Компьютерные перчатки

Настоящее

Почему до недавнего времени? Потому что чуть меньше года назад на рынке появилось новое массовое устройство - перчатка P5 производства американской фирмы Essential Reality. P5 позиционируется, в первую очередь, как игровое устройство и оценивается соответствующе - $80 (правда, купить ее можно только на территории США или через Amazon.com). Надо сказать, что ноги у P5 растут тоже из разработок вездесущей VPL Research (а точнее, из ее патентов). Но выполнена перчатка уже на совершенно другом техническом уровне.

Базовая станция и перчатка P5.

P5 состоит из двух частей - собственно перчатки (это, скорее, даже не перчатка, а эдакая накладка на руку) и базовой станции. Базовая станция включается в порт USB и не требует внешнего питания. Перчатка, в свою очередь, включается проводом в базовую станцию. На тыльной стороне "ладони" расположено 8 инфракрасных светодиодов (что характерно, цифровая камера их не "видит", хотя свет от обычного пульта ДУ она видит великолепно), которые позволяют базовой станции отслеживать перемещения руки в пространстве. В базовой станции, судя по всему, находятся две инфракрасные камеры - это позволяет более надежно следить за перчаткой и точно определять расстояние до нее. Зона видимости базовой станции составляет 45° по вертикали и горизонтали и около полутора метров в "глубину". В этом конусе P5 может отслеживать координаты руки по всем трем осям с точностью до 0.6 сантиметра (на расстоянии 60 см от базы), а также поворот и наклон ладони с точностью до 2 . Опрос координат происходит с частотой 40 герц (задержка составляет 12 миллисекунд). Кроме светодиодов системы слежения, в перчатке имеется пять резиновых "пальцев" с датчиками изгиба. К настоящим пальцам они крепятся пластиковыми кольцами и меряют изгиб с точностью в 1.5 . Еще на тыльной стороне перчатки имеется четыре кнопки, одна из которых - программируемая (остальные служат для калибровки, включения/выключения и переключения режимов работы). Таким образом, в терминах джойстика P5 имеет 11 аналоговых осей и одну кнопку. С технической стороны это, пожалуй, все. А теперь посмотрим, что со всем этим можно делать.

Перчатка в действии

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. Однако, как совершенно правильно сказал один из счастливых обладателей P5 на форуме Essential Reality, "кому нужна кривая мышь за $80"? Но больше с P5 сделать практически ничего нельзя. В комплекте с ней идут три игры (Hitman 2, Beachhead и Tigerhunt). Сразу можно сказать, что в шутеры вроде Hitman с перчаткой играть неудобно - недостаточная точность позиционирования и необходимость часто центровать руку совершенно не сочетаются с экшеном в реальном времени. Кроме того, с сайта компании можно скачать модули для поддержки перчатки в Black&White и Serious Sam 2. Вот в Black & White возможности P5 раскрываются в полном объеме. Дело в том, что в этой игре в качестве основного инструмента интерфейса и так использовалась виртуальная рука в трехмерном пространстве. Так что поддержка перчатки в нее интегрируется самым естественным образом. Теперь предметы на экране действительно можно хватать и бросать, можно указать на предмет и особым жестом приблизить к нему камеру, можно совершенно естественным образом рисовать заклинания в воздухе рукой, как это и было задумано создателями Black&White. Но, увы, это единственная игра, в которой возможности перчатки раскрываются в полной мере.

Впрочем, существует еще один хороший пример, раскрывающий потенциал P5. Написан он одним из владельцев P5 (по совместительству оказавшимся программистом) при помощи P5 SDK. Выглядит это так - на экране появляется модель руки, которая в реальном режиме времени отслеживает движения перчатки. То есть, если вы двигаете свою руку вперед, рука на экране отдаляется. Двигаете ее из стороны в сторону - рука на экране повторяет ваши движения. Сгибаете пальцы и пальцы на экране сгибаются точно так же. А если изобразить пальцами жест, как будто вы держите пистолет, то в руке на экране появляется пистолет. Из него можно стрелять, просто сгибая указательный палец. Если же вы представите себе, что держите меч (большой палец лежит вдоль рукоятки, остальные пальцы сжаты вокруг нее), то в руке появится меч, которым можно рубить и колоть совершенно естественным образом.

Было бы прекрасно, если бы программисты Essential Reality хоть как-то использовали идею из вышеописанной демонстрации. Или хотя бы сделали систему распознавания жестов, которую можно было бы связать с командами в играх или Windows (как это делается практически для всех игровых контроллеров вроде джойстиков, рулей и т.д.), но, опять, увы. Они уже давно это обещают, но результата все нет. Нет и плагинов, которые обеспечивали бы поддержку перчатки в пакетах 3D-графики (хотя пользователи требуют такие плагины с момента выхода P5 на рынок). Правда, есть SDK, с помощью которого, в принципе, любой может прикрутить P5 к нужному приложению. Но перчатка ориентирована, в первую очередь, на игроков, а они вряд ли захотят заниматься программированием. Так что P5, судя по всему, грозит участь PowerGlove и множества других интересных девайсов, умерших из-за отсутствия нормальной программной поддержки. Как ни жаль, но пока что P5 является очень прикольным и технически интересным, но практически совершенно бесполезным устройством.

Haptic Workstation в действии впечатляет со страшной силой.

Пока что мы рассматривали, так сказать, потребительские товары, ориентированные на массовую аудиторию. Однако есть в мире компьютерных перчаток и свой hi-end. Например, перчатка CyberGlove (22 датчика изгиба позволяют полностью описать конфигурацию кисти) от компании Immersion. Собственно, чтобы не мелочиться, посмотрим сразу на головной продукт Immersion - рабочую станцию Haptic Workstation. В ее комплект 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). Все это устройство целиком позволит вам положить руку, скажем, на штурвал самолета (CyberForce зафиксирует ее в нужном положении), обхватить его пальцами (CyberGrip придаст пальцам форму рукоятки штурвала) и ощутить вибрацию самолета при взлете (тактильная обратная связь CyberTouch). А информацию о положении и конфигурации руки для всех этих систем обратной связи как раз и будет генерировать перчатка. Для полного погружения в виртуальность к Haptic Workstation прилагается регулируемое автомобильное кресло и стереоскопический наголовный дисплей. Предназначается все это для исследователей, дизайнеров сложного оборудования и просто тех, у кого очень много денег (ибо стоит Haptic Workstation как небольшая подводная лодка - одна только перчатка оценивается почти в 10000$). В принципе, именно к такой конфигурации должна стремиться любая система виртуальной реальности. Вот только вряд ли она станет массовой в ближайшее время. Кстати, если вас заинтересовала эта тема, очень рекомендую посмотреть видеоролики с сайта Immersion - Haptic Workstation в действии впечатляет со страшной силой.