ΣΕΙ ΠΑΣΡΑ -ΠΑΡΑΡΣΗΜΑ ΠΤΡΓΟΤ

ΣΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΚΑΙ ΜΜΕ

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΠΟΛΤΜΕΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ

ΚΟΤΣΑΤΛΗ ΑΤΓΕΡΙΝΟ

1882

Microsoft Kinect

Πεξηερόκελα

Δηζαγσγή

Τη είλαη ην Microsoft Kinect

Ιζηνξηθή εμέιημε

Η ηερλνινγία ηνπ Microsoft Kinect

Αηζζεηήξαο Βάζνπο θαη Πνκπόο Υπέξπζξσλ

Κάκεξα ρξώκαηνο

Μηθξόθσλν

Μεραλνθίλεηε Βάζε

Παξάκεηξνη γηα ζσζηή ρξήζε ηνπ Microsoft Kinect

Δθαξκνγέο ηνπ Kinect ζηε ζεκεξηλή επνρή

Γεληθά Σπκπεξάζκαηα

Βηβιηνγξαθία

Δηζαγσγή

Πξηλ μεθηλήζνπκε λα κηιάκε δηεμνδηθά γηα ην Microsoft Kinect, ζα πξέπεη λα θαηαλνήζνπκε ηνλ όξν αιιειεπίδξαζε αλζξώπνπ –κεραλήο. Πξόθεηηαη γηα έλαλ όξν πνπ αθνύγεηαη όιν θαη πεξηζζόηεξν ηα ηειεπηαία ρξόληα θαη αθνξά ηελ αιιειεπίδξαζε κεηαμύ αλζξώπνπ θαη ππνινγηζηηθήο κεραλήο, κέζσ θαηάιιεινπ πιηθνύ (hardware) θαη ινγηζκηθνύ (software).

Γηα έλα πνιύ κεγάιν δηάζηεκα νη βαζηθέο ζπζθεπέο εηζόδνπ ήηαλ ην πιεθηξνιόγην θαη ην πνληίθη, αιιά κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ νη απαηηήζεηο ησλ αλζξώπσλ γίλνληαλ όιν θαη πεξηζζόηεξεο ζηνλ ηνκέα ηεο αιιειεπίδξαζεο κε ηνλ ππνινγηζηή. Αλαδεηνύζαλ ινηπόλ κία ηερλνινγία πνπ ζα ηνπο επέηξεπε ηελ θαηαγξαθή ηεο θσλήο θαη ηεο θίλεζεο ηνπ αλζξώπηλνπ ζώκαηνο. Μία ηέηνηα ηερλνινγία δελ ζα κπνξνύζε λα είλαη άιιε από ηελ ηερλνινγία ηνπ κηθξνθώλνπ θαη ηεο θάκεξαο.

Τη είλαη ην Microsoft Kinect ?

Τν Microsoft Kinect είλαη κία πεξηθεξεηαθή ζπζθεπή εηζόδνπ πνπ επηηξέπεη ηελ αλίρλεπζε θαη ηελ θαηαγξαθή ηεο αλζξώπηλεο θίλεζεο θαη θσλήο. Δίλαη δηαζέζηκν ηόζν γηα ην Xbox 360 όζν θαη γηα ηα Windows PCs, θαζώο αλακέλεηαη λα θπθινθνξήζεη θαη γηα ην Xbox One.

Αμίδεη λα αλαθεξζεί, όηη ε Microsoft μεθίλεζε ηε δεκηνπξγία ηνπ Kinect κε ζηόρν λα βειηηώζεη ηελ πνηόηεηα ηνπ gaming θαη λα δώζεη έλα πην ξεαιηζηηθό ραξαθηήξα ζε όια ηα παηρλίδηα πνπ ήηαλ ζπκβαηά κε ηελ επηηπρεκέλε ηεο θνλζόια παηρληδηώλ, Xbox 360.Όκσο από ηε ζηηγκή πνπ ε Microsoft θπθινθόξεζε ην Kinect θαη γηα ηα Windows, γλσζηό θαη σο Microsoft Kinect SDK (software development kit), ε ρξεζηκόηεηά ηνπ επεθηάζεθε θαη ζε άιινπο ζεκαληηθνύο ηνκείο, όπσο είλαη ε ηαηξηθή, ε εθπαίδεπζε, ε αζθάιεηα θ.α.

Xbox 360 Windows

Τη είλαη ην Microsoft Kinect ?

Παξάδεηγκα

ρξήζεο ηνπ

Microsoft Kinect,

ζε έλα

βηληενπαηρλίδη ηνπ

Xbox 360 ρσξίο

ηε ρξήζε

ρεηξηζηεξίνπ.

Ιζηνξηθή εμέιημε

Γελ έρνπλ πεξάζεη πάξα πνιιά ρξόληα από ηε ζηηγκή πνπ ην

Microsoft Kinect έθαλε γηα πξώηε θνξά ηελ εκθάληζή ηνπ.

Παξνπζηάζηεθε επίζεκα γηα πξώηε θνξά ηνλ Ινύλην ηνπ 2009

ζην 15ν Electronic Entertainment Expo ζην Los Angeles κε ην

όλνκα ‘Project Natal’, ην νπνίν ήηαλ εκπλεπζκέλν από κηα πόιε

ηεο Βξαδηιίαο, θαζώο ν ππεύζπλνο ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ project

ήηαλ ν Βξαδηιηάλνο Alex Kipman.

Γηα πξώηε θνξά θπθινθόξεζε ην 2010 ζε Βόξεηα Ακεξηθή,

Δπξώπε, Απζηξαιία θαη ε Microsoft έζπαζε θάζε ξεθόξ, θαζώο

κέζα ζηνπο 2 πξώηνπο κήλεο θπθινθνξίαο ηνπ Kinect θαηάθεξε

λα πνπιήζεη 8 εθαηνκκύξηα ζπζθεπέο.

Έλα ρξόλν αξγόηεξα θπθινθόξεζε γηα πξώηε θνξά θαη ην

Microsoft Kinect SDK.

Παροσσίαση τοσ Microsoft

Kinect στο 15ο Electronic

Entertainment Expo Alex Kipman

Ιζηνξηθή εμέιημε

Η ηερλνινγία ηνπ Microsoft Kinect

Τν Microsoft Kinect Sensor είλαη ηνπνζεηεκέλν πάλσ ζε κία

κεραληθή βάζε γηα λα ζηεξίδεηαη θαη γηα λα ηνπνζεηείηαη εύθνια

όπνπ επηζπκεί ν ρξήζηεο. Απνηειείηαη από:

Έλαλ αηζζεηήξα βάζνπο

Έλα πνκπό ππέξπζξσλ

Μηα θάκεξα RGB

Έλα πνιιαπιό κηθξόθσλν

Μία κεραλνθίλεηε βάζε

Τα κέξε ηνπ

Microsoft Kinect

Αηζζεηήξαο Βάζνπο θαη Πνκπόο Υπέξπζξσλ

Τν Microsoft Kinect ρξεζηκνπνηεί σο θύξην ραξαθηεξηζηηθό ηεο

ιεηηνπξγίαο ηνπ, ηνλ αηζζεηήξα βάζνπο, ν νπνίνο απνηειείηαη

από έλαλ ππέξπζξν πξνβνιέα θαη ζπλδπάδεηαη κε έλαλ

αηζζεηήξα CMOS πξνθεηκέλνπ λα επηηεπρζεί ε αλαγλώξηζε θαη

ε θαηαγξαθή ησλ θηλήζεσλ ηνπ αλζξώπηλνπ ζώκαηνο.

Ο πξνβνιέαο εθπέκπεη έλα πιέγκα ππέξπζξνπ θσηόο ζην

νπηηθό πεδίν θαη έλαο ράξηεο βάζνπο δεκηνπξγείηαη κε βάζε ηηο

αθηίλεο, ηηο νπνίεο ν αηζζεηήξαο ιακβάλεη από ηηο αληαλαθιάζεηο

ηνπ θσηόο πάλσ ζηνπο ρξήζηεο. Με απηό ηνλ ηξόπν ν ράξηεο

βάζνπο πξνζδηνξίδεη ηελ απόζηαζε ηνπ αηόκνπ από ηε ζπζθεπή

Κinect θαη δεκηνπξγεί ηελ ηξηζδηάζηαηε εηθόλα ηεο ζθελήο,

εθόζνλ θσδηθνπνηήζεη ηα δεδνκέλα.

Αισθητήρας Βάθοσς Πομπός Τπέρσθρων

Αισθητήρας Βάθοσς και Πομπός Υπέρσθρων

Τξόπνο

ιεηηνπξγίαο ηνπ

Αηζζεηήξα

Βάζνπο

Αηζζεηήξαο Βάζνπο θαη Πνκπόο Υπέξπζξσλ

Δπηπιένλ αμίδεη λα αλαθεξζεί, όηη ην Kinect έρεη ηε δπλαηόηεηα

λα αληρλεύεη ηαπηόρξνλα έσο 6 ρξήζηεο ζηελ ίδηα ζθελή θαη λα

εληνπίδεη έσο 20 αξζξώζεηο ζε θάζε ρξήζηε. Σπγθεθξηκέλα

αληρλεύεη ηηο απνζηάζεηο κεηαμύ ησλ αξζξώζεσλ ηνπ ζώκαηόο

γηα λα δεκηνπξγήζεη έλαλ βαζηθό ζθειεηό, ζηε ζπλέρεηα

απνζεθεύεη ηηο αξηζκεηηθέο ηηκέο πξνζσξηλά ζηελ κλήκε ηεο

θνλζόιαο θη έπεηηα θάλεη ηελ ηαπηνπνίεζε κε ηνλ ρξήζηε.

Κάκεξα ρξώκαηνο

Τν Kinect δηαζέηεη επίζεο κία ελζσκαησκέλε θάκεξα ρξώκαηνο

(RGB), ε νπνία κεηαηξέπεη ηελ εηθόλα βάζνπο ζε κία πξαγκαηηθή

έγρξσκε εηθόλα. Η ζπρλόηεηα ιήςεο ηεο θάκεξαο είλαη πεξίπνπ

30 fps θαη ε κέγηζηε αλάιπζε πνπ κπνξεί λα πεηύρεη είλαη

640x480 είηε 1280x1024 θη απηό εμαξηάηαη από ηνλ ξπζκό ησλ

θαξέ.

Μηθξόθσλν

Η ζπλνκηιία κέζσ βίληεν είλαη κηα από ηηο πην εληππσζηαθέο θαη

ρξήζηκεο δπλαηόηεηεο ηνπ Kinect. Γηα λα πξαγκαηνπνηεζεί όκσο

κηα ηειεδηάζθεςε, πέξαλ ηεο ρξήζεο ησλ αηζζεηήξσλ θαη ηεο

ρξσκαηηθήο θάκεξαο πνπ ζπκβάινπλ ζηελ θαηαγξαθή ηεο

εηθόλαο απαηηείηαη θαη ε θαηαγξαθή ηεο θσλήο.

Απηό επηηπγράλεηαη κε ηε ρξήζε ησλ 4 κηθξνθώλσλ πνπ είλαη

ελζσκαησκέλα θαηά κήθνο ηεο ζπζθεπήο. Η ζπζθεπή ινηπόλ

επεμεξγάδεηαη μερσξηζηά ην θαζέλα από ηα 4 θαλάιηα, ηα νπνία

δέρνληαη 16-bit ήρν κε ζπρλόηεηα δεηγκαηνιεςίαο 16 kHZ.

Μεραλνθίλεηε Βάζε

Η κεραλνθίλεηε βάζε γηα ην Microsoft Kinect ζα κπνξνύζακε λα

πνύκε όηη απνηειεί ηνλ αθξνγσληαίν ηνπ ιίζν, θαζώο ράξε ζε

απηήλ επηηπγράλεηαη ε ζηήξημε θαη ε ηνπνζέηεζε νιόθιεξεο ηεο

ζπζθεπήο.

Τν γεγνλόο όηη ε βάζε είλαη κεραλνθίλεηε ζεκαίλεη, πξώηνλ όηη

ξπζκίδεηαη από θώδηθα θαη δεύηεξνλ θαη ζεκαληηθόηεξν όηη

επηηξέπεη ηελ θίλεζε νιόθιεξεο ηεο ζπζθεπήο. Απηό

επηηπγράλεηαη ράξε ζε έλα κηθξό κνηέξ πνπ δηαζέηεη θαζώο θαη

ζε 3 πιαζηηθά γξαλάδηα, ηα νπνία επηηξέπνπλ ηελ θίλεζε ηεο

ζπζθεπήο 27ν πάλσ ή θάησ.

Η Μεραλνθίλεηε

Βάζε ηνπ

Microsoft Kinect

Παξάκεηξνη ζσζηήο ρξήζεο

Τν Microsoft Kinect πξνθεηκέλνπ λα πινπνηήζεη ζσζηά όιεο ηηο

ππεξεζίεο πνπ πξνζθέξεη, δελ απαηηεί πςειό επίπεδν γλώζεσλ

από ηελ πιεπξά ηνπ ρξήζηε, αιιά ην κόλν πνπ πξνϋπνζέηεη

είλαη ε ηήξεζε θάπνησλ θαλόλσλ όζα αθνξά ηελ ηνπνζέηεζε

ηεο ζπζθεπήο θαη γεληθόηεξα ηελ δηακόξθσζε ηνπ ρώξνπ.

Σπγθεθξηκέλα ε ζπζθεπή Kinect ζα πξέπεη λα ηνπνζεηείηαη

θνληά ζηελ άθξε κηαο επίπεδεο θαη ζηαζεξήο επηθάλεηαο ζε

απόζηαζε κεηαμύ 0,6 θαη 1,8 κέηξσλ από ην πάησκα, θαζώο θαη

15 εθαηνζηά πάλσ ή θάησ από ηελ ηειεόξαζή.

Παξάκεηξνη ζσζηήο ρξήζεο

Παξάκεηξνη ζσζηήο ρξήζεο

Όζν αθνξά ηε δηακόξθσζε ηνπ ρώξνπ, ζα πξέπεη λα ππάξρεη

όζν ην δπλαηό νκνηόκνξθνο θσηηζκόο ζην ζθεληθό θαη ζε θακία

πεξίπησζε ν αηζζεηήξαο δελ ζα πξέπεη λα είλαη εθηεζεηκέλνο ζε

άκεζε αθηηλνβνιία από ηε θσηεηλή πεγή.

Δπηπιένλ αμίδεη λα αλαθεξζεί όηη ν αηζζεηήξαο κπνξεί λα

αληρλεύζεη ηνλ ρξήζηε ζε απόζηαζε ην πνιύ έσο 2.5 κέηξσλ

από ηε ζπζθεπή θαη γεληθόηεξα κπνξεί λα αληρλεύζεη θαη λα

θαηαγξάςεη ζθεληθό όπνπ ην πιάηνο θαη ην κήθνο ηνπ δελ

ππεξβαίλνπλ ηα 3,6 κέηξα.

Παξάκεηξνη ζσζηήο ρξήζεο

Δθαξκνγέο ηνπ Kinect ζηε ζεκεξηλή επνρή

Όζν αθνξά ηε ρξήζε ηνπ Microsoft Kinect είλαη εκθαλέο όηη δελ

πεξηνξίδεηαη κόλν ζην ηνκέα ηνπ gaming, αληίζεηα εθαξκόδεηαη

θαη ζε άιινπο ζεκαληηθνύο θιάδνπο θαη ζε πνιιέο ρξήζηκεο

εθαξκνγέο, ηδηαίηεξα κεηά ηελ θπθινθνξία ηνπ Microsoft Kinect

SDK πνπ είλαη δηαζέζηκν γηα ηα Windows. Κάπνηνη από ηνπο πην

ζεκαληηθνύο θιάδνπο, ζηνπο νπνίνπο εθαξκόδεηαη ζηε ζεκεξηλή

επνρή είλαη:

Η Δηθνληθή Πξαγκαηηθόηεηα

Η Ιαηξηθή

Η Δθπαίδεπζε

Γεληθά Σπκπεξάζκαηα

Με βάζε όζσλ εηπώζεθαλ παξαπάλσ, θαηαιαβαίλνπκε όηη ην

Microsoft Kinect δελ πξόθεηηαη γηα κηα απιή πεξηθεξεηαθή

ζπζθεπή εηζόδνπ ή γηα κία web camera, αιιά γηα θάηη πνιύ πην

ζύλζεην θαη ζεκαληηθό.

Ίζσο λα είλαη έλα από ηα κεγαιύηεξα επηηεύγκαηα ηεο Microsoft

ηα ηειεπηαία ρξόληα, όκσο ην ζηνίρεκα από εδώ θαη πέξα είλαη

πώο ζα θαηαθέξεη λα εμειίζζεηαη ζπλερώο θαη λα πξνζθέξεη

αθόκε πεξηζζόηεξεο ππεξεζίεο, θαζώο νύηε ε εμέιημε ηεο

ηερλνινγίαο ζηακαηάεη πνηέ αιιά νύηε θαη νη απαηηήζεηο ησλ

αλζξώπσλ.

Βηβιηνγξαθία

http://en.wikipedia.org/wiki/Kinect

http://www.xbox.com/el-GR/kinect/home

http://www.microsoft.com/en-us/kinectforwindows/

http://www.kinecteducation.com/blog/2011/04/21/5-kinect-apps-

for-education/

http://www.xbox.com/el-

GR/Kinect/PrivacyandOnlineSafety#video1

http://support.xbox.com/el-GR/xbox-360/kinect/kinect-sensor-

setup#a5c5aa96f8b44a2b9df20714fba3c3cf

http://www.forbes.com/sites/erikkain/2012/09/11/microsoft-is-

developing-3d-projection-technology-that-could-turn-your-room-

into-a-game/

Βηβιηνγξαθία

http://blogs.msdn.com/b/kinectforwindows/archive/2012/01/09/ki

nect-for-windows-commercial-program-announced.aspx

http://bgr.com/2013/02/12/microsoft-xbox-360-sales-2013-

325481/

http://www.newscientist.com/article/mg20527426.800-microsofts-

bodysensing-buttonbusting-controller.html

http://www.microsoft.com/en-us/news/features/2010/oct10/10-

21kinectads.aspx

http://www.popsci.com/gadgets/article/2011-06/microsoft-gifts-

kinect-app-store-and-voice-controlled-live-tv