Cách thiết lập rung trên Android - hướng dẫn từng bước. Công nghệ đa phương tiện trong giáo dục. Sử dụng nền đen
- Dịch
Phản hồi xúc giác đã có mặt trong các thiết bị từ rất lâu. Thông thường, nó được hiển thị trong điện thoại thông minh và cần điều khiển của bảng điều khiển trò chơi dưới dạng "cảnh báo rung" và phản hồi rung để phản hồi hành động của người dùng. Sao chép cuộc gọi đến, nhắc nhở và rung khi chụp và phát nổ là những cách sử dụng phổ biến nhất của chức năng xúc giác. Và đại đa số người dùng không thể tưởng tượng được cách nào khác để sử dụng kênh liên lạc này.
Tuy nhiên, có một số hướng dẫn để sử dụng phương pháp tương tác này và lấy thông tin từ thiết bị. Chính xác hơn, có ba hướng như vậy. Và việc sử dụng rộng rãi chúng trong điện tử đại chúng sẽ mang đến cho người dùng chất lượng cao Kinh nghiệm mới bằng cách sử dụng các tiện ích có vẻ quen thuộc. Điều này sẽ đánh dấu sự khởi đầu của một giai đoạn phát triển mới thiết bị tiêu dùng, được gọi một cách khéo léo là "thời đại tân cảm giác".
Cách đầu tiên để sử dụng phản hồi xúc giác là mở rộng phạm vi cảm giác xúc giác từ việc sử dụng các thiết bị. Phương pháp thứ hai là chuyển thông tin mẫu cụ thể. Cách thứ ba là giao tiếp. Chúng ta hãy xem xét từng người trong số họ chi tiết hơn.
Mở rộng phạm vi cảm giác xúc giác
Amazon gần đây đã phát hành năm thiết bị mới, hai đầu đọc e-ink và ba máy tính bảng. Và hầu hết thiết bị thú vị là một đầu đọc Kindle Voyage cao cấp.Có gì đặc biệt ở cô ấy? Ở cả hai bên của màn hình, bề mặt có họa tiết giống như tờ giấy, có các vùng cảm ứng để lật trang. Hơn nữa, việc lật bản thân nó được bắt đầu không phải bằng cử chỉ chạm hoặc trượt thông thường mà là nén nhẹ những vùng cảm giác này. Khi một trang được “lật”, thiết bị sẽ tạo ra rung động tương tự như hiện tượng xảy ra khi các trang giấy trượt lên nhau.
Nhân tiện, trong YotaPhone đầu tiên Chúng tôi cũng đã thử nghiệm phản hồi xúc giác khi sử dụng vùng cảm ứng bên dưới màn hình thứ hai. Khi lật trang bằng cử chỉ vuốt, điện thoại thông minh sẽ rung lên dễ chịu. YotaPhone thứ hai sẽ có màn hình thứ hai hoàn toàn cảm ứng, cung cấp nhiều tùy chọn hơn. Do đó, chúng tôi đã phát triển các kịch bản hoàn toàn mới để sử dụng màn hình thứ hai mà bạn sẽ tìm hiểu sau phần giới thiệu về điện thoại thông minh.
Một ví dụ khác về cách tiếp cận mới trong việc sử dụng giao tiếp xúc giác được thể hiện bằng Apple iWatch, sẽ được bán vào năm tới. Họ tích hợp cái gọi là “Taptic engine” (sự kết hợp của các từ vỗ nhẹ(chạm) và xúc giác(xúc giác)), một loại hệ thống phản ứng vật lý đối với hành động của người dùng. Ví dụ, khi xoay núm vặn lên dây, bạn ngay lập tức cảm nhận được một rung động cụ thể, như thể đang nhảy múa dọc theo cổ tay của mình, tạo thêm cảm giác bất thường khi sử dụng bộ điều khiển cơ học này. Khi bạn vuốt màn hình, nhấn nút bên cạnh đầu hoặc thực hiện một số hành động khác, công cụ Taptic sẽ tạo ra phản hồi xúc giác cụ thể, kèm theo cấp độ cảm giác.
Người tuyên thệ Bạn của Apple, SAMSUNG. Người Hàn Quốc mới đây đã trình làng loạt ảnh máy in đa chức năng Smart MultiXpress, được trang bị giao diện “máy tính bảng” với nhiều loại giao tiếp xúc giác.
Tất cả các thiết bị nói trên đều tận dụng một hướng mới trong kỹ thuật được gọi là haptography(xúc giác+ nhiếp ảnh, có thể được dịch là “tactylography”). Nó liên quan đến việc ghi lại và ghi lại các cảm giác vật lý khi phát lại sau đó. Trên thực tế, hướng đi này đang ở giai đoạn đầu hình thành. Với sự phát triển hơn nữa, một chiều hướng mới trong tương tác với các tiện ích sẽ có sẵn cho người dùng. Ví dụ: chúng ta sẽ có thể cảm nhận được kết cấu bề mặt của các vật thể mà chúng ta nhìn thấy trên màn hình hoặc nghe được từ loa. Màn hình vô hồn hiện đại của điện thoại thông minh và máy tính bảng sẽ trở nên sống động và phản hồi theo đúng nghĩa đen khi chạm vào. Tất cả các loại giao diện, từ bảng điều khiển ô tô đến cửa tủ lạnh và điều khiển từ xa, sẽ bắt đầu “chạm để phản hồi” khi chúng ta chạm vào. Và “khả năng phản hồi” xúc giác này sẽ gần như mê hoặc.
Truyền tải thông tin mẫu cụ thể
Apple iWatch cũng triển khai cơ chế truyền thông tin mẫu cụ thể. Ví dụ: nếu bạn đang đi theo lộ trình trong ứng dụng bản đồ, đồng hồ sẽ cảnh báo bạn rẽ bằng cách rung ở bên phải hoặc bên trái, do đó bạn thậm chí không cần phải nhìn vào màn hình.Xe hybrid Mercedes S550 mới sẽ truyền tải thông tin xúc giác do rung động của sàn dưới chân người lái. Ví dụ, bằng cách này, ô tô sẽ nhắc bạn giảm ga để tiết kiệm nhiên liệu hoặc sạc pin. Một loại rung động khác sẽ thông báo cho người lái xe biết việc chuyển từ động cơ điện sang động cơ đốt trong.
Các thiết bị đeo được như kính thông minh(không giống như sản phẩm của Google, sẽ trông giống như những chiếc kính thông thường) sẽ rung nhẹ, cảnh báo người dùng khi có bất kỳ thông tin cụ thể nào xuất hiện.
Giao tiếp
Có lẽ giao tiếp với mọi người là một trong những điều quan trọng nhất những cách thú vịứng dụng phản hồi xúc giác. Và ở đây chúng ta lại phải nhắc đến Apple iWatch. Nếu bạn chọn liên hệ của ai đó từ danh sách yêu thích của mình rồi chạm vào màn hình, người đó sẽ cảm nhận được thao tác chạm đó thông qua độ rung cụ thể của Apple iWatch của họ. Bạn thậm chí có thể gửi nhịp tim của mình cho người khác, nơi người gửi và người nhận sẽ nhìn thấy một trái tim đang đập trên màn hình của họ và cả hai sẽ cảm nhận được nhịp điệu của nó trên cổ tay của họ. Nhân tiện, có lẽ trong tiếng Nga theo thời gian sẽ xuất hiện một cụm từ vựng như “Tôi ngửi thấy hàng giờ”.Ý tưởng này cũng được sử dụng trong nhiều công ty khởi nghiệp, chẳng hạn như trong vòng đeo tay Tactilu, giúp truyền “chạm” từ người dùng này sang người dùng khác.
Tất nhiên, tính năng này sẽ sớm được đưa vào điện thoại thông minh. Có lẽ nó thậm chí sẽ đạt đến việc tiêu chuẩn hóa một loại “giao thức xúc giác” nào đó. Chắc chắn sẽ có các kiểu rung tùy chỉnh, tương tự như nhạc chuông cho cuộc gọi và SMS, để bạn có thể hiểu ai đang gọi cho mình chỉ bằng cách rung cụ thể được chọn cho liên hệ này.
Điều đáng kinh ngạc nhất về viễn cảnh này hoàn toàn không phải là sự ham mê của những người dùng lười biếng, thậm chí không muốn nhìn vào màn hình điện thoại, mà là ở một trải nghiệm tâm lý mới, phần nào gợi nhớ đến thần giao cách cảm, khi trong những khoảnh khắc đầu tiên, thậm chí là vô thức, bạn bỗng “cảm nhận” được sự chú ý của người khác.
Phản hồi xúc giác cải thiện trải nghiệm người dùng như thế nào
Bây giờ chúng ta đang ở giai đoạn đầu của “kỷ nguyên tân giác quan”. Rất có thể trong vòng vài năm nữa, phần lớn các thiết bị sẽ được tích hợp sẵn chức năng phản hồi xúc giác cực kỳ hợp lý. Chúng ta sẽ rơi vào tình huống mà kỳ vọng của người dùng sẽ khuyến khích các nhà sản xuất tích hợp các sản phẩm chất lượng cao giao diện xúc giác vào tất cả các tiện ích mới.
Xu hướng mới sẽ đặc biệt rõ rệt ở các thiết bị đeo được. Có thể sẽ xuất hiện các thiết bị không có giao diện nào khác ngoài giao diện xúc giác - không phải đồ họa cảm ứng hay cơ khí. Các giao diện như thế này sẽ tăng thêm chiều sâu, sự hoàn chỉnh và mang lại cảm giác dễ chịu theo đúng nghĩa đen cho máy tính, điện thoại, máy tính bảng và các thiết bị đeo được, bao gồm cả ô tô và nhiều loại thiết bị khác. Thiết bị gia dụng. Một phần, điều này sẽ mang lại những lợi ích thuần túy mang tính thực dụng, nhưng chủ yếu chúng ta sẽ bị thu hút bởi khoảnh khắc tâm lý, thẩm mỹ.
Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta thêm vào tất cả các loại rung động một sự thay đổi về kết cấu bề mặt của thiết bị? Bạn không chỉ có thể nhận được một số phản ứng tích cực đối với hành động của mình mà còn có thể được mô tả đầy đủ là “Tôi cảm nhận được điều đó bằng làn da của mình”.
Có lẽ nhiều ứng dụng phản hồi xúc giác nhất sẽ xuất hiện trên điện thoại thông minh, đơn giản vì tính linh hoạt và nhu cầu liên tục của người dùng.
Hãy tưởng tượng bạn đang xem một bộ phim, một khung cảnh trên sa mạc và điện thoại thông minh của bạn có cảm giác như được làm từ cát nén. Hoặc người thân của bạn sẽ viết thư cho bạn rằng anh ấy đã chạm vào kính cửa sổ và bạn bắt đầu cảm nhận được độ mịn và độ cứng của bề mặt nó. Giấy, gỗ, thủy tinh, bê tông, cát, tất cả những thứ này không chỉ có thể “sờ vào”, bộ não của chúng ta sẽ nhận được nhiều hơn thế nữa thêm thông tin về hoàn cảnh, và gần như ở mức độ vô thức, chúng ta hiểu và đồng cảm sâu sắc hơn nhiều với người khác, cốt truyện của sách, phim, trò chơi, tin tức truyền hình, thậm chí cả bài hát.
Triển vọng thú vị đang mở ra cho những người dùng tích cực tương tác với điện thoại thông minh. Vì người dùng khác nhau Trong danh sách liên hệ, trong mạng xã hội và tin nhắn tức thời, bạn không chỉ có thể định cấu hình các kiểu rung khác nhau mà còn có thể thay đổi kết cấu bề mặt. Và khi soạn tin nhắn cho ai đó, bạn sẽ không phải phân tâm để xem ai đã viết thư cho mình. Các sơ đồ xúc giác khác nhau có thể được tạo ra ngay cả đối với biểu tượng cảm xúc khác nhau, do đó truyền tải cảm giác cười, cười, buồn, tức giận và nhiều cảm xúc khác.
Rất có thể chúng sẽ xuất hiện tấm thay thế dành cho điện thoại thông minh, cứng hoặc ở dạng vỏ mềm, mỏng, vừa khít, có khả năng thay đổi kết cấu bề mặt của chúng một cách khác nhau. Đương nhiên, đối với YotaPhone, chúng sẽ hoàn toàn trong suốt, cho phép bạn làm việc với những màn hình cảm ứng. Trong trường hợp này, các mạch rung có thể khác nhau tùy thuộc vào điều gì Màn hình YotaPhone bạn làm việc trong khoảnh khắc này. Một thiên đường thực sự cho những người sành ăn về vận động.
Sẽ có những chương trình cho phép bạn tạo các mạch rung và thuật toán thay đổi kết cấu của riêng mình. Và nếu hôm nay chúng ta cho nhau xem những bức ảnh chụp trên điện thoại thông minh, thì rất có thể 15 năm nữa chúng ta sẽ mời nhau cầm chúng.
Chúng tôi sẽ không ngạc nhiên nếu nhiều người dùng bắt đầu coi điện thoại thông minh của họ như thú cưng sống trong tiềm thức, bởi vì họ sẽ không chỉ phản ứng nhạy cảm với hành động của chúng tôi mà còn thể hiện “cảm xúc của chính họ”.
Chúng tôi tin rằng trong hai thập kỷ tới, hầu hết các tiện ích và thiết bị sẽ được trang bị cảm biến xúc giác giao diện người dùng. Ít nhất chúng tôi thực sự hy vọng như vậy.
Nhà sản xuất của Thiết bị máy tính tập trung vào việc cải thiện màn hình và hệ thống âm thanh, vì hầu hết thông tin đều được cảm nhận bằng hình ảnh hoặc thính giác. Trong khi đó, kênh liên lạc xúc giác thực tế vẫn chưa được sử dụng. Rung vô lăng trò chơi và cần điều khiển không được tính. Các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts đã quyết định sửa chữa thiếu sót khó chịu này. “Màn hình xúc giác” mà họ đang phát triển có thể thay đổi cách chúng ta tương tác với máy tính.
Ma trận của một "màn hình" như vậy có khả năng sử dụng nhiều cơ quan thụ cảm trên da, tổng diện tích bề mặt của chúng ở một người trưởng thành là khoảng hai mét vuông. Các tùy chọn gắn chính là ở mặt sau (corset) và trên cổ tay, dưới dạng vòng tay.
Các thành phần hoạt động của “màn hình”, tùy thuộc vào tình huống ứng dụng, có thể được biểu diễn bằng động cơ rung hoặc điện cực trên da. Tùy chọn với vị trí ở mặt sau khá nguyên bản. Có lẽ chưa có ai thử kết nối ngược một người với máy tính. Người dùng được mát-xa miễn phí và ngăn ngừa mỏi cơ lưng, đồng thời người chơi sẽ học cách cảm nhận kẻ thù bằng lưng... hoặc nơi họ quyết định gắn thiết bị theo đúng nghĩa đen.
Số lượng thụ thể trung bình trên các phần khác nhau của bề mặt cơ thể rất khác nhau. Hầu hết chúng đều ở lòng bàn tay, môi và lưỡi (đây là lý do tại sao trẻ em dùng tay nắm lấy mọi thứ và kéo vào miệng để tìm hiểu về thế giới xung quanh). Chúng có ít hơn một chút ở lòng bàn chân và rất ít ở mặt trước, mặt sau và mặt bên của cơ thể. Chúng cùng nhau tạo thành một nhóm các trường tiếp nhận, được phản ánh trong vỏ não cảm giác thân thể của bán cầu não. Bức tranh tổng thể thường được thể hiện dưới dạng một homunculus cảm giác, trong đó kích thước của các vùng giải phẫu khác nhau tỷ lệ thuận với số lượng thụ thể trong đó.
Mật độ thụ thể xúc giác thấp ở mặt sau được bù đắp bằng diện tích lớn và khả năng tiếp cận dễ dàng của khu vực này. Động cơ rung hoặc điện cực trên da có thể được chế tạo tương đối lớn và áo nịt ngực với chúng sẽ không cản trở chuyển động và có thể dễ dàng giấu dưới quần áo.
Lynette Jones, nhà nghiên cứu cấp cao tại Khoa Kỹ thuật Thiết bị tại Viện Công nghệ Massachusetts, coi hệ thống định vị với phản hồi xúc giác là ứng dụng chính của sự phát triển này. Không giống như các tùy chọn truyền thống, chúng sẽ không làm người lái mất tập trung vì không yêu cầu nhìn vào màn hình và không bận tâm đến lời nhắc bằng giọng nói. Công việc của họ hoàn toàn không thể nhìn thấy từ bên ngoài, và đối với hành khách, việc người lái xe di chuyển khéo léo như thế nào ở một nơi xa lạ sẽ vẫn là một bí ẩn. Trước đây, một phương án đơn giản hơn là gắn rung cho vô lăng đã được các nhà nghiên cứu từ Đại học Utah đề xuất.
Một phiên bản đơn giản hóa của việc điều hướng như vậy với các tín hiệu xúc giác mà không cần bất kỳ thiết bị điện tử nào có thể đã được quan sát trước đó trong các cuộc tập trận quân đội. Người lái xe được đào tạo vội vàng sẽ vô cùng khó khăn trong việc di chuyển trên các phương tiện chiến đấu bộ binh và xe bọc thép do tầm nhìn bị hạn chế. Vì vậy, một đồng nghiệp đang nhìn ra ngoài cửa sập đã đặt chân lên vai anh. Khi cần rẽ phải, anh ta chỉ cần đá chân phải vào tài xế, càng rẽ càng khó. So với thiết bị định vị GPS, hướng dẫn bằng giọng nói của nó đặc biệt biểu cảm và kịp thời.
Ngoài các lượt rẽ, người lái xe cần truyền đạt các thông tin khác, điều này sẽ cần nhiều hơn hai nguồn tín hiệu để mã hóa bằng “bảng chữ cái xúc giác”. Một trong những lựa chọn đã được triển khai trước đó là đai chiến thuật của người điều khiển robot, cho phép bạn “cảm nhận” nó nhờ tám động cơ rung.
Nghiên cứu bố cục tối ưu yếu tố hoạt động Lynette Jones đã đưa ra một số lựa chọn từ một loạt các gia tốc kế và động cơ rung từ điện thoại cầm tay. Chúng được gắn vào lưng, hông và cẳng tay ở những khoảng cách khác nhau.
Trong quá trình thử nghiệm, các đối tượng được yêu cầu cho biết có bao nhiêu nguồn và chính xác họ cảm thấy tác động ở đâu. Những dữ liệu này được sử dụng để đánh giá mức độ mọi người có thể nhận ra vị trí chính xác và số lượng yếu tố hoạt động tối ưu là bao nhiêu.
Độ rung của động cơ cạnh được chỉ ra chính xác nhất trong quá trình thử nghiệm và khu vực cổ tay được dự đoán là nhạy cảm nhất. Theo dữ liệu từ gia tốc kế, độ rung của da biến mất trong bán kính 8 mm tính từ vùng va chạm, nhưng bản thân các đối tượng thường cảm nhận được điều đó ở khoảng cách xa hơn gấp ba lần.
Điều này cho thấy rằng không có ích gì khi giảm kích thước của thiết bị. Nếu có ít hơn hai cm rưỡi giữa hai xung xúc giác thì hầu hết người dùng sẽ mắc sai lầm khi xác định vị trí của chúng.
Ngoài mật độ của các cơ quan thụ cảm, đặc điểm “hiển thị xúc giác” còn bị hạn chế bởi khả năng giảm chấn của da, điều này phụ thuộc chủ yếu vào lượng mô mỡ dưới da. Ở vùng cẳng tay, mức độ nghiêm trọng của nó thường ở mức tối thiểu, vì vậy vòng tay nhìn chung cho kết quả tốt hơn.
Tùy chọn đơn giản nhất ở dạng hai vòng đeo tay đã cung cấp ít nhất bốn điểm ảnh hưởng - ở bên trong và bên ngoài cổ tay. Thêm vào sự rung động này với cường độ và tần số khác nhau, bạn sẽ có được một loại hệ thống mã hóa. Những phát triển tương tự trước đây đã được thực hiện ở Đức.
Bằng cách kết nối “màn hình xúc giác” với điện thoại thông minh qua Bluetooth, cả việc sử dụng và di chuyển của nó đều được đơn giản hóa. Ví dụ: có thể dễ dàng đặt hướng cho đối tượng đã chọn bằng cách thay đổi mức tín hiệu trên cả hai tay. Đồng thời, có thể thông báo linh hoạt hơn về các cuộc gọi và tin nhắn đến. Bạn có đặt nhạc chuông riêng cho từng liên hệ hoặc nhóm không? Bây giờ điều tương tự có thể được thực hiện với rung động.
Theo Roberta Klatzky, giáo sư tâm lý học tại Đại học Carnegie Mellon, công trình của Lynette có cơ hội phát triển. toàn bộ hệ thống bảng chữ cái xúc giác, đây sẽ là sự bổ sung tuyệt vời cho chữ nổi Braille dành cho người mù. Trong tương lai, “màn hình xúc giác” có thể đeo được có thể dễ dàng điều chỉnh để sử dụng với hầu hết các thiết bị cũng như khi kết hợp với mắt sinh học.
2.3.3. Các phương thức ra lệnh
Ngoài việc xác định vị trí của một vật thể trong không gian ba chiều, người ta còn mong muốn có thể ra lệnh, phải được thực hiện tại một số điểm nhất định. Để ra lệnh, cách dễ nhất là sử dụng bàn phím máy tính thông thường và hệ thống menu trên màn hình quen thuộc, nhưng tốt hơn là sử dụng một bộ nút trên cảm biến vị trí loại “chuột nổi”.
Micrô và tai nghe của mũ bảo hiểm video có thể được kết nối với bộ tạo âm thanh cũng như hệ thống tổng hợp và nhận dạng giọng nói. Về nguyên tắc, trong môi trường thực tế tổng hợp, bạn thậm chí có thể sử dụng bàn phím ảo và điều khiển toàn bộ quá trình làm việc thông qua nó bằng găng tay cảm ứng. Nhưng việc một người sử dụng kênh lời nói của mình để ra lệnh vẫn dễ dàng và đơn giản hơn và hệ thống máy tínhĐầu vào giọng nói ngày nay đã có thể được “huấn luyện” để nhận dạng hàng chục nghìn từ với độ tin cậy khá cao.
2.3.4. Găng tay cảm ứng và phản hồi xúc giác
Găng tay cảm ứng. Theo dõi trực tiếp cử động tay từ lâu đã được nhiều nhà phát triển quan tâm. Ví dụ, vào năm 1983, thiết bị Digital Entry Glove đã được cấp bằng sáng chế. Nhưng bước đột phá thực sự là găng tay cảm biến DataGlove, được phát triển tại Trung tâm Nghiên cứu Joseph Ames của NASA, sau đó được VPL Research cải tiến và tung ra thị trường (Hình 2.20).
Để xác định giá trị góc uốn ngón tay VPL DataGlove sử dụng dây thun sợi quang(hướng dẫn ánh sáng). Sự uốn cong của ngón tay được phát hiện bằng cách sử dụng bộ mười cảm biến sợi quang được tích hợp vào chiếc găng tay phía trên mỗi đốt ngón tay. Cảm biến hoạt động dựa trên nguyên tắc nếu sợi quang bị uốn cong thì ánh sáng truyền qua nó sẽ bị suy giảm tương ứng với độ cong. Mỗi cảm biến bao gồm một nguồn sáng ở một đầu của sợi quang và một máy dò ở đầu kia. Bộ vi xử lý sẽ quét tuần tự tất cả các cảm biến và tính toán góc uốn của từng khớp ngón tay bằng cách sử dụng một mô hình nhất định cấu trúc của bàn tay con người Găng tay kết nối với PC bằng giao diện nối tiếp RS-232 tiêu chuẩn.
|
Hình.2.20. Găng tay cảm ứng VPL DataGlove |
Một số găng tay cảm ứng cạnh tranh đã được phát triển, nổi tiếng nhất trong số đó là Nintendo PowerGlove rẻ tiền (Hình 2.21, bên trái), được thiết kế để sử dụng trong trò chơi điện tử. Găng tay có cảm biến ánh sáng được phát triển bởi công ty Virtual Technologies của California, chẳng hạn như găng tay CyberGlove đơn giản nhất. Ngoài ra còn có mẫu 18 cảm biến theo dõi chuyển động của các ngón tay (Hình 2.21 ở giữa) và mẫu 22 cảm biến cũng có thể ghi lại chuyển động gấp-mở của tất cả các ngón tay ngoại trừ ngón cái. sai số chỉ 0,5-1°. Kiểu máy 22 lần chạm thực hiện số đọc 149 lần mỗi giây và kiểu máy 18 lần chạm thực hiện số lần đọc 112 lần mỗi giây. Máy tính và hơn thế nữa sản xuất Găng tay thứ 5 (Hình 2.68, bên phải).
Trong các mẫu khác, đặc biệt là Virtex CyberGlove, cảm biến độ căng được sử dụng để xác định góc uốn của ngón tay. Đối với một số tác vụ, độ chính xác (ở mức ±10°) và độ lặp lại của kết quả đọc từ các cảm biến đó có thể không đủ. Một phương pháp đo chính xác hơn được cung cấp bởi Dexrous Handmaster của Exos, phương pháp này có bộ xương ngoài gắn vào các đốt ngón tay và cảm biến hiệu ứng Hall. Cảm biến cho phép bạn xác định góc uốn ngón tay với độ chính xác ± 0,5°. Tuy nhiên, không hoàn toàn rõ ràng rằng có thể thu được bất kỳ lợi ích nào từ độ chính xác như vậy và rất có thể bốn cấp độ dữ liệu do Nintendo PowerGlove cung cấp thực sự đủ cho hầu hết các tác vụ.
|
|
|
Hình.2.21. Găng tay cảm ứng: Nintendo PowerGlove; mẫu 18 chạm của Virtual Technologies; Găng tay thứ 5
Ngoài ra còn có công nghệ cảm biến cơ học nhưng nặng và không hoàn hảo.
Hệ thống theo dõi cũng số hóa vị trí tay. Tập đoàn hàng không vũ trụ McDonnell Douglas đã phát triển hệ thống Polyhemus, được tích hợp vào găng tay DataGlove và dùng để xác định vị trí của bàn tay.
Mũ bảo hiểm video VIEW và DataGlove được đề cập sử dụng hệ thống cảm biến nhạy cảm với trường điện từ. Độ chính xác của việc xác định vị trí là khoảng hai milimét. Găng tay có thể được đặt ở bất kỳ điểm nào của quả bóng thông thường có đường kính 1 m.
Một chiếc găng tay P5 hiện đại hơn của công ty Essential Reality của Mỹ được hiển thị trong Hình. 2.22. Trạm cơ sở được bật cổng USB và không yêu cầu cung cấp điện bên ngoài, găng tay được kết nối bằng dây với trạm gốc. Ở mặt sau của “lòng bàn tay” có 8 đèn LED hồng ngoại cho phép trạm gốc theo dõi chuyển động của bàn tay trong không gian. Trạm cơ sở chứa 2 camera hồng ngoại, cho phép bạn giám sát găng tay một cách đáng tin cậy hơn và xác định chính xác khoảng cách đến nó.
|
|
|
|
Hình 2.22. Trạm cơ sở và găng tay P5
Khu vực tầm nhìn trạm cơ sở là 45° theo chiều dọc và chiều ngang và khoảng 1,5 m ở “độ sâu”. Trong hình nón này, P5 có thể theo dõi tọa độ tay dọc theo 3 trục với độ chính xác 0,6 cm (cách chân đế 60 cm), cũng như xoay và nghiêng lòng bàn tay với độ chính xác 2°. Các tọa độ được thăm dò ở tần số 40 Hz (độ trễ là 12 ms). Ngoài đèn LED của hệ thống theo dõi, chiếc găng tay còn có 5 “ngón tay” cao su với cảm biến uốn cong. Chúng được gắn vào ngón tay của người dùng bằng các vòng nhựa và đo độ uốn cong với độ chính xác 1,5°. Ngoài ra còn có 4 nút ở mặt sau của găng tay, một trong số đó có thể lập trình được (các nút còn lại dùng để hiệu chỉnh, bật/tắt và chuyển đổi chế độ vận hành). Vì vậy, về mặt cần điều khiển, P5 có 11 trục analog và 1 nút.
Phản hồi xúc giác(Phản hồi cưỡng bức) được sử dụng trong găng tay cảm ứng để mô phỏng chạmđưa tay về phía vật thể. Phản hồi xúc giác được thực hiện dễ dàng nhất chiếc loa nhỏ trong lòng bàn tay, vì bàn tay cảm nhận rõ tiếng click do loa tạo ra để phản hồi lại một sự kiện nào đó. Nhưng đây chỉ là tín hiệu về các sự kiện và tôi muốn có cảm giác chạm vào các vật thể ảo. Cảm giác này có thể được mô phỏng theo nhiều cách.
Để mô phỏng cảm giác chạm bằng cách sử dụng áp lực thường được sử dụng bong bóng bơm hơi, với sự trợ giúp của nó, độ bền hoặc độ cứng của áp lực của găng tay lên các ngón tay được điều chỉnh. Đã có những nỗ lực để áp dụng tinh thể áp điện, khi rung sẽ tạo ra cảm giác áp lực, cũng như Hợp kim nhớ hình dạng, có thể được uốn cong, cho phép yếu điện. Thiết bị tương tự Master khéo léo di động (Hình 2.23), bao gồm VPL DataGlove được trang bị ba bộ truyền động khí nén, được phát triển bởi nhà phát minh Grigor Berdia của Đại học Rutgers.
Hình 2.23. Thiết bị Master Dextrous di động
Ngoài cảm giác bị áp lực, việc bắt chước cảm giác cũng rất quan trọng. sức chống cự khi cố gắng di chuyển một đối tượng ảo. Với mục đích này nó có thể được sử dụng cánh tay robot thu nhỏ, gắn vào tay. Ví dụ: các mẫu DataGlove sau này đã bao gồm các cảm biến áp điện ở đầu ngón tay để cung cấp một số mức phản hồi xúc giác. Khi người dùng cầm một vật thể ảo lên, anh ta sẽ cảm thấy áp lực khi ngón tay tiếp xúc với bề mặt của vật thể đó. Thậm chí sau này, chiếc găng tay còn được trang bị một robot đặc biệt. bộ xương ngoài, cho phép bạn tạo cảm giác về trọng lượng và sức mạnh.
Phản hồi “ép buộc” có thể được thực hiện mà không cần găng tay cảm biến. Một thiết bị phản hồi lực đơn giản được phát triển bởi Digital. Cái này đòn bẩy, tương tự như ga trên xe máy, có thể thay đổi sức mạnh của khả năng chống quay. Một nhóm chuyên gia từ UNC đã sử dụng một bộ điều khiển cơ điện để tạo ra phản hồi “lực”.
Phản hồi xúc giác rất nhạy cảm với đặc điểm của vòng phản hồi: người dùng phản ứng ngay lập tức trong tiềm thức với các xung từ hệ thống và điều chỉnh phản ứng của mình trước khi hệ thống có thời gian xử lý các phản ứng trước đó. Người ta tin rằng để tạo ra ảo giác đáng tin cậy về cảm nhận một vật thể, hệ thống xúc giác phải có tốc độ cập nhật thông tin từ 300-1000 Hz, cao hơn ít nhất một bậc so với tốc độ cập nhật thông tin hình ảnh.
Virtual Technologies đã phát triển thiết bị CyberGrasp với phản hồi xúc giác, mang đến cho người dùng cơ hội cảm nhận thế giới ảo bằng chính đôi tay của mình (Hình 2.24).
Các móc đặc biệt được đeo trên găng tay và, nếu cần, ngăn bàn tay bị nén với lực lên tới 12 N (Newton) trên mỗi ngón tay (phải tác dụng lực 1 N để thay đổi gia tốc của vật nặng 1 kg thêm 1 m/s, hay đây là lực hấp dẫn tác dụng lên 1/9,8 Kg). Tác động tối đa của CyberGrasp tương đương với tác động có thể trải qua khi treo 1,2 kg trên mỗi ngón tay với khớp khuỷu tay thẳng, cộng với bản thân bàn chân nặng thêm 350 g.
Công ty Virtual Technologies cũng đã phát minh ra thiết bị CyberTouch với đầu vào xúc giác ngược (Hình 2.25). Thiết bị nhỏ này được đeo trên đầu ngón tay và truyền nhiều loại rung động tới chúng. Nó gắn trên găng tay VR.
|
Hình 2.24. Thiết bị CyberGrasp |
Hình.2.25. Thiết bị CyberTouch |
Người Anh đã phát minh ra chiếc găng tay có hệ thống bóng và máy nén để làm nóng không khí, trong đó bạn không chỉ có thể cảm nhận được sự không đồng đều của các vật thể ảo mà còn cả nhiệt độ của chúng. Một thiết bị như vậy truyền tải đầy đủ nhất tác động xúc giác đến tay.
Cảm biến tayđược thiết kế để theo dõi chuyển động của nó. Các cảm biến đơn giản nhất chỉ được tích hợp Bộ theo dõi vị trí, theo dõi chuyển động của một khối lập phương nhỏ trong tay người dùng. Việc sản xuất các cảm biến như vậy được thực hiện bởi Tập đoàn Công nghệ Ascension. Ví dụ: cảm biến MibiBird (Hình 2.26, bên trái) có khả năng theo dõi bàn tay trong khi xoay ±180° theo chiều dọc và chiều ngang, cũng như ±90° quanh trục của nó với sai số 0,1-0,5°. Thiết bị Motion Star (Hình 2.26, bên phải) có tính chất phổ biến hơn và tương tự như MibiBird. Ngoài ra còn có các thiết bị tương tự nhạy cảm hơn.
Huấn luyện viên và mô phỏng. Nhiều nghề thủ công dựa vào sự điều khiển động cơ tinh tế và sự phối hợp của bàn tay con người. Một số ngành nghề đòi hỏi phải thực hành nhiều để học và rèn luyện và có thể mất nhiều năm để đạt được trình độ thành thạo nhất định (ví dụ như thư pháp). Giảng viên, mô phỏng và hệ thống mô phỏng được thiết kế để nâng cao hiệu quả học tập. Việc sử dụng các thiết bị có phản hồi xúc giác cho phép quá trình học tập được thực hiện hiệu quả hơn, đặc biệt khi tay người học được hướng dẫn bởi chuyên gia điện tử - thiết bị có phản hồi xúc giác.
Điều khiển từ xa ( điều khiển từ xa) và thao tác vi mô, robot.Làm việc với vật liệu không thể tiếp cận hoặc nguy hiểm đòi hỏi người vận hành phải có khả năng ngoại cảm. Việc sử dụng các thiết bị có phản hồi xúc giác giúp cải thiện chất lượng điều khiển từ xa của robot và các thiết bị thực thi khác nhau bằng cách truyền thông tin xúc giác bổ sung trực quan cho người vận hành. Thật không may, cần điều khiển tiêu chuẩn không cho phép bạn sử dụng kênh này nhận thức về thông tin của con người.
Việc sử dụng các thiết bị có phản hồi xúc giác là hợp lý trong các hoạt động quan trọng với điều khiển robot từ xa, khi người vận hành có thể cảm nhận ngay lập tức phản ứng và các hạn chế khác nhau của người thao tác (động lực học, giới hạn không gian làm việc, v.v.).
Bộ điều khiển vi mô là những robot nhỏ được chế tạo để thực hiện Các nhiệm vụ khác nhau với những vật thể thường mịn hơn tóc người. Theo đó, việc sử dụng các thiết bị phản hồi xúc giác cho phép người vận hành điều khiển các robot siêu nhỏ một cách trực quan và quen thuộc.
Thuốc. Một số lượng lớn các thiết bị y tế công nghệ cao thường chỉ giới hạn ở công cụ chính của bác sĩ phẫu thuật, cụ thể là bàn tay của họ. Theo đó, việc sử dụng hệ thống có phản hồi xúc giác trong mô phỏng y tế và robot y tế thực sự cho phép truyền thông tin xúc giác đến bác sĩ phẫu thuật, cho phép thực hiện mọi thao tác một cách quen thuộc và trực quan. ở dạng dễ hiểu.
Găng tay cảm ứng. Theo dõi trực tiếp cử động tay từ lâu đã được nhiều nhà phát triển quan tâm. Ví dụ, vào năm 1983, thiết bị Digital Entry Glove đã được cấp bằng sáng chế. Nhưng bước đột phá thực sự là găng tay cảm biến DataGlove, được phát triển tại Trung tâm Nghiên cứu Joseph Ames của NASA, sau đó được VPL Research cải tiến và tung ra thị trường (Hình 2.20).
Để xác định giá trị góc uốn ngón tay VPL DataGlove sử dụng dây thun sợi quang (hướng dẫn ánh sáng). Sự uốn cong của ngón tay được phát hiện bằng cách sử dụng bộ mười cảm biến sợi quang được tích hợp vào chiếc găng tay phía trên mỗi đốt ngón tay. Cảm biến hoạt động dựa trên nguyên tắc nếu sợi quang bị uốn cong thì ánh sáng truyền qua nó sẽ bị suy giảm tương ứng với độ cong. Mỗi cảm biến bao gồm một nguồn sáng ở một đầu của sợi quang và một máy dò ở đầu kia. Bộ vi xử lý sẽ quét tuần tự tất cả các cảm biến và tính toán góc uốn của từng khớp ngón tay bằng cách sử dụng mô hình cấu trúc cụ thể của bàn tay con người. Găng tay kết nối với PC bằng giao diện nối tiếp RS-232 tiêu chuẩn.
| Hình.2.20. Găng tay cảm ứng VPL DataGlove |
Một số găng tay cảm ứng cạnh tranh đã được phát triển, nổi tiếng nhất trong số đó là Nintendo PowerGlove rẻ tiền (Hình 2.21, bên trái), được thiết kế để sử dụng trong trò chơi điện tử. Găng tay có cảm biến ánh sáng được phát triển bởi công ty Virtual Technologies của California, chẳng hạn như găng tay CyberGlove đơn giản nhất. Ngoài ra còn có mẫu 18 cảm biến theo dõi chuyển động của các ngón tay (Hình 2.21 ở giữa) và mẫu 22 cảm biến cũng có thể ghi lại chuyển động gấp-mở của tất cả các ngón tay ngoại trừ ngón cái. sai số chỉ 0,5-1°. Kiểu máy 22 lần chạm thực hiện số đọc 149 lần mỗi giây và kiểu máy 18 lần chạm thực hiện số lần đọc 112 lần mỗi giây. Máy tính và hơn thế nữa sản xuất Găng tay thứ 5 (Hình 2.68, bên phải).
Trong các mẫu khác, đặc biệt là Virtex CyberGlove, cảm biến độ căng được sử dụng để xác định góc uốn của ngón tay. Đối với một số tác vụ, độ chính xác (ở mức ±10°) và độ lặp lại của kết quả đọc từ các cảm biến đó có thể không đủ. Một phương pháp đo chính xác hơn được cung cấp bởi Dexrous Handmaster của Exos, phương pháp này có bộ xương ngoài gắn vào các đốt ngón tay và cảm biến hiệu ứng Hall. Cảm biến cho phép bạn xác định góc uốn ngón tay với độ chính xác ± 0,5°. Tuy nhiên, không hoàn toàn rõ ràng rằng có thể thu được bất kỳ lợi ích nào từ độ chính xác như vậy và rất có thể bốn cấp độ dữ liệu do Nintendo PowerGlove cung cấp thực sự đủ cho hầu hết các tác vụ.
Hình.2.21. Găng tay cảm ứng: Nintendo PowerGlove; mẫu 18 chạm của Virtual Technologies; Găng tay thứ 5
Ngoài ra còn có công nghệ cảm biến cơ học nhưng nặng và không hoàn hảo.
Hệ thống theo dõi cũng số hóa vị trí tay. Tập đoàn hàng không vũ trụ McDonnell Douglas đã phát triển hệ thống Polyhemus, được tích hợp vào găng tay DataGlove và dùng để xác định vị trí của bàn tay.
Mũ bảo hiểm video VIEW và DataGlove được đề cập sử dụng hệ thống cảm biến nhạy cảm với trường điện từ. Độ chính xác của việc xác định vị trí là khoảng hai milimét. Găng tay có thể được đặt ở bất kỳ điểm nào của quả bóng thông thường có đường kính 1 m.
Một chiếc găng tay P5 hiện đại hơn của công ty Essential Reality của Mỹ được hiển thị trong Hình. 2.22. Trạm gốc được cắm vào cổng USB và không cần nguồn điện bên ngoài, găng tay được kết nối bằng dây với trạm gốc. Ở mặt sau của “lòng bàn tay” có 8 đèn LED hồng ngoại cho phép trạm gốc theo dõi chuyển động của bàn tay trong không gian. Trạm cơ sở chứa 2 camera hồng ngoại, cho phép bạn giám sát găng tay một cách đáng tin cậy hơn và xác định chính xác khoảng cách đến nó.
Hình 2.22. Trạm cơ sở và găng tay P5
Vùng tầm nhìn của trạm gốc là 45° theo chiều dọc và chiều ngang và độ sâu khoảng 1,5 m. Trong hình nón này, P5 có thể theo dõi tọa độ tay dọc theo 3 trục với độ chính xác 0,6 cm (cách chân đế 60 cm), cũng như xoay và nghiêng lòng bàn tay với độ chính xác 2°. Các tọa độ được thăm dò ở tần số 40 Hz (độ trễ là 12 ms). Ngoài đèn LED của hệ thống theo dõi, chiếc găng tay còn có 5 “ngón tay” cao su với cảm biến uốn cong. Chúng được gắn vào ngón tay của người dùng bằng các vòng nhựa và đo độ uốn cong với độ chính xác 1,5°. Ngoài ra còn có 4 nút ở mặt sau của găng tay, một trong số đó có thể lập trình được (các nút còn lại dùng để hiệu chỉnh, bật/tắt và chuyển đổi chế độ vận hành). Vì vậy, về mặt cần điều khiển, P5 có 11 trục analog và 1 nút.
Phản hồi xúc giác(Phản hồi cưỡng bức) được sử dụng trong găng tay cảm ứng để mô phỏng chạmđưa tay về phía vật thể. Phản hồi xúc giác được thực hiện dễ dàng nhất chiếc loa nhỏ trong lòng bàn tay, vì bàn tay cảm nhận rõ tiếng click do loa tạo ra để phản hồi lại một sự kiện nào đó. Nhưng đây chỉ là tín hiệu về các sự kiện và tôi muốn có cảm giác chạm vào các vật thể ảo. Cảm giác này có thể được mô phỏng theo nhiều cách.
Để mô phỏng cảm giác chạm bằng cách sử dụng áp lực thường được sử dụng bong bóng bơm hơi, với sự trợ giúp của nó, độ bền hoặc độ cứng của áp lực của găng tay lên các ngón tay được điều chỉnh. Đã có những nỗ lực để áp dụng tinh thể áp điện, khi rung sẽ tạo ra cảm giác áp lực, cũng như Hợp kim nhớ hình dạng, có thể uốn cong bằng cách cho một dòng điện yếu chạy qua. Một thiết bị tương tự, Master khéo léo di động (Hình 2.23), bao gồm VPL DataGlove được trang bị ba bộ truyền động khí nén, được phát triển bởi nhà phát minh Grigor Berdia của Đại học Rutgers.
Hình 2.23. Thiết bị Master Dextrous di động
Ngoài cảm giác bị áp lực, việc bắt chước cảm giác cũng rất quan trọng. sức chống cự khi cố gắng di chuyển một đối tượng ảo. Với mục đích này nó có thể được sử dụng cánh tay robot thu nhỏ, gắn vào tay. Ví dụ: các mẫu DataGlove sau này đã bao gồm các cảm biến áp điện ở đầu ngón tay để cung cấp một số mức phản hồi xúc giác. Khi người dùng cầm một vật thể ảo lên, anh ta sẽ cảm thấy áp lực khi ngón tay tiếp xúc với bề mặt của vật thể đó. Thậm chí sau này, chiếc găng tay còn được trang bị một robot đặc biệt. bộ xương ngoài, cho phép bạn tạo cảm giác về trọng lượng và sức mạnh.
Phản hồi “ép buộc” có thể được thực hiện mà không cần găng tay cảm biến. Một thiết bị phản hồi lực đơn giản được phát triển bởi Digital. Cái này đòn bẩy, tương tự như ga trên xe máy, có thể thay đổi sức mạnh của khả năng chống quay. Một nhóm chuyên gia từ UNC đã sử dụng một bộ điều khiển cơ điện để tạo ra phản hồi “lực”.
Phản hồi xúc giác rất nhạy cảm với đặc điểm của vòng phản hồi: người dùng phản ứng ngay lập tức trong tiềm thức với các xung từ hệ thống và điều chỉnh phản ứng của mình trước khi hệ thống có thời gian xử lý các phản ứng trước đó. Người ta tin rằng để tạo ra ảo giác đáng tin cậy về cảm nhận một vật thể, hệ thống xúc giác phải có tốc độ cập nhật thông tin từ 300-1000 Hz, cao hơn ít nhất một bậc so với tốc độ cập nhật thông tin hình ảnh.
Virtual Technologies đã phát triển thiết bị CyberGrasp với phản hồi xúc giác, mang đến cho người dùng cơ hội cảm nhận thế giới ảo bằng chính đôi tay của mình (Hình 2.24).
Các móc đặc biệt được đeo trên găng tay và, nếu cần, ngăn bàn tay bị nén với lực lên tới 12 N (Newton) trên mỗi ngón tay (phải tác dụng lực 1 N để vật nặng 1 kg thay đổi gia tốc thêm 1 m/s, hay đây là lực hấp dẫn tác dụng lên 1/9,8 Kg). Tác động tối đa của CyberGrasp tương đương với tác động có thể trải qua khi treo 1,2 kg trên mỗi ngón tay với khớp khuỷu tay thẳng, cộng với bản thân bàn chân nặng thêm 350 g.
Công ty Virtual Technologies cũng đã phát minh ra thiết bị CyberTouch với đầu vào xúc giác ngược (Hình 2.25). Thiết bị nhỏ này được đeo trên đầu ngón tay và truyền nhiều loại rung động tới chúng. Nó gắn trên găng tay VR.
| Hình 2.24. Thiết bị CyberGrasp | Hình.2.25. Thiết bị CyberTouch |
Người Anh đã phát minh ra chiếc găng tay có hệ thống bóng và máy nén để làm nóng không khí, trong đó bạn không chỉ có thể cảm nhận được sự không đồng đều của các vật thể ảo mà còn cả nhiệt độ của chúng. Một thiết bị như vậy truyền tải đầy đủ nhất tác động xúc giác đến tay.
Cảm biến tayđược thiết kế để theo dõi chuyển động của nó. Các cảm biến đơn giản nhất chỉ được tích hợp Bộ theo dõi vị trí, theo dõi chuyển động của một khối lập phương nhỏ trong tay người dùng. Việc sản xuất các cảm biến như vậy được thực hiện bởi Tập đoàn Công nghệ Ascension. Ví dụ: cảm biến MibiBird (Hình 2.26, bên trái) có khả năng theo dõi bàn tay trong khi xoay ±180° theo chiều dọc và chiều ngang, cũng như ±90° quanh trục của nó với sai số 0,1-0,5°. Thiết bị Motion Star (Hình 2.26, bên phải) có tính chất phổ biến hơn và tương tự như MibiBird. Ngoài ra còn có các thiết bị tương tự nhạy cảm hơn.
Huấn luyện viên và mô phỏng. Nhiều nghề thủ công dựa vào sự điều khiển động cơ tinh tế và sự phối hợp của bàn tay con người. Một số ngành nghề đòi hỏi phải thực hành nhiều để học và rèn luyện và có thể mất nhiều năm để đạt được trình độ thành thạo nhất định (ví dụ như thư pháp). Giảng viên, mô phỏng và hệ thống mô phỏng được thiết kế để nâng cao hiệu quả học tập. Việc sử dụng các thiết bị có phản hồi xúc giác cho phép quá trình học tập được thực hiện hiệu quả hơn, đặc biệt khi tay người học được hướng dẫn bởi chuyên gia điện tử - thiết bị có phản hồi xúc giác.
Telecontrol (điều khiển từ xa) và thao tác vi mô, robot.Làm việc với vật liệu không thể tiếp cận hoặc nguy hiểm đòi hỏi người vận hành phải có khả năng ngoại cảm. Việc sử dụng các thiết bị có phản hồi xúc giác giúp cải thiện chất lượng điều khiển từ xa của robot và các thiết bị thực thi khác nhau bằng cách truyền thông tin xúc giác bổ sung trực quan cho người vận hành. Thật không may, cần điều khiển tiêu chuẩn không cho phép sử dụng kênh nhận thức thông tin này của con người.
Việc sử dụng các thiết bị có phản hồi xúc giác là hợp lý trong các hoạt động quan trọng với điều khiển robot từ xa, khi người vận hành có thể cảm nhận ngay lập tức phản ứng và các hạn chế khác nhau của người thao tác (động lực học, giới hạn không gian làm việc, v.v.).
Bộ điều khiển vi mô là những robot nhỏ được chế tạo để thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau với các vật thể thường mịn hơn tóc người. Theo đó, việc sử dụng các thiết bị phản hồi xúc giác cho phép người vận hành điều khiển các robot siêu nhỏ một cách trực quan và quen thuộc.
Thuốc. Một số lượng lớn các thiết bị y tế công nghệ cao thường chỉ giới hạn ở công cụ chính của bác sĩ phẫu thuật, cụ thể là bàn tay của họ. Theo đó, việc sử dụng các hệ thống có phản hồi xúc giác trong mô phỏng y tế và robot y tế thực sự cho phép truyền thông tin xúc giác đến bác sĩ phẫu thuật, cho phép thực hiện mọi thao tác một cách quen thuộc và trực quan.
Kết thúc công việc -
Chủ đề này thuộc chuyên mục:
Công nghệ đa phương tiện trong giáo dục
Cơ quan Giáo dục Tự trị Nhà nước Liên bang.. Cơ quan Giáo dục Chuyên nghiệp Cao cấp.. Đại học Liên bang Miền Nam..
Nếu bạn cần thêm tài liệu về chủ đề này hoặc bạn không tìm thấy những gì bạn đang tìm kiếm, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu tác phẩm của chúng tôi:
Chúng ta sẽ làm gì với tài liệu nhận được:
Nếu tài liệu này hữu ích với bạn, bạn có thể lưu nó vào trang của mình trên mạng xã hội:
| tiếng riu ríu |
Tất cả các chủ đề trong phần này:
Công nghệ đa phương tiện trong giáo dục
Sách giáo khoa Phần 2. Thực tế ảo, sáng tạo sản phẩm đa phương tiện, ứng dụng công nghệ đa phương tiện trong giáo dục
Khái niệm thực tế ảo
Một trong những lĩnh vực đầy hứa hẹn để tăng hiệu quả sử dụng máy tính có liên quan đến sự phát triển của phần cứng và phần mềm tác động phức tạp đến người sử dụng máy tính cá nhân
Định nghĩa và nhận thức về VR
Định nghĩa 1. VR là một tập hợp các phương tiện có thể tạo ra ở một người ảo tưởng rằng anh ta đang ở trong một thế giới được tạo ra nhân tạo, bằng cách thay thế nhận thức thông thường về thực tế xung quanh
Đo VR
Các hệ thống VR khác nhau cung cấp các loại tương tác, mức độ đắm chìm và tính năng khác nhau. Các loại tương tác: · chuyến bay trong VR. Tự do đi lại,
Sự xuất hiện và phát triển của hệ thống VR
Việc tạo ra các hệ thống VR dựa trên việc sử dụng đô họa may tinh và hoạt hình, mô hình hóa máy tính và mô phỏng, điều khiển từ xa, máy tính hỗ trợ thiết kế, dân kỹ thuật
Phương pháp hiển thị
Cách dễ nhất để “lao” vào thế giới ảo là xem bằng cách sử dụng hiển thị thường xuyên MÁY TÍNH. Trong trường hợp này, họ nói về hệ thống VR “trên bàn” hoặc “có cửa sổ”. Một hệ thống như vậy có hiệu suất cao hơn
Chuyển động trong không gian ảo
Chuyển động trong không gian ảo gắn liền với nhu cầu định vị. Chuột hai chiều thông thường, là thiết bị để trỏ các điểm trên mặt phẳng, chỉ có 2 bậc tự do.
Hỗ trợ âm thanh VR
Bổ sung âm thanh thông tin trực quan và cảnh báo người dùng về những sự kiện mà anh ta không nhìn thấy được, chẳng hạn như xảy ra sau lưng anh ta. Để phát tín hiệu như vậy, đôi khi âm thanh đơn âm là đủ. Và nếu
Hệ thống VR VFX 1 và VFX 3D
Hệ thống VR Hệ thống VR Headgear VFX 1 của Forte Technologies (Hình 2.44), dựa trên HMD, bao gồm các mô-đun sau:
Máy trạm xúc giác
Đây là một ví dụ về sự phát triển toàn diện của các thiết bị VR khác nhau bằng Immersion. Bộ Haptic Workstation (Hình 2.48) bao gồm:
Các lĩnh vực và triển vọng sử dụng môi trường VR
Phạm vi ứng dụng của môi trường phần cứng và phần mềm VR được xem xét khá rộng và đa dạng: · thiết kế ba chiều trực quan; · Điều khiển từ xa robot, tra
Trò chơi trí tuệ tương tác
Tất cả bắt đầu vào thứ Tư các hệ điều hành(OS) UNIX và MS-DOS được tổ chức khá đơn giản nhưng rất thú vị trò chơi máy tính kế hoạch chiến lược, chẳng hạn như “Cờ vua”, “Ngục tối”,
Hoạt hình biểu diễn
Hoạt hình trình diễn là một hướng tương đối mới trong hoạt hình, giúp truyền tải các chuyển động tự nhiên, chân thực trong hoạt hình đời thực. Các cảm biến nhỏ, nhẹ được gắn vào xe
Mô hình hóa và tổng hợp hình ảnh động trực quan của người ảo
Một lĩnh vực nghiên cứu và phát triển rất thú vị và đầy hứa hẹn là tổng hợp hình ảnh động của người ảo dựa trên mô hình hóa. hệ thống khác nhau và các yếu tố
Hoạt động trí tuệ tương tác với các kịch bản thay thế
Siêu công nghệ có thể được áp dụng không chỉ cho văn bản hoặc hình ảnh mà còn cho các hành động động (phim hoặc hoạt hình). Tính phi tuyến cấu trúc thông tin trong trường hợp này nó đạt được trên cơ sở
Các lĩnh vực ứng dụng của ứng dụng đa phương tiện
Qua nhìn chung Tất cả nhiều lĩnh vực ứng dụng của ứng dụng MM có thể được tóm tắt thành ba nhóm chính. 1. Khu vực kinh doanh có thể sử dụng ·
Các chương trình tạo và chỉnh sửa văn bản và siêu văn bản
Bộ xử lý từ ngữ. Trong số rất nhiều bộ xử lý từ ngữ hôm nay bị chi phối bởi: · MS Công việc văn phòng 2007 – phát triển phần mềm, cho phép bạn tạo các phần mềm khá phức tạp
Các chương trình tạo và chỉnh sửa đồ họa
Trong nhóm này có bốn loại chương trình: · chương trình làm việc với đồ họa raster; · các chương trình làm việc với đồ họa vector; · kết hợp
Chương trình tạo và chỉnh sửa âm thanh
Các chương trình làm việc với âm thanh có thể được chia thành ba nhóm lớn: · Các chương trình sắp xếp chuỗi để tạo nhạc dựa trên công nghệ sắp xếp chuỗi hoặc MIDI; ·
Các chương trình tạo và chỉnh sửa đồ họa và hoạt hình 3D
Để tạo hoạt hình truyền thống (hai chiều), có thể sử dụng các chương trình sau: Macromedia Director, Autodesk Animator family, Animator Pro,
Các chương trình tạo và chỉnh sửa biểu diễn 3D tương tác
Chúng bao gồm các chương trình hỗ trợ ảnh toàn cảnh ảo: QuickTime, phần mềm Live Picture (để tạo hình ảnh ở định dạng FPX và IMOB), trình xem
Các giai đoạn chính và giai đoạn phát triển của sản phẩm MM
Hai công nghệ chính được sử dụng để tạo ra các sản phẩm MM cho nhiều mục đích khác nhau: · Công nghệ internet/mạng nội bộ, khi sản phẩm là tài liệu GT;
Công nghệ hỗ trợ văn bản và siêu văn bản UM
Các phương pháp trình bày thông tin có thể được chia thành tuyến tính và cấu trúc. Với cách trình bày thông tin giáo dục tuyến tính, cấu trúc trình bày của tâm trí được xác định rõ ràng bởi thứ tự dấu vết của chúng.
Công nghệ sử dụng đồ họa
Người ta biết rằng hình ảnh vector yêu cầu ít không gian lưu trữ hơn hình ảnh raster và có thể được thu nhỏ mà không làm giảm chất lượng. Vì vậy, nếu trong một sản phẩm MM (ví dụ:
Các công nghệ hỗ trợ hoạt hình và đồ họa 3D
Hoạt hình là một trong những hình thức thể hiện đồ họa hiện đại trong ấn phẩm điện tử. Thoạt nhìn, hoạt hình tương tự như phim video, nhưng về cơ bản nó khác với phim hoạt hình vì nó có đặc tính
Công nghệ hỗ trợ và tạo video
Thông tin video được trình bày dưới dạng video clip (video clip), tức là. tập hợp các hình ảnh - khung hình (khung video) được kết nối với nhau được hiển thị tuần tự. Nếu tỷ lệ xuất hiện trong
Các công nghệ tạo và hỗ trợ biểu diễn 3D tương tác
Công nghệ QuickTimeVR: Nó cung cấp hỗ trợ cho các chế độ xem VR quan trọng như VR Toàn cảnh, Đối tượng VR và Cảnh VR. Ảnh toàn cảnh VR phản ánh góc nhìn từ một điểm cố định
Ấn phẩm đa phương tiện trên CD-ROM và DVD-ROM
1. Bách khoa toàn thư. Đây là những phiên bản CD đắt nhất và được biết đến rộng rãi nhất. Chúng bao gồm: “Từ điển bách khoa có minh họa” (nhà xuất bản Autopan); “Bách khoa toàn thư lớn
Các loại phần mềm phát triển sản phẩm MM
Môi trường dành cho nhà phát triển tích hợp (IDE) cho phép bạn kết hợp các đoạn được tạo riêng biệt thuộc các loại khác nhau thành một tổng thể hoàn chỉnh duy nhất - một ứng dụng MM. Các ứng dụng ISR MM có thể có điều kiện
Công cụ hỗ trợ ngôn ngữ lập trình
Ngôn ngữ phổ quát lập trình so với các hệ thống soạn thảo linh hoạt hơn và cho phép bạn tạo các ứng dụng MM hiệu quả hơn. Nhưng trong điều kiện hiện đại, tính linh hoạt sẽ
Các vấn đề khi tạo mm xo
Việc tạo ra MM CSR gắn liền với việc giải quyết một số vấn đề đa dạng. Và như thường lệ xảy ra trong các lĩnh vực tri thức và hoạt động con người hiện đại và đầy hứa hẹn, tích hợp và ngày càng phức tạp.
Hướng dẫn và phương tiện điều chỉnh MM CSR phù hợp với khả năng và đặc điểm của người dùng
Đặc biệt quan trọng là các hướng dẫn sau Các điều chỉnh MM CSR mà người dùng có thể áp dụng: · cho các cơ hội GUI giao diện người dùng (GUI) của môi trường học tập. Bản kê khai
Phương pháp giáo dục
Hình.4.1. Ngành kiến trúc môi trường giáo dụcØ tăng tốc – thực hiện theo một trong hai nguyên tắc chính đầu tiên
Những cách làm việc mới với thông tin
MM mang đến cơ hội tăng cường và nâng cao động lực học tập thông qua việc sử dụng các cách làm việc mới với thông tin nghe nhìn như: · “thao túng
Mở rộng khả năng minh họa
Khi sử dụng các công cụ MM trong giáo dục, khả năng minh họa sẽ mở rộng đáng kể. Nói chung, có hai cách giải thích chính về thuật ngữ “minh họa”: hình ảnh
Tương tác
MM cực kỳ hữu ích và hiệu quả công nghệ Giáo dục, chính xác là nhờ những đặc tính vốn có của tính tương tác, tính linh hoạt và tích hợp nhiều loại khác nhau thông tin giáo dục, và đó
Kích hoạt học viên
Việc sử dụng MM cho phép sinh viên làm việc trên các tài liệu giáo dục theo nhiều cách khác nhau - tự quyết định cách nghiên cứu tài liệu, cách sử dụng các tính năng tương tác
Tăng cường quá trình học tập
Việc sử dụng MM có thể có tác động tích cực đến một số khía cạnh của quá trình giáo dục. 1. MM có thể kích thích các khía cạnh nhận thức của việc học như nhận thức và nhận thức
Thuật ngữ cho Mô-đun 2
Hình đại diện là một lớp đối tượng VRML đặc biệt, hình ảnh ba chiều của một nhân vật hoạt động trong thế giới ảo. Trong một số ứng dụng Internet, avatar đóng vai trò là đại diện ảo.
Phần kết luận
Công nghệ MM không ngừng phát triển khi máy tính và thiết bị mạng, thiết bị ngoại vi hiển thị âm thanh và các kỹ thuật trình bày hiệu quả âm lượng lớn hơn ngày càng được cải tiến.
Danh sách viết tắt
AOM – mô-đun đào tạo tự động; AOS (KOS) – hệ thống đào tạo tự động (máy tính); ASTC – hệ thống tự động kiểm soát thử nghiệm; AUK (KUK
Thư mục
1. Grigoriev S.G., Grinshkun V.V. Đa phương tiện trong giáo dục. – http://www.ido.edu.ru/open/mm/. 2. Kretchman D.L., Pushkov A.I. Tự làm đa phương tiện. – SPb.: BHV – St.Petersburg,
Tiếp xúc xúc giác là vũ khí bí mật mà chúng ta có để tạo dựng những mối quan hệ thành công và lâu dài. Đây là ngôn ngữ của chúng tôi, được ban cho chúng tôi từ khi sinh ra. Nhưng theo thời gian chúng ta quên mất tầm quan trọng của nó. Làm thế nào chúng ta có thể trở lại giao tiếp tự nhiên?
Các nhà tâm lý học khuyên rằng để ghi nhớ, tiếp xúc xúc giác bao gồm việc sử dụng trí tưởng tượng của bạn và tưởng tượng mình trên một chiếc xe buýt đông đúc người. Hành khách, đang buồn ngủ, theo quán tính tiếp tục tái tạo suy nghĩ và cảm xúc của họ với sự trợ giúp của cảm giác xúc giác. Đôi tình nhân nắm tay nhau Trẻ nhỏ tìm kiếm sự hỗ trợ từ mẹ - đưa tay về phía bà và bình tĩnh lại.
Các loại giao tiếp
Mọi người đều biết rằng chúng ta có thể giao tiếp bằng lời nói và không bằng lời nói. Nhưng không nhiều người biết rằng với sự trợ giúp của các chuyển động và biểu cảm, người ta có thể truyền tải những cảm xúc và mong muốn khá phức tạp. Chúng ta cẩn thận khi chạm vào nhưng chúng ta có thể nhận và truyền tín hiệu bằng nó. Tức là chúng ta có khả năng diễn giải sự tiếp xúc xúc giác. Khi chúng ta chạm vào người khác, não của chúng ta sẽ đưa ra đánh giá khách quan.
Cách giao tiếp chính xác nhất và không hề đơn giản
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng với sự trợ giúp của giọng nói, chúng ta có thể xác định được một hoặc hai tín hiệu tích cực - tâm trạng tốt và niềm vui. Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy cảm giác chính xác hơn và cách tinh tế giao tiếp hơn là âm thanh của giọng nói và nét mặt.
Ngoài ra, sử dụng cảm ứng bạn có thể tăng tốc độ giao tiếp, tức là chạm là cách dễ dàng nhất để báo hiệu điều gì đó. Tiếp xúc xúc giác với một người đàn ông giúp các cô gái tạo ra cảm giác kết nối sâu sắc hơn. Sự đụng chạm cũng rất quan trọng trong mối quan hệ mẹ con vì chúng ta bắt đầu tiếp nhận nó ngay cả trước khi sinh ra. Khi người mẹ chạm vào con mình, bà mang lại cho con cảm giác an toàn.
Tầm quan trọng của sự tiếp xúc
Sự đụng chạm ấm áp thúc đẩy sự giải phóng, làm tăng cảm giác yêu mến và tin tưởng giữa mọi người. Điều này có thể giải thích cho thói quen chạm vào bản thân của chúng ta: xoa tay, vuốt trán, vuốt tóc. Tiếp xúc xúc giác giúp chúng ta trải nghiệm tất cả những cảm giác tích cực giống như người mà chúng ta chạm vào trải qua. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi chúng ta ôm, chúng ta nhận được nhiều lợi ích như người chúng ta ôm. Ngoài ra, bằng cách chạm vào một người, chúng ta sẽ nhận được thông tin về trạng thái cảm xúc của người đó. Hãy cùng tìm hiểu xem anh ta được cấu hình như thế nào: thân thiện hay thù địch. Anh ấy đang thư giãn hay căng thẳng? Những thông tin như vậy sẽ giúp chúng ta lựa chọn chiến thuật phù hợp trong giao tiếp. Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng cảm giác xúc giác là cách dễ dàng nhất để tăng cường sự thân mật trong một mối quan hệ lãng mạn.
Trí nhớ xúc giác là trí nhớ về những cảm giác mà chúng ta trải nghiệm khi chạm vào một vật thể. Giả sử bạn đã từng vuốt ve một con rắn ở sở thú, và bây giờ mỗi khi bạn nhìn thấy một con rắn (chẳng hạn như trên TV), bạn lại nhớ da của nó lạnh như thế nào.
Trí nhớ xúc giác không liên quan đến các cơ quan thị giác, nó liên quan đến. Nếu không, chúng ta có thể nói về làm việc cùng nhau trí nhớ thị giác và xúc giác. Nếu tầm nhìn liên quan đến việc ghi nhớ, thì theo quy luật, chúng ta không nhớ được cảm giác xúc giác.
