entertainment System (NES) вместо гейм-пада.

PowerGlove представляла собой прочную перчатку из лайкры, в пальцы которой были вплетены пластиковые датчики, покрытые токопроводящим составом. Датчики позволяли определить, согнуты пальцы или нет. Кроме того, на перчатке размещались ультразвуковые излучатели и несколько кнопок, совпадавших с кнопками геймпада. Положение перчатки в пространстве считывалось при помощи нескольких микрофонов, которые улавливали ультразвук с передатчик.

Впрочем, работала PowerGlove не очень хорошо. Пространственное разрешение было низким, и система часто сбоила. К тому же она не любила отраженный звук, а руку все время приходилось держать направленной на микрофоны, так что она быстро уставала. В общем, первый блин получился комом, потому что устройство хоть и было интересно с технической точки зрения, но с точки зрения потребителя оказалось совершенно бесполезно.

Недавно на рынке появилось новое массовое устройство — перчатка P5 производства американской фирмы Essential Reality. P5 позиционируется, в первую очередь, как игровое устройство и оценивается в 80 долларов (купить ее можно только на территории США). Ноги у P5 растут тоже из разработок вездесущей VPL Research (а точнее, из ее патентов), но выполнена перчатка уже на совершенно другом техническом уровне.

Перчатка сразу же может работать в качестве замены мыши. Движениями руки можно гонять курсор по экрану, а сгибанием пальцев — нажимать на кнопки. Работать с перчаткой в этом режиме, конечно, не так удобно, как с мышью, но после некоторой тренировки получается достаточно адекватная замена. Однакобольше она ни на что не способна, и как сказал один из счастливых обладателей P5, "кому нужна кривая мышь за 80 долларов"?

Есть в мире компьютерных перчаток и свой hi-end. Например, перчатка CyberGlove (22 датчика изгиба позволяют полностью описать конфигурацию кисти) от компании Immersion. В комплект рабочей станции входят сама перчатка, устройство обратной тактильной связи CyberTouch (вибраторы, которые позволяют ощущать фактуру материала пальцами), устройство силовой обратной связи для пальцев (CyberGrip — эдакий металлический экзоскелет кисти с сервомоторчиками, который передает требуемую нагрузку на каждый палец в отдельности) и устройство обратной связи для всей руки (суставчатый рычаг CyberForce cо стационарным креплением и сервомоторами, фиксирующий руку в нужном положении).

Предназначается все это для исследователей, дизайнеров сложного оборудования и просто тех, у кого много денег (стоит Haptic Workstation почти 10000 долларов).

Таким образом, массовое появление подобных устройств, все же, дело времени. Эксперты отмечают, что для того, чтобы адекватно использовать подобные манипуляторы в массовом порядке, потребуется разработка соответствующей (и массовой, вроде Windows) трехмерной операционной среды и операционной системы. По сложности задача вполне сравнится с переходом от текстового к графическому оконному интерфейсу. Есть и задача попроще и притом весьма актуальная — создание виртуальной клавиатуры. И она вполне успешно решается.

Так, компания фирма Senseboard не так давно анонсировала свою разработку, которая так и называется — Virtual Keyboard. Представляет она собой два браслета-переростка, которые надеваются на ладони. Датчики в браслетах фиксируют движения мышц кисти и интерпретируют их в напечатанные буквы. Правда, для работы с senseboard надо владеть методом десятипальцевой слепой печати. Зато это устройство можно подключать к любому компьютеру или PDA и "печатать" после этого можно на любой твердой поверхности.

Вторая разработка принадлежит корейской Samsung и называется Scurry. Это устройство значительно больше напоминает перчатку, чем предыдущее. Принцип работы основан на эффекте гироскопа (гироскопические датчики расположены в кончиках пальцев и, видимо, на тыльной стороне ладони) и позволяет точно измерять перемещения пальцев относительно ладони. Перемещения затем преобразуются в нажатия кнопок на виртуальной клавиатуре.

Третья разработка — виртуальная клавиатура фирмы Canesta. Устройство состоит из инфракрасного излучателя, приемника и системы подсветки. Излучатель испускает инфракрасный свет (скорее всего сканирует пространтво лучом инфракрасного лазера), который отражается от предметов перед ним. Приемник улавливает отраженный свет и по временной разнице между испусканием и приемом отраженного света определяет расстояние до предмета (фактически, получается эдакий инфракрасный радар). Если этот предмет — пальцы руки, то устройство сможет распознать и запомнить их перемещение. Подсветка проецирует на поверхность перед устройством изображение клавиатуры. Так что вы давите пальцами на вирутальные кнопки, а система переводит их во вполне реальные напечатанные буквы. Все очень просто, элегантно, компактно и не имеет движущихся частей.

Аналогичные разработки практически одновременно представили еще две компании: Virtual Devices, Inc. и VKB. У Canesta, однако, уже есть готовый силикон и программное обеспечение для работы с ним в Windows и Palm OS. К тому же эта компания обладает ниаболее обширным патентным портфелем. VKB также имеет некоторое количество заявок на патенты и активно сотрудничает с концерном Siemens в области продвижения своей технологии на рынок.