موس و کی بورد افسانه می شوند

ما باید بتوانیم به هر رایانه ای وارد شویم و نیازی نباشد که زبان ویژه آن را بدانیم. تنها باید برای ایجاد ارتباط با رایانه کاری انجام دهیم که احساسمان به طور مستقیم فرمان می دهد. این وظیفه تکنولوژی است که ما را بفهمد. در این راه باید به حذف وسایل و تجهیزات اضافی رایانه و در نتیجه حذف هزینه، جاگیری و مشکلات فکر کرد. از این طریق تعامل با رایانه خیلی ساده انجام می شود و دیگر نیازی به سخت افزاری مثل کی بورد و کلیدها و میانبرها گیج کننده اش نیست. حالا دنیای تکنولوژی برای حذف این ابزارها، گامی رو به جلو برداشته است. این گام جدید کنترلر لیپ موشن لقب گرفت و شبیه یک آی فون مینیاتوری است که روی یک میز در مقابل رایانه قرار می گیرد. کنترلر در داخل یک فضای مخروطی 226 سانتی متر مکعبی بالایش می تواند حرکت ها را با دقت 001/. میلی متر متوجه شود و این میزان دقت نسبت به کینکت مایکروسافت بسیار بالاتر است.
لیپ موشن تنها یک ابزار کنترل حرکتی نیست. این روش جدید ارتباطی در هر جایی می تواند مفید باشد و حتی برای محصولاتی غیر از رایانه، از قبیل گوشی، تبلت و حتی روبات های جراح به کار بیاید. یکی از برنامه هایی که برای این کار با این وسیله نوشته شده، برنامه ای امنیتی است که می تواند به جای کلمه عبور یا اسکن چشم از خصوصیات طبیعی و بیومتریک مردم برای شناسایی آنها استفاده کند. کار دیگری که می توان با این وسیله انجام داد هدایت یک کوادکوپتر بدون سرنشین (هلی کوپتر چهارپره کوچک) با حرکت دست روی لیپ است. در حقیقت کارهایی که می توان با این وسیله انجام داد بی شمار هستند و همه آنها سحرآمیز و شگفت آور به نظر می رسند.

1- کنترل های حرکتی از کجا شروع شدند؟

این اولین ایده ساخت یک کنترل حرکتی نیست. اما اولین باری است که با این کیفیت به واقعیت تبدیل می شود. کنترلرهای وی نینتندو که در سال 2006 عرضه شدند، در نوع خود نوآورانه بودند و با کم کردن بعضی محدودیت ها، بسیار جذاب و محبوب بودند. تلاش های دیگری هم برای ساخت کنترلرهای حرکتی انجام شد. مانند دستکش های شگفت انگیز و اخیراً باند دستی که سیگنال های الکتریکی ماهیچه را دریافت می کند. اما تا پیش از لیپ موشن، شاید موفق ترین شرکت در نزدیک کردن این ایده به واقعیت کینکت مایکروسافت بوده است. آنها در محصول جدید ایکس باکس جز اینکه صورت کاربر در مقابل سنسور قرار بگیرد به چیز دیگری نیاز ندارند.
کینکت اول از تکنولوژی موسوم به «تور سازمان یافته» استفاده می کرد؛ به این ترتیب که خطوط متعدد نور در فضا پراکنده شده و با قطع شدن آنها، اطلاعات دستگاه در مورد جسم متحرک کامل می شد. این فناوری برای تشخیص حرکت های بزرگ مثل حرکت دادن چوب گلف یا ضربه چکش مناسب است. اما حرکت های ظریف و منفرد انگشت، نیاز به دقت خیلی بیشتری دارد و عملاً ایجاد این همه خط نوری در محیط امکان پذیر نیست. بهار امسال مایکروسافت نور سازمان یافته را با «زمان پرواز» جایگزین کرد؛ روشی که بیشتر شبیه یک رادار عمل می کرد. با ارسال امواج مادون قرمز و اندازه گیری زمان پاسخ آنها از جسم هدف، طول و عرض و عمق حرکت با دقت بیشتری در اختیار دستگاه قرار می گرفت و بدین ترتیب دستگاه قادر بود یک تصویر سه بعدی از آنچه به دست آورده ترسیم کند. این دستاورد دقت بیشتری نسبت به نورهای سازمان یافته دارد؛ ولی هنوز با تکنولوژی لیپ موشن فاصله زیادی دارد. کینکت از یک فاصله مشخص به بعد خوب کار می کند و در فاصله نزدیک دقت آن تقریباً صفر می شود.

2- لیپ موشن چگونه کار می کند؟

روش کار لیپ موشن به طور کلی متفاوت است. هولز اطلاعات جمع شده توسط لیپ را با یک دوربین آنالوگ در نور ملایم مقایسه می کند. در این صورت قادر به تشخیص سایه هایی با منحنی ها و اختلاف های جزئی خواهد بود. اما نحوه تبدیل و تجزیه و تحلیل این اطلاعات به تصویر مجازی شیء مشخص نیست و شرکت هم در مورد اینکه چگونه این تصاویر سه بعدی شگفت انگیز را تشکیل می دهد چیزی بروز نداده است. پاسخ در روابط ریاضی اسرارآمیزی نهفته است که پشت طراحی این وسیله هستند. حیرت آورتر از همه این است که تمام داده برداری ها و تبدیل ها و تصویرسازی ها بدون هیچ تأخیری صورت می گیرد. با همه اینها دستگاه آنها تنها بخش ناچیزی از ظرفیت cpu را به خود اختصاص می دهد و از هیچ قطعه سیلیکونی خاص یا سنسور پیچیده ای استفاده نمی کنند.
کاری که امروز این دستگاه انجام می دهد با سخت افزارهای 10 سال پیش هم شدنی بود، به شرطی که یک نفر به معادلات ریاضی مورد استفاده لیپ موشن دست می یافت.

3- لیپ موشن در فضا

چند هفته بعد از تولید اولین نمونه های عملی، ویکتور لو، یکی از مهندسان آزمایشگاه نیروی محرکه جت ناسا در مقابل دستگاه لیپ موشن در کالیفرنیا ایستاد و یک روبات فضایی یک تنی را از 560 کیلومتر دورتر هدایت کرد. روبات فضایی اتلیت Athlete شش بازو دارد و می تواند پرواز کند. ناسا این روبات را به صورتی طراحی کرده که می تواند اعضای بدنش را مانند دست انسان حرکت دهد، ولو می توانست بازوهای آن را با تکان دادن انگشت هایش هدایت کند. لو این شاهکار بزرگ را روی استیج کنفرانس سالانه بازی سازان اجرا می کرد. وقتی او دست هایش را بالا برد، حاضران روی پرده بزرگ نمایش دیدند که موتورهای جت روبات روشن شدند، ماشین غول پیکر ناسا از روی زمین بلند شد. دموی ناسا یکی از بزرگ ترین و باشکوه ترین کاربردهای لیپ موشن را به نمایش گذاشت و این تنها پیروزی لیپ موشن نبوده است. از ماه های ابتدایی که کیت ها و واحدهای تستی برای سازندگان مختلف ارسال شدند، حجم وسیعی از دموهای ویدئویی در ارتباط با برنامه های کاربردی وابسته به کاربردی وابسته به لیپ موشن ساخته شده است. گوگل ارث، برنامه وابسته به لیپ موشن خود را معرفی کرد و در دموی خود شخصی را نشان داد که با حرکت انگشتانش نقشه خلیج سان فرانسیسکو را بزرگ و کوچک می کند. یک موسیقی دان نیز دمویی برای یک نرم افزار جالب نواختن موسیقی به نام ایرهارپ AirHarp به نمایش گذاشت. گستره کاربردهای این تکنولوژی شگفت انگیز بسیار فراتر از این است و هر وسیله ای که برای هدایت به رایانه یا کنترل از راه دور نیاز داشته می تواند به این فناوری مجهز شود. از تبلت و رایانه شخصی و گوشی هوشمند گرفته تا تلویزیون و عمل های جراحی و روبات ها و حتی هدایت ماشین.

4- تحولات دنیای تعامل

در تاریخ تعامل کاربر و رایانه، تنها دو بار تحول اساسی اتفاق افتاده است. در اواسط دهه 80، وقتی اپل تعامل خطی قدیمی و معمول را با موس های گرافیکی متحول کرد و بار دیگر اخیراً که اپل موبایل های مولتی تاچ را عرضه کرد. در هر دو این موارد، ارتباط انسان - رایانه مستقیم تر و کوتاه تر و درک دستورات انسان توسط ماشین ساده تر شد. وقتی موس به رایانه اضافه شد، کاربر مستقیماً دستوراتش را به نمایشگر انتقال می داد و هنگامی که تکنولوژی نمایشگر لمسی این ارتباط را نزدیک تر کرد. اکنون لیپ موشن شما را به درون نمایشگر انتقال خواهد داد!

5- محدودیت های لیپ موشن

حتی طبیعی ترین برنامه های سه بعدی هم محدودیت های خودشان را دارند. یکی از اولین چیزهایی که هنگام شروع کار با کنترلرهای لیپ موشن به ذهن خواهد رسید، این است که هیچ تماس لمسی در این ارتباط وجود ندارد. بنابراین هیچ حس لمسی و عکس العملی وجود نخواهد داشت تا حرکات انگشت ها با آن تنظیم و کالیبره شوند. این طبیعت دنیای دیجیتال است، میزان اطلاعات و ویژگی های درون آن بیشتر از چیزی است که در دنیای واقعی وجود دارد یک محدودیت دیگر، این است که کاربرد دستانش را در هر سه بعد حرکت می دهد، در حالی که نتیجه روی یک نمایشگر دو بعدی ظاهر خواهد شد. این موضوع می تواند گیج کننده و مشکل آفرین باشد.

6- تکامل لیپ موشن

برای رفع این مسأله شاید استفاده از نمایشگرهای سه بعدی چاره ساز باشد فعلاً تکنولوژی موجود نمایشگرهای سه بعدی نیز برای رفع همه نیازهای لیپ موشن کافی نیست. هولز می گوید: «لیپ موشن می تواند با گجت های دیگر مانند عینک گوگل کامل تر شود. به این ترتیب گویی شما درون نمایشگر قرار گرفته اید، بدون اینکه به نمایشگری نیاز باشد.
استفاده از دستورات صوتی برای انجام برخی تعامل های لیپ موشن و رایانه می تواند پیشرفت بعدی باشد. مثلاً بعضی دستورات از قبیل «بازگشت» (undo) یا دستور ترسیم اشکال سه بعدی پیش فرض مثل مکعب یا هرم می تواند حجم حرکات دست را کمتر کند.

آفرینش یک تجارت

چالش های اصلی این بود که این وسیله هم برای مشتری های معمولی و فروش مستقیم مناسب باشد و هم برای شرکت های دیگر که احتمالاً می خواهند از این تکنولوژی در ساخت محصولاتشان استفاده کنند. اندی میلر که از مدیران شرکت اپل است. وقتی در سال 2012 هولز و بوکوالد را ملاقات کرد به عنوان یک سرمایه دار جسور به آنها پیشنهاد همکاری داد. او داستان این دو مخترع نابغه را شنیده بود و در جلسه ای که با آنها داشت خواست که یک دمو از کارشان ببیند. او می گوید: «آن روز دیوید خیلی گیج و حواس پرت بود و میشل سعی می کرد در حالی که سرش پایین بود، یک سری جملات از پیش آماده را با سر پایین برایم بلغور کند. تقریباً همه آن چیزهایی را که شنیده بودم و انتظار داشتم، برایم گفت. با این تفاوت که اشتیاق و تعصب آنها نسبت به کاری که کرده بودند، بهتر مشخص بود. کار آنها واقعاً جذاب و زیبا بود.»
میلر مقدار قابل توجهی از سرمایه شرکت را در اختیار آنها قرار داد و تا چند ماه مرتباً با آنها در ارتباط بود. او می گوید: «بیشتر وقتی که با دیوید می گذراندم، احساس کسالت و خستگی داشتم! من فکر می کنم خیلی خوش شانس بودم که با استیو جابز کار می کردم. دیوید خیلی شبیه استیو است؛ اما به اندازه چند کیلومتر عمیق تر و متفاوت تر!»
پس از اینکه میلر به گروه لیپ موشن پیوست، شرکت ایرادهای طرح را تا حد ممکن گرفت، یک برنامه کاربردی مانند برنامه های اپل به نام ایراسپیس airspace طراحی کرد و یک دموی ویدئویی برای آن ساخت. در هفته اول 15000 پیشنهاد برای همکاری با آنها و ساخت نرم افزارهای کاربردی برای این سخت افزار به آنها رسید. میلر می گوید: «من یک هفته تمام وقتم را صرف بررسی ای میل هایی کردم که برای همکاری، پیشنهادهای بزرگ و کوچکی فرستاده بودند. هزاران پیشنهاد بود. این یک شروع خوب و امیدوار کننده بود. این برنامه ها حتی می توانست ما را به سمت کمک به افرادی که ناتوانی های جسمی دارند هم پیش ببرد.»
منبع مقاله: نشریه دانستنیها، شماره 97