Een slimme vingerhoed kan de muis in de wereld vervangen in 3D

Menselijke interactie met computers wordt gedomineerd door de muis sinds Doug Engelbert het in de jaren zestig uitvond. Een muis gebruikt een tweedimensionaal vlak oppervlak als weergave van het computerscherm. Elke beweging van de muis op het oppervlak resulteert in bewegingen op het scherm. Bovendien kunnen muizen een reeks knoppen en een wiel hebben waarmee interactie met de objecten op het scherm mogelijk zijn.

Het is een enorm nuttig apparaat, maar het is tweedimensionaal. Hoe zit het met de driedimensionale wereld en de eeuwige belofte van virtual reality, die elke dag dichterbij lijkt te komen? Wat voor soort apparaat zal de muis vervangen wanneer we beginnen met interactie in drie dimensies?

We kunnen nu de ontwikkeling van een idee dat ontstond aan de Universiteit van Wyoming in Laramie (USA) door twee onderzoekers, Anh Nguyen en Amy Banic, die hebben een intelligente vingerhoed in staat om hun positie nauwkeurig te detecteren in drie dimensies en reageren op een reeks van voorgeprogrammeerde gebaren die de gebruiker in staat stellen om te communiceren met objecten in een drie-dimensionale virtuele wereld.

Het probleem van driedimensionale interactie is niet nieuw, computermuizen die hun positie in drie dimensies detecteren zijn al lang verworven. Echter, ze hebben de neiging om beperkte resolutie en toepassingen hebben.

Iedereen met een moderne gameconsole zoals een Xbox Kinect of Nintendo Wii weet hoe deze apparaten driedimensionale bewegingen vastleggen en hoe ze deze vertalen naar een tweedimensionaal scherm. Het probleem is dat deze apparaten zijn gekoppeld aan een bepaalde technologie en niet kunnen worden overgebracht naar een pc of Mac, bijvoorbeeld.

Aan de andere kant is er de LeapMotion, die de beweging van een hele hand meet in een driedimensionale ruimte. Het lanceerde met veel lawaai en hoge verwachtingen vorig jaar, maar tot op heden heeft het niet voldoen aan wat werd verwacht.

Nguyen en Banic stellen het doel van het creëren van een goedkoop apparaat dat functioneerde als een universele input voor min of meer elk computerapparaat. En ze wilden dat het zo klein en praktisch mogelijk zou zijn, zodat het gemakkelijk vervoerd kon worden.

Het resultaat is de 3DTouch, een vingerhoedig apparaat dat op het puntje van uw vinger is geplaatst en is uitgerust met een 3D-versnellingsmeter, een 3D-magnetometer en een 3D-gyroscoop. Hiermee u de gegevens van elke sensor vergelijken en combineren om een veel nauwkeurigere berekening van de oriëntatie te produceren dan wanneer slechts één meting werd gebruikt. Daarnaast heeft de 3DTouch een optische stroomsensor die de beweging van het apparaat tegen een oppervlak in twee dimensies meet, net als bij een normale muis.

Op dit moment is het apparaat via een kabel aangesloten op een Arduino-controller die gegevens van alle sensoren combineert en de ingebouwde informatie naar een conventionele laptop wordt verzonden. Nguyen en Banic ondersteunen het apparaat van deze vergadering. “Deze bedrade verbinding kan worden vervangen door een draadloze oplossing met behulp van een paar XBee modules,” stellen ze.

De mogelijkheid om de oriëntatie in de ruimte te kennen is slechts een van de kenmerken van dit apparaat. Nguyen en Banic hebben ook een reeks gebaren opgenomen, zoals die we met de muis gebruiken waarmee de gebruiker kan communiceren met objecten in 3D, bijvoorbeeld selecteren en slepen. Deze gebaren omvatten een aanraking met één vinger, een dubbele tik en een knijpend gebaar. En door meer dan één 3DTouch op meerdere vingers te plaatsen, u interactie met meerdere aanrakingen inschakelen.

Onderzoekers hebben getest hun nieuwe apparaat om de nauwkeurigheid die het heeft in het wijzen op en beweren dat het redelijk goed te meten. Ze leggen uit dat je een driedimensionaal object verplaatsen in een gebied van 84 x 84 mm met een positioneringsfout van slechts 1 mm.

En ze beweren ook te weten welke veranderingen gemakkelijk kunnen verbeteren, zoals een meer betrouwbare optische sensor. Gezien de gebruikte componenten, moet de 3DTouch relatief goedkoop zijn, maar Nguyen en Banic kunnen niet precies zeggen hoeveel het zou kunnen kosten.

In het algemeen brengen deze onderzoekers in hun handen een interessant apparaat dat op het juiste moment kan komen. Nguyen, Banic en hun collega’s beweren dat het zal werken met bestaande apparaten zoals een desktop-pc of een Cave Autonomous Virtual Environment.