VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение

Сложно представить нашу жизнь без компьютера. В развитых странах, практически в каждой семье есть свой компьютер, зачастую не один. Во всех крупных корпорациях мира используются компьютеры для таких целей, как учет продукции, автоматическое управление производством, ценами на продукты и т.д. Такая популярность персональных компьютеров обусловлена доступностью и высокими возможностями. Еще пару десятилетий назад компьютеры не были так распространены по многим причинам:

1. Высокая стоимость.

2. Слабые на тот момент возможности для применения.

3. Огромные размеры.

4. Неудобное программирование и медленное выполнение программ.

А так же отсутствия удобного интерфейса для связи компьютер-пользователь. В наше время существуют устройства ввода-вывода предоставляющие удобное “общение” пользователя с компьютером.

Сейчас уже не существует персональных (домашних) компьютеров неукомплектованных устройствами ввода. Благодаря этим решениям практически любой человек может ”общаться” со своим компьютеров. Так как на каждый тип устройства ввода найдется множество решений, пользователи неограниченны одним-двумя устройствами, по этой же причине даже некоторые инвалиды могут пользоваться компьютером, пусть и специализированных устройств на рынке мало. Устройства ввода в свою очередь делятся на несколько типов:

1. Ввод звуковой информации

К ним относятся различные типы микрофонов.

1. Графической информации

Сюда можно отнести такие устройства как сканеры, фотоаппараты, видео и веб-камеры и прочие.

1. Ввод текстовой информации

К этому типу относятся различные виды клавиатур.

1. Координатные устройства ввода

О них и пойдет речь в данной работе.

Компьютерная мышь

Когда и кто изобрёл первую компьютерную мышь?

Дуглас Энгельбарт изобрел компьютерную мышь в начале 1960-х в своей исследовательской лаборатории в Стэнфордском исследовательском институте. Первый прототип был построен в 1964 году, рассматривался как "индикатор положения XY для системы отображения", был продан в 1967 году, и это изобретение было награждено в 1970 году. Хотя многие впечатляющие инновации для взаимодействия с компьютерами создавались следующие 50 лет с момента его изобретения, мышь остается и по сей день самым эффективным, доступным и распространённым ручным манипулятором.

Первые мыши

Основная идея для мыши сначала пришла к Дугласу в 1961 году. Он, сидя на конференц-сессии по компьютерной графике, обдумывал задачу творения интерактивных вычислений более эффективно. Ему пришло в голову, что, используя пару маленьких колес, контактирующих со столом, одно колесо поворота по горизонтали, другое поворота по вертикали, компьютер может отслеживать объединенные повороты и перемещения курсора на дисплее соответственно. Колеса могут функционировать так же, как, например, колеса напланиметра (инструмента, используемого инженерами и географами для измерения области на карте, плане, чертеже и т.д.), - но в данном случае, прокат колеса по столу будет строить х, у координаты курсора на экране компьютера. Он записал идею в своей записной книжке для дальнейшего использования.

Спустя чуть больше года, Энгельбарт получил долгожданный грант в Научно исследовательском институте запустить свою исследовательскую инициативу мечты под названием "увеличение Человеческого Разума", в которой он предполагал интеллектуальных работников, сидящих за высокопроизводительными интерактивными рабочими станциями отображения, в которых имеется доступ к обширному онлайн - информационному пространству, и они могли бы сотрудничать по важным проблемам. Он нанял небольшую исследовательскую группу и создал базовую лабораторию с компьютером и телетайпов (электромеханическая печатная машина, используемая для передачи между двумя абонентами текстовых сообщений), и, наконец, с дисплеем терминала.

В настоящее время существует несколько решений для перемещения курсора и выбора чего - то на экране дисплея, но нет хороших данных о том, какие будут наиболее эффективны для удовлетворения требования Энгельбарта "высокопроизводительные". Он подал заявление и был награжден небольшой грантом от НАСА (национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства), чтобы исследовать этот вопрос.

Энгельбарт и его научные сотрудники собрали тогда лучшие в своем классе указательные устройства для сравнения, и соорудил несколько прототипов альтернативных мышей. Энгельбарт также рассмотрел свои прежние замечания со своим ведущим инженером Биллом Инглишем, который построил прототип портативного устройства с перпендикулярными колесами, установленными в резном из деревянного бруска блоке, и с кнопкой в верхней части. Это и была первая мышь.

Свойства мыши

Мышь позволяет человеку управлять указателем в графическом интерфейсе пользователя и манипулировать на экране объектами, такими как иконки, файлы и папки. С помощью мыши пользователю не обязательно помнить все команды, которые используются в текстовой командной строке среды, такой как MS-DOS. Например, в MS-DOS пользователь должен знать, что с помощью команд CD и DIR можно перейти в папку и просмотреть файлы. Тем не менее, в ОС Windows пользователю достаточно только лишь дважды щелкнуть на папке, чтобы просмотреть все файлы.

Как использовать мышь?

У мыши есть 4 основные функции:

1.Перемещение – правой или левой рукой тяните мышь вверх, вниз, влево или вправо, чтобы переместить указатель мыши на экране. Если вы достигнете края вашего коврика для мыши , поднять мышь, переместить её в противоположную сторону и опустить мышь, а затем продолжить перемещать мышь в нужном направлении.

2.Выделить - Когда указатель мыши находится на вершине объекта на экране (например, значок), нажмите на левую кнопку мыши один раз, чтобы выделить пункт. Если вы хотите выбрать текст, нажмите левую кнопку в конце текста, который хотите выделить, а затем, продолжая удерживать кнопку, перетащите мышь в другой конец текста, после чего отпустите кнопку.

3.Открыть - Нажмите левую кнопку мыши два раза без паузы между нажатиями (двойной щелчок), чтобы открыть значок, программы или документа.

4.Просмотр свойств - Для просмотра каких-либо свойств на компьютере выберите объект или текст с помощью левой кнопки мыши, а затем нажмите правой кнопкой мыши и выберите свойства. Если вы просмотрите свойства текста вы будете иметь дело с меню опций, такими как вырезать, копировать, вставить и т.д.

Виды компьютерных мышей

Беспроводные мыши

Беспроводная мышь даёт возможность работы устройства без каких-либо проводов, которые могут вызвать неудобство. Такие устройства обычно используют ИК-порт, Bluetooth или Wi-Fi сети, которые используют один из беспроводных стандартов для беспроводной связи (IEEE 802.11).

Хотя беспроводные устройства не требует никаких проводов, они требуют некоторого устройства для передачи сигнала; например, Bluetooth- мышь может потребовать USB Bluetooth приемопередатчик для передачи и приема сигналов от мыши. В дополнение к этому, все беспроводные аппаратные устройства требует батарею.

Компьютерные мыши для ног

Данное устройство является одним из видов компьютерной мыши , что позволяет пользователю управлять курсором мыши при помощи ног. Идея этой технологии состоит в том, чтобы позволить пользователю использовать клавиатуру двумя руками и одновременно управлять мышью.

J – мыши

J-Маус используется со старыми портативными компьютерами, используемых клавишу "J" на клавиатуре и обычно две отдельные клавиши для левой и правой кнопки мыши под клавишей пробела. Из-за своей сложности в использовании и лучших технологий, которые впоследствии были введены, эта мышь больше не используется.

Механические мыши

Шарик с резиновым покрытием в шариковой мышке, перемещаясь по рабочей поверхности(столу, коврику для мыши), вращает 2 ролика отвечающие за распознавание перемещения по двум осям - вертикальной и горизонтальной. Информация с этих 2 роликов, впоследствии будет перекодирована в понятный для компьютера цифровой код. Такие мыши нуждаются в частой чистке: шарик собирает пыль и мусор с любой поверхности. Эта грязь передаётся на ролики внутри, что затрудняет движение шарика или перемещение курсора по экрану будет неточным.

Оптические мыши

Данное устройство для отслеживания движения мыши использует светоизлучающий диод или лазер. Кроме них оптическая мышь так же имеет камеру, с крошечным разрешением, которая делает более тысячи снимков в секунду. В камере комплементарный металлооксидный полупроводник посылает сигнал в процессор цифровых сигналов, который может анализировать каждое изображение для общей картины и легких изменений, после чего перемещает курсор мыши на экране.

Индукционные мыши

Для работы индукционных мышей требуется специальный коврик, который работает по принципу графического планшета. Устройства имеют высокую точность и их не обязательно правильно ориентировать. Так же есть беспроводные индукционные мыши. Индукционное зарядное устройство подключается к USB разъёму и выполняет роль коврика. Пока мышь находится на коврике, она заряжается.

Сенсорная мышь

Сенсорная мышь напоминает обычную оптическую мышь. Стандартные левая и правая кнопка объединены в единую площадку.

С помощью этого устройства можно использовать жесты для управления операционной системой. Для жестов выделена специальная область, на которую нанесены узоры. Жесты: движение одним пальцем влево или вправо осуществляет пролистывание, ведём два пальца вверх и открывается активное окно, а обратный жест уберёт его с экрана, движениями влево и вправо можно раскидать окна по рабочему столу, с левой стороны области жестов с помощью большого пальца можно листать картинки в галерее, или переходить между web - страницами. Максимальное количество точек соприкосновения – 3.

Гироскопические(воздушные) мыши

Воздушная мышь является идеальным дополнением к вашему домашнему кинотеатру, ПК или проекторному экрану. Его простая настройка программного обеспечения и интерфейс делает мышь доступной любому новому устройству управления движением. В воздухе мышь имеет уникальный форм-фактор, предназначенный для более удобной обработки движения. Его тонкую структуру может чувствовать неловко люди, с большими ладонями. Верхняя часть мыши представляет собой глянцевый черный пластик, который, несомненно, быстро покрывается пятнами. Между кнопок мыши имеется колесо прокрутки, под ним есть три настраиваемые кнопки. Нижняя сторона мыши является триггером, как кнопка, предназначенная для активации обнаружения движения. Air Mouse совместима с Mac и Windows. Air Mouse поставляется с ключом USB для 2,4-ГГц для беспроводной связи, которая может передавать до 100 футов, - идеально подходит для лекционных залов.

3D мыши

3D мышь представляет собой устройство ввода, которое позволяет перемещать 3D – объекты более простым и интуитивно понятным способом.

Причиной этому является то, что 3D контроллер обеспечивает доступ к трём измерениям управления движением:1. вправо и влево

2. вперёд и назад

3. вверх и вниз.

Кроме того 3D контроллер позволяет вращать объект вокруг своей оси

3D контроллер. Такие устройства идеально подходят для ввода для САПР строительства, а также для движения камеры в GoogleEarthTM. Сердцем устройства является его поворачиваемое колесо на верхней панели. Его можно вращать или перемещать и объект будет двигаться в том же направлении. Как только вы отпустите колесо, оно вернётся в своё первоначальное положение, а объект на экране остановит своё движение. С координатными мышами типа ХY(2D) можно контролировать объекты при движении только в одном направлении, в то время как с 3D манипулятором все движения объединяются и позволяют значительно оптимизировать рабочий процесс. При работе с 3D вы так же можете использовать 2D мышь. В сочетании оба устройства ввода делают то, для чего они предназначены: с помощью 3D мыши вы контролируете и перемещаете объекты, а с помощью 2D мыши вы работаете с объектами. Таким образом, работая двумя мышами сразу, вы используете время более эффективно. Поскольку часть работы делает 3D мышь, а часть 2D, переутомление правой руки снижается, и процесс строительства становится более эргономичным.

ErgoMotion

ErgoMotion является одной из разновидностей мыши, разработанной для облегчения нагрузки на руку пользователя. На вид мышь напоминает обычную оптическую мышь. Данная мышь имеет подставку, с помощью которой и упрощается управление. Подставка представляет собой невысокий конус, в основание которого имеет площадь, превышающую размеры мыши. На вершине этого конуса расположен шар, а в мышее специальная ямка, под этот шар. Достаточно наклонить мышь, и курсор на экране будет двигаться в том же направлении.

Mouse glove

Еще одной альтернативой обычной компьютерной мыши является mouse glove, что означает мышь-перчатка. Особенностью этих устройств является способ управления, для этого устройства не требуется рабочая поверхность, все движения можно выполнять в воздухе. Достигается это за счет использования акселерометра, по типу того, которые используются в современных смартфонах. Данный вид устройств не получил широкого распространения из-за малого количества удобных решений. Однако на рынке все же присутствуют несколько решений от разных компаний.

Одним из таких решений является Air Mouse Glove от компании Ion Wireless. Данная мышь-перчатка была представлена в 2012 году, ее стоимость составляет 80$. Данное устройство представляет собой перчатку с пластиковым модулем в верхней части. Air Mouse Glove подключается к компьютеру посредством Wi-Fi, с помощью небольшого передатчика USB 2.0. На указательном пальце находится небольшой блок с тремя кнопками. Одна имитирует нажатие левой кнопки мыши, вторая – правой, третья – кнопка временного выключения. На блоке в верхней части устройства имеется кнопка включения/выключения, а так же разъем USB для зарядки мыши. Там же находится светодиод, показывающий степень зарядки устройства: красный – разряжено, желтый – заряжается, зеленый – заряжен. Однако такое устройство имеет свои недостатки, для правильной работы устройства требуется держать руку навесу, к этим недостаткам можно добавить непривычное расположение кнопок, поэтому при печатании на клавиатуре двумя руками вы будете задевать кнопки активирующие нажатия мыши. Частично данный недостаток компенсируется возможностью временного выключения. Принимая во внимание довольно большую цену данного устройства, такая мышь не будет интересна для обычного пользователя, однако учитывая специфику управления устройством, такая мышь-перчатка вполне может заменить обычную мышь для людей больных туннельным синдромом.

Учитывая небольшую популярность и недоработку решений от крупных компаний, несколько распространены самодельные устройства. Например, один русский энтузиаст создал устройство Mouse Track. В качестве аппаратной платформы был взят Arduino. Перемещение мыши происходит через отслеживание светодиода установленного в перчатку и веб-камеры. Для «перевода» движений с веб-камеры в движение курсора используется свободно-распространяемое программное обеспечение FreeTrack. Нажатие мыши определяется с помощью кнопок на пальцах, либо встроенного в устройство акселерометра, который подает определенный сигнал в зависимости от наклона перчатки в аппаратную часть, которая в свою очередь с помощью собственно-написанного программного обеспечения отправляет информацию на компьютер посредством COM порта. Нажатие кнопок на пальцах реализовано с помощью провода присоединенного к кнопке. Палец сгибается, тянет данный провод припаянный к нажиму кнопки.

Возможно, когда-нибудь эти устройства заменят обычную компьютерную мышь, однако учитывая большое кол-во существующих условностей в использовании данных устройств, а так же из-за отсутствия необходимости, либо сфер использования, эти мыши еще не скоро станут востребованы и достаточно доработаны.

Другие координатные устройства ввода

Световое перо

Световое перо - координатное устройство ввода информации, внешне напоминающее перо. В наконечнике пера содержится светочувствительный элемент, реагирующий на световой сигнал, который передается экраном в точке прикосновения. Положение светового пера на экране определяется сопоставлением времени появления сигнала с сигналом развертки изображения монитора. Световое перо не требует специального покрытия или экрана, однако оно не работает с LCD мониторами. Световое перо – это полуавтоматическое устройство, названное пером условно, так как оно не оказывает никого влияние на экран, а наоборот считывает информацию с него. Световое перо состоит из цилиндрического корпуса и светочувствительного элемента, который получает свет от линзы, закрепленной на заостренном конце пера. Для того, чтобы исключить реакцию на окружающее освещение, перо включается только при касании его к экрану. Сильной стороной этого устройства является эргономичность, так как его удобно использовать вместо мыши, особенно если требуется работать с графика, рисунками и т.п.

Джойстик

Джойстик – координатное устройство ввода, как дискретное, так и аналоговое. Представляет собой движущуюся в двух плоскостях вертикальную ручку. В основном джойстик используют для управления каким-либо объектом в трех плоскостях(X, Y, Z), в основном управление виртуальным самолетом. Помимо возможности распознавания движение по двум осям X и Y, в некоторых джойстиках предусмотрена ось Z, которая меняется посредством вращения ручки джойстика.

Джойстики различаются по кол-ву степеней свободы: Одномерные, двумерные и трехмерные. Также джойстиками часто ошибочно называют игровые геймпады.

По принципу определения движения ручки джойстики можно разделит на два типа:

1. Дискретные – могут принимать только два значения: 0 и 1. Т.е. только максимальное положение и центральное. Устаревший вид джойстиков, который, однако, используется в некоторых игровых автоматах и мобильных телефонах.

2. Аналоговые – такой тип джойстиков обычно использует два реостатных датчика позволяющие определять степень наклона рукоятки и координату соответственно. Точность зависит от разрешения приемных сенсоров. Существуют несколько видов джойстиков по типу использующихся датчиков:

1. Потенциометр дешев в производстве и не требователен к дополнительным элементам механики, однако такой датчик недолговечен и требователен к питанию.

2. Энкодер – оптический датчик, обычно использующийся в компьютерных мышах. Довольно точен и долговечен, однако за счет своей конструкции имеет малое кол-во шагов дискретности, а для увеличения их кол-ва требуются дорогостоящие и более совершенные энкодеры, либо редукторы.

3. Тензометрические датчики – точные, однако слабо распространенные в связи с требованием точного и крепкого крепления к поверхности.

4. Оптическая матрица использует тот же принцип, что и в оптических мышах. Преимущества и недостатки сходны с Энкодером.

5. Магнитные датчики – очень точны и надежны, однако из-за огрех в производстве начали набирать свою популярность относительно недавно, когда стали использоваться схемы компенсации огрех на производстве. Самый предпочтительный вид джойстика.

Исторически сложилось так, что долгое время джойстики, как и большинство других игровых устройств не имели унифицированного разъема подключения. В настоящее время все джойстики подключаются посредством порта USB. Джойстики, как и большинство других игровых устройств, часто оснащаются дополнительными элементами управления: мини-джойстики, различные ползунки и кнопки.

Сенсорная панель

Сенсорная панель, так же известная как трекпад, тачпад, площадка скольжения, является достаточно распространённым устройством ввода, встречается на большинстве портативных компьютеров, и доступно в сочетании с внешней клавиатурой, что позволит перемещать курсор без помощи внешней мыши. Достаточно провести по сенсору пальцем, курсор на экране повторит движение его движение. Так же сенсорная панель имеет две клавиши ниже сенсорной поверхности, которые используются как на обычной мыши.

Графический планшет

Графический планшет(или дигитайзер) – плоский планшет с чувствительной площадкой и чувствительное перо. Перо обычно имеет две программируемые кнопки на корпусе. Особенностью графических планшетов является возможность распознавания движение в 1-1.5 см от поверхности планшета.

Это свойство дает определенные преимущества, однако может показаться неудобным. Это устройство обычно используют для рисования, для этого можно регулировать lpi, благодаря чему, можно например, выставить малый lpi и рисовать быстро, но неточно, и наоборот, выставив большой lpi можно с высокой точностью управлять указателем.

В современных планшетах используется сеть из проводов, имеющих шаг 3-6мм, однако механизм регистрации положения, позволяет уменьшить этот шаг примерно до 200 линий на мм. По принципу работы современные планшеты разделяются на две категории: электростатические и электромагнитные. Первые регистрируют изменение электрического потенциала сетки под пером, вторые в качестве приемника используют сетку, а перо излучает электромагнитные волны. В обоих случаях перу требуется питание. Однако фирма Wacom создала технологию, где сетка не только принимает, но и отправляет сигнал. Этот сигнал в свою очередь используется не только для определения местоположения пера, но и для его питания, что облегчает конструкцию самого пера. Оно в свою очередь отправляет заново сформированный сигнал, который обычно содержит дополнительную информацию, например, идентифицирует себя или данные о силе нажатия (некоторые устройства распознают такие нажатия), или о том используется ли рабочий конец пера или его “ластик”. Однако у такого удобного устройства от Wacom есть и недостаток – возможны помехи от излучающих устройств, в частности мониторов. В некоторых современных графических планшетах, кроме определения координат и состояния нажатия пером на планшет, также может регистрироваться давление пера на планшет, направление поворота в плоскости, его наклон и даже степень сжатия пера рукой. Иногда в комплекте с пером и планшетом, также поставляется мышь, которая, однако, работает по тому же принципу, что и перо из-за чего может работать только на поверхности планшета. Может показаться, что использовать такую мышь неудобно, однако при достаточном размере планшета у такой мыши появляется преимущество – благодаря большему, чем у мыши разрешению (lpi), работа с такой мышью позволяет достичь высокой точности передвижения указателя.

На рынке имеются более продвинутые и дорогие версии графических планшетов с жидкокристаллическим экраном использующие активно-матричный дисплей на пленочных транзисторах. Благодаря возможности выводит картинку на такой планшет, повышается удобность работы с рисунком.

До недавнего времени графические планшеты были слабо распространены из-за малого круга применения и цены, однако в последнее время они становятся все более популярными, благодаря тому, что эти устройства становятся все более удобными и доступными на рынке. В дополнение к этому расширяется круг применения устройства, например некоторые службы IM (обмена мгновенными сообщениями) позволяют пользователям графических планшетов напрямую демонстрировать действия своему собеседнику.

Трекбол

Трекбол – это указательное устройство ввода, которое выглядит как перевёрнутая шариковая мышь. Это устройство широко известно как одно из самых удобных и точных альтернатив мыши. Трекболы различаются размером шара и расположением кнопок. Шар можно вращать пальцем или ладонью. До появления Сенсорных панелей небольшие трекболы широко использовались в телефонах и нетбуках, поскольку с данными устройствами внешнюю мышь использовать достаточно неудобно. Трекбол почти не требует пространства, т.к его корпус не задействован в управлении, и находится в неподвижном состоянии. Такие мыши нуждаются в частой чистке: шарик переносит масло с ваших рук внутрь устройства, оно попадает на ролики, внутри мыши и уменьшает точность передачи сигнала.

Трекпоинт

Трекпоинт – это тензометрический джойстик небольших размеров, так же известный как PointStick, Track Stick, StickPoint, Бородавка, который напоминает ластик на карандаше, расположенный между клавишами "G", "H" и " B" на клавиатуре. Для перемещения курсора на экране нажмите его и наклоните к себе или от себя или из стороны в сторону. Он не занимает никакой рабочей области, т.к находится прямо на клавиатуре, а так же требует минимального движения руки. Используется в качестве указательного устройства. Движение джойстика повторит на экране движениями курсора и других визуальных изменений.

Кинект камера

Kinect(изначально Project Natal) – бесконтактный сенсорный игровой контроллер, позволяющий управлять чем-либо без помощи джойстика или мыши. Разработан корпорацией Microsoft. 1 июня 2009 был представлен для консоли игровой консоли Xbox 360. Для персональных компьютеров под управлением ОС Windows поступил в продажу 1 февраля 2012 года.

Kinect имеет горизонтально-ориентированный корпус, который обычно устанавливается на или под экран телевизора. Система имеет цветную видеокамеру, два сенсора глубины и микрофонной сетки, состоящей из 4 микрофонов. Такая реализация микрофонов позволяет определять говорящего.

Kinect отправляет на консоль либо PC RBG потоковое видео с частотой 30 кадров в секунду и разрешением 640х480 пикселей. Такого же разрешения монохромный видеопоток, следящий за глубиной изображения. И, в завершение, 16-битное аудио с частотой дискретизации 16 кГц. Для отслеживания движений используется та же технология, как в дальномерах. Датчики глубины состоят из монохромной CMOS-камеры, объединенной с инфракрасным проектором, что позволяет Kinect получать трёхмерное изображение при любом освещении.

Программа и возможности датчика глубины позволяют ему автоматически подстраиваться под движения владельца, и обстановку комнаты. В подставке Kinect установлен бесшумный сервопривод, поворачивающийся вслед за вашими перемещениями.

Компания Microsoft зарегистрировала патент, судя по которому Kinect имеет возможность распознавать язык жестов. Ожидается, что будут созданы программы, помогающие немым изучать язык жестов.

Консоль нового поколения Xbox One поставляется с обновленной версией Kinect – “Kinect 2”.

В обновленной версии были увеличены углы обзора, разрешения камеры, благодаря которому Kinect может отслеживать такие маленькие движения, как кисть ребенка на расстоянии 3 метров.

Одновременное кол-во отслеживаемых людей было увеличено с 2 до 6.

Leap Motion

Это устройство на самом деле довольно скромное, с учетом своих возможностей. Оно чуть более трех дюймов в длину, в ширину дюйм и менее половины дюйма толщиной (79 х 30 х 11 мм), с глянцевой черной панелью сверху, за которой проживает инфракрасные датчики. На дне, вы найдете черную резиновую панель с логотипом Leap Motion. По краю расположена алюминиевая бесшовная лента, на которой с левой стороны расположен порт USB 3.0. Светодиодный индикатор питания / состояния находится на передней панели.

Leap Motion отличается от Kinect в более, чем просто в размере и по внешнему виду. Данное устройство работает с помощью инфракрасной оптики и камеры вместо датчиков глубины, и не распространяется на нем большую область, как жестом контроллера Microsoft. Leap отслеживает движения в точности, несравнимой с любой камерой, существующей в настоящее время: он может отслеживать все 10 ваших пальцев одновременно с точностью до сотых долей миллиметра с задержкой чуть более низкой, чем частота обновления на вашем мониторе. Настройка Leap является прямым делом. Просто подключите один конец в ноутбук или ПК, а другой в контроллер и установите его в таком месте, где он может увидеть ваши руки. После того, как вы его подключите, вы увидите, как загорятся зеленый светодиод на передней панели устройства и инфракрасные светодиоды на верхней. После чего нужно загрузить соответствующее программное обеспечение для Windows или Mac: Leap Motion люкс (пользователю будет предложено автоматически сделать это при подключении устройства).

Контроллер Leap Motion имеет большой потенциал, чем какое-либо другое устройство ввода. В то время как это обеспечивает новые средства для вычислительного контроля в отличие от чего - либо еще, его всё равно недостаточно, чтобы заменить сенсорный экран или мышь в качестве основного устройства ввода.

Управление Компьютером с помощью глаз

Люди взаимодействуют с компьютером очень длительное время. Хотя большинство взаимодействий осуществляется с клавиатуры и мыши, как с помощью рук, некоторые люди страдают от перенапряжения отдельных частей руки, как правило, вызывает синдром запястного канала. Прогресс не стоит на месте и техника совершенствуется, со временем количество взаимодействий с компьютерами возрастёт и нам нужны новые методы взаимодействия, которые не вызывают физические проблемы. Глаза хороший кандидат, потому что они двигаются в любом случае при взаимодействии с компьютерами.

Данное устройство измеряет положение и движения глаз. В нём присутствует система слежения за движениями головы и измерения направления нашего зрения. Отслеживание взгляда представляет собой систему, которая распознаёт, где и что мы ищем глазами на экране. В отслеживании взгляда отмечают фиксированную позицию роговицы.

Система отслеживания движений головы

Система отслеживания движений головы – это устройство, заменяющее повседневную компьютерную мышь, оно способно преобразовать движения головы в координаты.

Способ применения очень прост: на голове пользователя крепится маркер. Расположение маркера может быть разным, в зависимости от среды применения. Он может крепиться на лоб, к наушникам и т.д. Вместе с движением головы пользователя движется и маркер, что отслеживается неподвижным датчиком. Существует довольно много устройств, с разными способами отслеживания: ультразвуковое, оптическое, с помощью лазера или электромагнитное. Существует два вида маркеров: активный и пассивный. В активном маркере присутствует излучатель, а в пассивном его нет, он лишь отражает видимый или инфракрасный свет. Так же существует обратная система с закрепленным на голове приёмником и неподвижными маркерами.

Существуют программы, которые обычную web - камеру преобразуют в камеру отслеживания движений головы. Программа способна работать даже без светоотражающих маркеров, но в этом случае фиксация может быть недостаточно точна.

Примерами таких программ являются: Enable Viacam, FaceTrackNoIR, Cam2Pan,Free Track.

Заключение

Сегодня на рынке представлено огромное кол-во устройств ввода различной направленности. Некоторые из них являются экспериментальными разработками, непродающиеся в обычных магазинах, некоторые вполне привычными для нас устройствами, по типу мышей, джойстиков, графических планшетов и прочего. По этой причине невозможно в одной работе написать про все координатные устройства, так как по многим из незаконченных разработок, которые, несомненно, стоят внимания, имеется недостаточное кол-во информации для их описания.

В последнее время появляется все больше интересных разработок в сфере устройств ввода-вывода, так как повышается потребность широкого круга пользователей в новых решениях. В свою очередь, как у крупных компаний, так и у различных энтузиастов появляется все больше возможностей реализовать свои мысли, идеи в качестве принципиально новых устройств.

В связи с бурным развитием информационной сферы, можно с уверенностью сказать, что через какое-то время, возможно через всего десять лет, привычные для нас устройства сменятся довольно необычными, на наш сегодняшний взгляд, устройствами. В последнее время набирают обороты бесконтактные (беспроводные) устройства, которые решают многие проблемы в удобности использование таких устройств. Но у таких устройств есть свои недостатки, в частности требование к зарядке батареи. Однако уже появляются некоторые экспериментальные устройства, не относящиеся к компьютерным интерфейсам, реализующие беспроводную зарядку по воздуху. Если эта система будет внедрена в широкий круг устройств, то повсеместно будут использоваться только беспроводные решения.

Список использованных источников

1. Семакин И. Г., Хеннер Е.К Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10–11. М.: БИНОМ, 2013. 350 с.

2. Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Практикум по информатике: учеб. пособие. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 370 с.

3. Kinect Will Recognise Sign Language: электрон. журн. 2010. URL:http://www.edge-online.com/

4. Будущее интерфейсов: электрон. журн. 2013. URL:http://www.lookatme.ru/

5. Google Glass: сайт производителя. URL:http://www.google.com/glass/

6. LeapMotion: cайт производителя. URL:https://www.leapmotion.com

7. Wikipedia: URL: https://ru.wikipedia.org

19

Код для цитирования: Скопировать