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Sábado, 19 de Abril 2014

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Diseñan una pulsera que permite cambiar de canal con el movimiento de la mano

"Digits" interactúa con los aparatos electrónicos


Científicos europeos han conseguido diseñar un aparato con el tamaño de una pulsera que permite controlar dispositivos electrónicos a distancia sólo con movimientos de la mano. El objetivo es que en el futuro pueda sustituir los mandos a distancia de televisores y videojuegos, y que incluso permita controlar los teléfonos móviles.




Una mano con pulsera Digits, interactuando con un aparato. Fuente: Universidad de Newcastle.
Una mano con pulsera Digits, interactuando con un aparato. Fuente: Universidad de Newcastle.
Un equipo de inventores europeos ha logrado prescindir de los mandos a distancia tradicionales gracias al desarrollo de un sensor del tamaño de un reloj de pulsera capaz de registrar el movimiento de la mano para que el usuario controle a distancia cualquier tipo de equipo electrónico.

Los investigadores confían en que su dispositivo sustituya en el futuro a los mandos de la televisión y los videojuegos e incluso sirva para controlar el teléfono móvil con un simple gesto de la mano. «Digits» se presentó en el XXV Simposio sobre Software y Tecnología de Interfaz de Usuario de la Asociación para la Maquinaria de Computación (ACM UIST), informa CORDIS.

Su invención resulta un gran adelanto pues permite por vez primera interacciones tridimensionales sin necesidad de que el sensor se conecte a ningún a ningún otro aparato externo. Según sus desarrolladores, Digits registra el movimiento y la orientación de los dedos y permite que el usuario controle a distancia un dispositivo en cualquier momento y lugar e incluso permite contestar al teléfono mientras se camina por la calle sin necesidad de sacarlo del bolsillo.

El desarrollo de Digits ha corrido a cargo de David Kim, doctorando financiado por Microsoft Research (MSR) del Laboratorio Cultural de la Universidad de Newcastle; Otmar Hilliges, Shahram Izadi, Alex Butler y Jiawen Chen del mismo programa de la Universidad de Cambridge; Iason Oikonomidis de la Fundación Griega de Investigación y Tecnología (FORTH); y el profesor Patrick Olivier del Laboratorio Cultural antes mencionado.

"El sensor de Digits no depende de ningún tipo de infraestructura externa, por lo que su movilidad es absoluta", explicó David Kim. "Esto significa que los usuarios no están limitados a un espacio concreto. La interactuación es posible mientras se desplazan de una habitación a otra o incluso mientras hacen deporte en la calle. Digits por fin saca la interacción tridimensional del salón de casa".

Ligero y de bajo consumo

Para lograr su ambicioso objetivo, Digits había de ser ligero, de bajo consumo y tan pequeño y cómodo como un reloj de pulsera. Además sus prestaciones debían ser numerosas, por ejemplo proporcionar una detección mejorada de los gestos y «comprender» la mano humana, desde la orientación de la muñeca al ángulo de cada articulación de los dedos, para que la interacción no se limitase a la ubicación tridimensional de la mano en el espacio. Digits debía comprender lo que se tratase de expresar con la mano incluso dentro del bolsillo.

David Kim añadió: "Necesitábamos un sistema que permitiese interacciones tridimensionales naturales de una mano desnuda pero con tanta flexibilidad y precisión como los guantes de datos. Queríamos que los usuarios fueran capaces de lograr interacciones espontáneas con sus dispositivos electrónicos realizando gestos simples y sin necesidad de tocarlos siquiera. No resulta difícil imaginar la comodidad que supondría poder responder al teléfono móvil sin tener que sacarlo del bolsillo ni buscarlo en el fondo del bolso".

Su prototipo, mostrado en el prestigioso congreso ACM UIST 2012, incluye una cámara de infrarrojos (IR), un generador de haz de láser IR, un iluminador difuso de IR y un registro de unidad de medición inercial (IMU).

Retos resueltos

Shahram Izadi enumeró los retos a los que se enfrentaron, como la extrapolación de movimientos naturales de la mano a partir de una muestra limitada de los puntos clave detectados por la cámara: "Fue necesario conocer el propio organismo antes de formular su funcionamiento en términos matemáticos", explicó Shahram Izadi. "Pasamos horas observando los dedos de la mano. Leímos docenas de artículos científicos sobre las propiedades biomecánicas de la mano humana. Procuramos establecer relaciones entre cinco puntos y los complejísimos movimientos de la mano. De hecho, reescribimos por completo cada modelo cinético unas tres o cuatro veces hasta que dimos con el idóneo":

El equipo coincide en que el momento más apasionante del proyecto fue cuando los integrantes contemplaron que los modelos funcionaban. "Al principio la mano virtual se rompía y desmoronaba con frecuencia. Resultaba muy doloroso observarlo", explicó David Kim. "Un día realizamos una simplificación extraordinaria del modelo matemático y de repente se comportaba como una mano humana. Resultó completamente surrealista y envolvente, como en la película Avatar. Ese momento nos dio una confianza tremenda".

Digits sólo es la punta del iceberg, pues el equipo ya está experimentando para lograr un mayor desarrollo de su invención. "La comprensión del funcionamiento de una parte del organismo y la elección de los sensores adecuados para obtener una instantánea -explicó Shahram Izadi- permiten que Digits ofrezca una posibilidad esperanzadora de lograr un control expresivo y diestro completo de este miembro de nuestro cuerpo para aplicaciones orientadas a la interacción entre humanos y máquinas".

Referencia bibliográfica:

David Kim, Microsoft Research Cambridge and Newcastle University; Otmar Hilliges, Microsoft Research Cambridge; Shahram Izadi, Microsoft Research Cambridge; D. Alex Butler, Microsoft Research Cambridge; Jiawen Chen, Microsoft Research Cambridge; Iason Oikonomidis, Foundation for Research & Technology; and Patrick Olivier, Newcastle University. Digits: Freehand 3D Interactions Anywhere Using a Wrist-Worn Gloveless Sensor. UIST '12 Proceedings of the 25th annual ACM symposium on User interface software and technology. Pages 167-176.

Viernes, 9 de Noviembre 2012
CORDIS/T21
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