Student World

Klávesnice a myš budou zanedlouho čelit konkurenci ze strany haptických systémů a technologií detekujících nebo rozpoznávajících pohyb či gestikulaci.

Plná verze tohoto článku vyšla v Computerworldu 30/2004.

PDA a přístroje typu smart phone jsou pro pracovníky v terénu užitečné při udržování spojení s podnikovými systémy, avšak dosavadní technologie poskytují dosti omezené možnosti pro zadávání (vstup) dat — obzvláště pokud jde o aplikace náročné na psaní.
Například zástupci firmy Canesta jsou ale přesvědčeni, že mohou nabídnout něco, co tento problém může vyřešit. Vyvinuli prototyp technologie, která uživatelům PDA a podobných mobilních zařízení umožňuje vkládat data do jejich handheldových systémů jednoduchým psaním na obraz klávesnice standardní velikosti promítnutý na desce psacího stolu nebo jiné podložce. Technologie „elektronického vnímání“ zachycuje pohyb prstů uživatele prostřednictvím fotonů emitovaného světla, které v reálném čase vytvářejí 3D obrazy, jež jsou následně zpracovány a překládány na úhozy do klávesnice.
Technologie, jež může být integrována do jakéhokoliv handheldového zařízení, zahrnuje modul 3D senzoru, projektor zobrazující vzor klávesnice a zdroj infračerveného světla.
Canesta však hodlá jít ještě dále. „Jakákoliv situace, kdy stroj nebo digitální zařízení potřebují rozumět okolnímu prostředí, představuje potenciální aplikaci pro technologii elektronického vnímání,“ tvrdí Jim Spare, viceprezident společnosti. Jednou z budoucích aplikací by tak podle něj mohly být inteligentní airbagové systémy v autech, jež dokáží detekovat velikost a pozici cestujících, aby předešly případnému zranění po aktivaci ochranného systému.
Spare navíc dodává, že jejich projekční klávesnice předznamenává cestu k mnohem mocnějším uživatelským rozhraním, která jsou založena na gestikulaci rukou. „Budeme schopni zajistit navigaci v prostředí databází, obzvláště tam, kde jsou k dispozici různé sady dat s komplexními vztahy,“ říká. „Bylo by tak možné například otevřít kartotéku, vybrat soubor a procházet jej pomocí gestikulace rukou a prstů stejně, jako byste si jej prohlíželi ve skutečné kartotéce.“

Rozpoznání pohybu

Řešení firmy Canesta je součástí rozrůstajícího se seznamu nově se objevujících technologií uživatelských rozhraní, které jsou navrhovány, aby rozšířily škálu možností pro interakci mezi člověkem a počítačem, než jakou nabízejí tradiční systémy založené na klávesnici a myši. V obecnějším pohledu jsou takové technologie navrhovány tak, aby vedle pohybu či kliknutí myši nebo úhozů do klávesnice umožnily počítačům akceptovat jakožto způsob zadávání dat také gestikulaci, pohyby, řeč či výrazy obličeje.
Mnohé z těchto technologií pocházejí od malých firem, kde jsou nejprve vyvíjeny pro vysoce specializované aplikace. Avšak s tím, jak postupně dospívají a náklady klesnou, dá se podle výrobců očekávat jejich průlom do širších oblastí uplatnění.
Dalším příkladem je systém rozpoznávání gestikulace vyvinutý pro americké ministerstvo obrany společností Cybernet Systems. Technologie byla navržena pro usnadnění bezhlučné vojenské komunikace v průběhu bojových akcí. Umožňuje uživatelům stát před monitorem upevněným na kameře a manipulovat s obrázky, daty a aplikačními okny pomocí specifických pohybů rukou z lexikonu přibližně 80 gest, která systém dokáže rozlišit. Televizní stanice v San Antoniu pak využívá komerční verzi této technologie v produktu s názvem GestureStorm pro ovládání vizuálních počítačových efektů při zprávách o počasí.
„V budoucnu by mohla být technologie nasazována při realizaci mnoha nových aplikací,“ myslí si Charles Cohen, CEO Cybernetu. Jedním z příkladů jsou podle něj inteligentní ATM bankomaty, na nichž by uživatelé mohli provádět transakce pomocí jednoduchých gest, namísto aby se museli fyzicky se dotýkat tlačítek. Rozpoznávání gestikulace by dále mohlo najít využití v nejrůznějších ovladačích domácích přístrojů — třeba televize by se pak mohla sama od sebe vypnout, jestliže příslušný senzor zaznamená, že divák sedící před ní usnul.
„Taková technologie však nemá nahradit klávesnici a myš, měla by se stát pouze jejich doplňkem,“ podotýká Cohen. „Za dvacet let budou technologie pro ovládání prostřednictvím gestikulace stejně běžné, jako je dnes myš.“

Chirurgie nanečisto

Společnost Immersion vyrábí lékařské simulátory, které uživatelům poskytují hmatovou zpětnou vazbu při provádění chirurgických simulací. Její simulátor LapSim neslouží pouze k simulaci pohledů a zvuků takové procedury, ale také pocitu, jaký má v rukou chirurg provádějící operaci. „Existuje mnoho velmi realistických simulátorů, většinou však neposkytují žádnou zpětnou vazbu v závislosti na tom, zda chirurg řeže měkkou či tvrdou tkáň nebo propichuje kůži jehlou,“ popisuje Dean Chang, CTO společnosti Immersion.
V průběhu několika příštích let se dá očekávat, že bude tento typ haptických (hmatových) technologiích aplikován i v dalších oblastech. „Například mobilní telefony budou moci generovat odlišné vibrační charakteristiky či signatury, aby uživatele upozornily, kdo právě volá nebo že se baterie brzy vybije,“ říká Chang. „Hmatové systémy pravděpodobně umožní i konstrukci ‘multifunkčních‘ lékařských simulátorů, s nimiž budou moci lékaři provádět velmi realistické přípravy komplexních chirurgických operací specificky pro určitého pacienta před tím, než budou skutečně zahájeny.“
Palubní desky automobilů skýtají podle Changa další z budoucích příležitostí pro uplatnění haptických technologií. Dotykové obrazovky, jež generují hmatovou odezvu, jestliže jsou stisknuty ikony tlačítek, dovolí uživateli účinnější kontrolu nad systémy zábavy či klimatizace, než nabízejí současná tlačítka a knoflíky.

Chce to čas

Dostat se na tuto úroveň však ještě bude vyžadovat nemalé úsilí, přiznávají výrobci. V několika málo případech jsou už základní možnosti či technologie k dispozici, avšak dosavadní nedostatek zájmu ze strany investorů další vývoj brzdí či zpomaluje. „Pokud by se našel někdo, kdo by byl ochotný financovat vývoj, byly bychom schopni zrealizovat některé ze zmiňovaných systémů do roka,“ tvrdí Cohen ze Cybernetu. Společnost Immersion licencovala svoji hmatovou technologii jednomu z předních výrobců mobilních telefonů, avšak očekává, že bude trvat přinejmenším pět let, než bude v širším měřítku integrována do produktů této firmy.
„V mnohých případech bude ještě třeba, aby technologie dospěly,“ myslí si Cohen. Aby se například zmíněné bankomaty schopné rozpoznávat gestikulaci staly realitou, bude třeba udělat ještě hodně práce, než budou navrženy systémy schopné spolehlivě pracovat ve venkovních podmínkách, kde například není zaručena čistota prostředí. Podobně i Chang je přesvědčen, že obrazové technologie musí značně vyzrát, aby bylo možné vytvořit ultrarealistický lékařský simulátor.

Plná verze tohoto článku vyšla v Computerworldu 30/2004.

autor Jaikumar Vijayan