Fundamentos de realidad virtual
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Fundamentos de Realidad Virtual. Componentes Hardware de RV: Dispositivos de entrada. Jesús David Cardona Quiroz [email protected] Agenda. Introducción Dispositivos de entrada Dispositivos de sobremesa Ratones 3D Dispositivos de propósito especial Entrada humana directa.

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Fundamentos de Realidad Virtual

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Presentation Transcript


Fundamentos de realidad virtual

Fundamentos de Realidad Virtual

Componentes Hardware de RV: Dispositivos de entrada

Jesús David Cardona Quiroz

[email protected]


Agenda

Agenda

  • Introducción

  • Dispositivos de entrada

  • Dispositivos de sobremesa

  • Ratones 3D

  • Dispositivos de propósito especial

  • Entrada humana directa

"The screen is a window through which one sees a virtual world. The challenge is to make that world look real, act real, sound real, feel real..."

Ivan Sutherland - 1965


Interfaz hombre m quina

Técnicas de Interacción

Dispositivos

de entrada

Sistema Software

Interfaz Software de Usuario

Dispositivos

de salida

Interfaz hombre - máquina

Doug Bowman. Virginia Tech. 2006


Hombre interfaz del ev

Modelo del

entorno

Display(s)

Bucle de Simulación

Representación (render)

Chequear eventos

Responder a eventos

Iterar la simulación

Sistema de

seguimiento

Dispositivo(s)

de entrada

Obtener nuevos datos de seguimiento

Hombre – Interfaz del EV

Doug Bowman. Virginia Tech. 2006


Caracter sticas de los dispositivos de entrada

Características de los dispositivos de entrada

  • Grados de libertad

  • Tipo de electrónica: análoga vs. Digital

  • Rango de valores reportados: discreto/continuo/hibrido

  • Tipos de datos de los valores reportados: Boolean vs. Entero vs. Punto flotante.


Caracter sticas de los dispositivos de entrada1

Características de los dispositivos de entrada

  • Acción requerida del usuario: activa/pasiva/hibrida

  • Método de proveer la información: “push” vs. “pull”

  • Marco de referencia: relativo vs. Absoluto

  • Qué se mide: posición, movimiento, fuerza…


Dispositivos de entrada

Dispositivos de entrada

  • Hardware que permite al usuario comunicarse con el sistema

  • Dispositivo de entrada vs. Técnica de interacción

    Clasificación práctica

  • Dispositivos de sobremesa

  • Dispositivos de seguimiento

  • Ratones 3D

  • Dispositivos de propósito especial

  • Entrad directa del usuario


Dispositivos de entrada1

Dispositivos de entrada

Mmmm…


Dispositivos de entrada2

Dispositivos de entrada

Ufff…


Dispositivos de sobremesa

Dispositivos de sobremesa

  • Diferentes tipos de teclado

  • Teclado tipo acorde


Dispositivos de entrada sobremesa

Dispositivos de entrada: sobremesa

  • Dispositivos de 6DoF, con tracking

  • Frecuentemente Isométricos

  • Ejemplos: SpaceBall, SpaceMouse, SpaceOrb


Dispositivos de entrada sobremesa1

Dispositivos de entrada: sobremesa

  • SpacePilot


Dispositivos de entrada sobremesa2

Dispositivos de entrada: sobremesa

  • SpaceTraveler


Dispositivos de entrada ratones 3d

Dispositivos de entrada: Ratones 3D

  • Ring Mouse: Pequeño dispositivo usado en el dedo del usuario, el cual usa ultrasonido como tecnología de tracking. La principal ventaja de este dispositivo es que puede conseguirse inalámbrico y no es tan costoso.


Dispositivos de entrada ratones 3d1

Dispositivos de entrada: Ratones 3D

  • Fly Mouse: Es un ratón 3D que usa tecnología de ultrasonido para el tracking. Este dispositivo tiene 5 botones en vez de 2 y también puede ser usado como micrófono.


Dispositivos de entrada ratones 3d2

Dispositivos de entrada: Ratones 3D

  • Cubic Mouse: es un dispositivo que le permite a los usuarios especificar de forma intuitiva coordenadas tridimensionales, el dispositivo consiste de una caja con tres barras perpendiculares que pasan a través del centro, y de un conjunto de botones para entradas adicionales.


Dispositivos de entrada ratones 3d3

Dispositivos de entrada: Ratones 3D

http://instruct1.cit.cornell.edu/courses/ee476/FinalProjects/s2005/mouse%20webpage%20KM249_AK288/index.htm


Dispositivos de prop sito especial

Dispositivos de propósito especial

  • Tabla de pintura: es un dispositivo de entrada de propósito especial usado en la aplicación CavePainting, un sistema para pintar escenas en 3D en un entorno virtual. El dispositivo usa contacto de fibras, así como los botones tradicionales y deslizadores.

http://vis.cs.brown.edu/docs/pdf/Keefe-2001-CPF.pdf


Dispositivos de prop sito especial1

Dispositivos de propósito especial


Dispositivos de prop sito especial2

Dispositivos de propósito especial

  • ShapeTape: Es una tira sensible que captura manipulaciones como doblar y retorcer, permitiendo una manipulación con las dos manos.

  • Los “dobleces” y las “torceduras” son capturadas por cambios de conducción con fibra óptica.

http://www.writemedia.co.uk/motionCapture_shapetape.asp


Dispositivos de prop sito especial3

Dispositivos de propósito especial

http://www.measurand.com/products/ShapeAnimator.html


Entrada humana directa

Entrada Humana Directa

  • Voz

    • Manos libres

    • Permite entrada multimodal

    • No requiere hardware especial

    • Software especializado

    • Inconvenientes: reconocimiento, entrenamiento, ruido del ambiente, Positivos falsos…


Entrada humana directa1

Entrada Humana Directa

  • Control Bioeléctrico: Desarrollo reciente de la NASA, que lee señales de los nervios del antebrazo, las señales son capturadas por un electrodo. Las señales son analizadas por software de reconocimiento de patrones quien convierte la señal a un comando especifico.


Dispositivos de detecci n de movimientos del cuerpo

Dispositivos de detección de movimientos del cuerpo

  • ShapeWrap II

    • Inalámbrico y en tiempo real

    • Durable

    • Captura de movimiento del cuerpo completo

http://www.measurand.com/products/ShapeWrap.html


Dispositivos de detecci n de movimientos del cuerpo1

Dispositivos de detección de movimientos del cuerpo

  • ShapeHand

  • ShapeHand Plus

http://www.measurand.com/products/ShapeHand.html


Dispositivos de locomoci n

Dispositivos de locomoción

  • UNIPORT

  • Primer dispositivo de locomoción de la U.S. Army – 1994

  • Demostración de prueba de conceptos

  • Desarrollado en seis semanas

  • Dificultad para cambiar la dirección del recorrido

  • Movimientos como evadir son imposibles


Dispositivos de locomoci n1

Dispositivos de locomoción

  • Otro dispositivo de pedaleo


Dispositivos de locomoci n2

Dispositivos de locomoción

  • Treadport

    • Desarrollado en 1995

    • Basado sobre una banda de caminar estándar donde el usuario es monitoreado y restringido mecánicamente a la altura de la cintura del usuario

    • El movimiento físico es restringido en una sola dirección


Dispositivos de locomoci n3

Dispositivos de locomoción

Sarcos Treadport

ATR ATLAS

ATR GSS (ground surface simulator)


Dispositivos de locomoci n4

Dispositivos de locomoción


Dispositivos de locomoci n5

Dispositivos de locomoción

  • Caminar

  • Analiza información de seguimiento de cabeza, cuerpo y pies.

  • Redes neuronales


Dispositivos de locomoci n6

Dispositivos de locomoción

Sarcos Biport

Iwata’s GaitMaster


Entrada y salida con un solo dispositivo

Entrada y salida con un solo dispositivo

  • Ejemplo clásico – touch screen

  • PDAS con entrada de lápiz

  • Dispositivo hápticos como el Phantom


Conclusiones

Conclusiones

  • Cuando se seleccione un dispositivo de entrada considerar:

    • Costo

    • Generalidad

    • DOFs

    • Factores ergonómico y humanos

    • Escenarios típicos de uso

    • Dispositivos de salida

    • Técnicas de interacción


Preguntas

¿Preguntas?


M s informaci n

Más Información

  • Moodle

  • http://augusta.uao.edu.co/giisoft/rv/

  • E-Mail de contacto: [email protected]

  • Facultad de ingeniería: 3188000 Ext: 11340 - 11328


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