Antroji oda užfiksuoja judesį

MIT mokslininkai sukūrė naują sistemą, kuri gali būti pigesnis ir efektyvesnis judėjimo stebėjimo būdas. Sistema, vadinama Antroji oda , gali būti pigesnė alternatyva kuriant specialiuosius filmų efektus. Tyrėjai teigia, kad jie tikisi, kad jis taip pat bus naudojamas padėti žmonėms stebėti savo judesius, kad jie galėtų praktikuoti fizinę terapiją arba tobulinti savo tai chi judesius.





Užkoduota šviesa: Šis projektorius kelis kartus per sekundę siunčia šviesos impulsus. Šiuos šviesos impulsus fiksuoja fotojutikliai, kuriuos nešioja stebimas objektas.

Tradicinės sekimo sistemos apima didelės spartos kameras, išdėstytas aplink specialiai apšviestą rinkinį. Stebimas objektas nešioja specialius žymeklius, kurie atspindi kamerų skleidžiamą šviesą. Kameros fiksuoja ir įrašo atspindėtą šviesą kelis kartus per sekundę, kad galėtų stebėti objekto judesį. Kai sistema naudojama filmams kurti, programinės įrangos programos ir animatorių komanda konvertuoja duomenis į animacinį personažą. Šios judesio sekimo sistemos gali kainuoti iki šimtų tūkstančių dolerių. Alternatyvioms sistemoms, kuriose naudojami magnetai, pagreičio matuokliai arba egzoskeletai, atitinkamai reikia dar išsamesnio nustatymo ir kalibravimo, jos yra linkusios į klaidas arba yra didelės ir nelanksčios.

Priešingai nei tradicinės optinės sekimo sistemos, „Second Skin“ visiškai nepasitiki fotoaparatais. Vietoje to sistemoje naudojami nebrangūs projektoriai, kuriuos galima montuoti lubose arba lauke. Todėl sistemą galima naudoti viduje ir lauke be specialaus apšvietimo, o tai kainuoja vos kelis tūkstančius dolerių, teigia Ramešas Raskaras , MIT žiniasklaidos laboratorijos docentas ir pagrindinis antrosios odos tyrinėtojas kartu su absolventu Dennisu Miawu.



Manau, kad tai proveržio technologija, sako Chrisas Bregleris , Niujorko universiteto kompiuterių mokslo docentas, dirbantis su kompiuterinėmis regėjimo sistemomis judesio sekimui ir nedalyvavęs Antrosios odos tyrime. Tai leidžia daryti judesio fiksavimą daugelyje scenarijų, kai daugelis kitų žmonių norėjo daryti judesio fiksavimą anksčiau, bet negalėjo.

Įprastuose drabužiuose įtaisyti mažyčiai fotosensoriai fiksuoja judėjimą. Projektoriai siunčia artimųjų infraraudonųjų spindulių šviesos raštus – maždaug 10 000 skirtingų raštų per sekundę. Kai raštai atsitrenkia į mažyčius fotojutiklius, įtaisytus objekto drabužiuose, fotojutikliai užfiksuoja užkoduotą šviesą ir paverčia ją dvejetainiu signalu, rodančiu jutiklio padėtį. Kadangi šviesos raštai jutiklius paveiks skirtingai, priklausomai nuo to, kur jie yra, kiekvienas jutiklis gauna unikalų šviesos modelį. Šie modeliai kiekvienam jutikliui įrašomi maždaug 500 kartų per sekundę. Jutikliai siunčia informaciją į ploną, lengvą mikrovaldiklį, kurį tiriamoji dėvi po drabužiais, o šis per Bluetooth perduoda duomenis atgal į kompiuterį. Visa sistema gali kainuoti mažiau nei 1000 USD, kiekvienas fotosensorius kainuoja apie 2 USD, vibruojantis jutiklis 80 USD, projektorius 50 USD. (Raskaras sako, kad vienai sistemai reikia mažiausiai šešių projektorių.) Kiekvienas fotodetektorius iš esmės dekoduoja savo patalpų vietą panašiai kaip GPS, sako jis.

Stebėkite ir vibruokite: Maži fotosensoriai yra įterpti į aukščiau pavaizduotą juodą audinį. Mėlyni vibratoriai taip pat supa subjekto riešą (kairėje). Fotosensoriai fiksuoja šviesą, skleidžiamą iš netoliese esančių projektorių, kad nustatytų subjekto rankos padėtį. Tada programinė įranga lygina tikrąją rankos padėtį (raudona linija) su idealia rankos padėtimi (geltona linija). Apskritimai atitinka vibratorius; žalia vibruos, nurodydama teisingą objekto padėtį.



Kadangi kiekvienas „Second Skin“ jutiklis turi unikalų ID, Raskaras teigia, kad tai bus tikslesnė nei tradicinės optinės sistemos, kuriose tiriamojo nešiojami atšvaitai vienas nuo kito nesiskiria ir gali sukelti klaidų, kai vienas atšvaitas kerta kitą. Be to, Raskaras parodė, kad sistema veikia lauke ir tamsoje.

Teoriškai viską, ką gali padaryti jo sistema, galėtume padaryti kompiuteriniu matymu, tačiau praktiškai sprendimo dar neradome, sako Bregleris. Su jo jutikliais yra labai tikslus ir labai aišku, kur [žmogus] yra nuo vieno kadro iki kadro.

Kino pramonei tai gali reikšti, kad judesio stebėjimas gali būti atliekamas įprastame rinkinyje, o tai sutaupytų gamybos laiko ir leistų aktoriams dirbti natūralioje aplinkoje. Šios sudėtingos sistemos trukdo filmuoti šiuos filmus, sako Steve'as Sullivanas , „Lucasfilm“ vyresnysis technologijų pareigūnas Pramoninė šviesa ir magija (ILM). Daugelis žmonių mano, kad judesio stebėjimas yra išspręsta problema, bet manau, kad galime padaryti daug daugiau, kad jis būtų prieinamesnis daugeliui žmonių ir mažiau trukdytų. ILM neseniai sukūrė specialią patentuotą didelio kontrasto juostų sistemą, skirtą judesio stebėjimui. Karibų piratai 2 ir Hombre de Hierro , tačiau aktoriai turi vilkėti specialų kostiumą ir reikalingas platus tolesnis apdorojimas, sako Sullivanas. Smagu girdėti, kad tyrėjai bando spręsti šią problemą, nes tokia problema, kai tenka išskaidyti produkciją ir šiose scenose filmuoti scenas bei aktorius atskirai.



Manau, kad daug tokių žemos klasės sekimo technologijų potencialo yra... labiau naujoms programoms, kur negalite skirti viso laiko, kad jos būtų tobulos, sako Michaelas. Tas pats , Viskonsino-Madisono universiteto kompiuterių mokslo docentas. Gleicheris teigia, kad judesio stebėjimas tampa vis populiaresnis vaizdo žaidimuose, kurie gali sekti žaidėją ir reaguoti realiuoju laiku.

Tyrėjai taip pat parodė, kad sistema gali būti naudojama padėti sekti ir koreguoti judesius atliekant paprastą tai chi pratimą. Tokioje sistemoje yra nedideli vibratoriai, kurie juda, kai esama tiriamojo galūnės padėtis yra ne kurso, kad parodytų subjektui, kad reikia atlikti savęs korekciją. Lygiai taip pat mokslininkai spėja, kad sistema taip pat galėtų būti naudojama fizinei terapijai arba subjekto judesiams sekti, kad būtų išvengta kritimo.

paslėpti