Nick Barber. New interfaces challenge touch, IDG News Service, idgns.com

Активно развивающиеся современные технологии управления устройствами -- от  жестов  до управления при помощи мысли --  скоро  найдут  применение в повседневной бытовой электронике.

Скользкий экран
Возможности реализации обратной связи для устройств с сенсорными экранами крайне ограниченны.  Такие дисплеи способны  вибрировать при прикосновении, и этим  их функции  исчерпываются. На конференции Computer Human Interaction (CHI), проходившей в мае 2011 г. в Ванкувере, ученые из Университета Британской показали дисплей,  который может становиться «скользким».  Его прототип  был снабжен четырьмя приводами,  обеспечивающими  вибрацию.
«Подобная технология используется в большинстве мобильных телефонов или других устройств, но наш экран вибрирует с более высокой частотой, так что сама вибрация не ощущается,  --  объясняет исследователь Винсент Левескью (Vincent Levesque). – Но она удерживает ваш палец над поверхностью стекла. Это немного похоже на скольжение по льду хоккейной шайбы».
Группа Левескью продемонстрировала работу с папками на новом экране. При выборе папки  дисплей  становится скользким. А после перетаскивания ее в другую папку или в  корзину  экран снова становится обычным.

Представленный прототип занимает существенную часть демонстрационного стола, наружу торчат провода, видны элементы монтажа. Положение пальца пользователя определяется с помощью лазера.  Значит, пока данная  технология далека от применения в мобильных устройствах. Но ученые продолжают  работать  над  проектом. Они  надеются сделать экран более компактным и заменить лазеры емкостной сенсорной панелью.
На конференции CHI студенты и исследовательские группы демонстрировали свои разработки потенциальным работодателям, которые могли бы лицензировать технологии и инвестировать деньги в их развитие.

Рисуем жестами
Лаборатория экологии интерфейсов Техасского университета A&M отдает предпочтение жестам, а не касаниям. Ее сотрудники создали систему под названием ZeroTouch, управляемую с помощью жестов. Она представляет собой рамку, по периметру которой расположены 256 инфракрасных сенсоров, направленных в центр. Рамка соединяется с компьютером, а компьютер – с цифровым проектором. Исследователи называют конструкцию оптическим силовым полем. Когда «световая  паутина»,  созданная  сенсорами,  нарушается, компьютер распознает размер и глубину «нарушения» и отображает его как мазок кисти. Соответственно «мазок» от карандаша будет более тонким, а от руки или головы (всегда интересно поэкспериментировать с необычным предметом) – более толстым. Рисуя на цифровом холсте, пользователь может выбрать цвет кисти на экране iPhone. Но рисование в воздухе – всего лишь эффектный способ демонстрации концепта.
Рамка ZeroTouch, помещенная на обычный компьютерный экран, превращает его в сенсорную поверхность, на которой, вместо кисти передвигается курсор. Конечно, система  получилась  довольно  громоздкой,  и  она  требует дальнейшей миниатюризации.  К работе  над проектом  приступили  в 2009 г., и подобное взаимодействие является только началом пути. Авторы проекта считают, что добавление дополнительных слоев  обеспечит  чувствительность сенсора в трех измерениях.

Снежный шар
Если ZeroTouch позволит создавать 3D-объекты, то технология Snowglobe поможет взаимодействовать с ними. Устройство на основе Snowglobe представляет собой большой акриловый шар, на внутренние поверхности которого проецируется изображение через отверстие внизу. Два сенсора Microsoft Kinect направлены на пользователя, и когда он перемещается вокруг шара, объект внутри движется вслед за ним. А чтобы изменить ориентацию или размер объекта, достаточно развести руки в стороны. Изображение создается 3D-проектором,  поэтому когда  пользователь наденет 3D-очки, он  увидит трехмерную картинку.

Вот и японский мобильный оператор NTT DoCoMo после демонстрации прототипа устрйства, позволяющего пользователям  движением глаз управлять музыкальным плеером, заявил, что не планирует пока встраивать эту функцию в свои продукты. Ранее технология демонстрировалась на выставке CEATEC-2009 и на Всемирном мобильном конгрессе в 2010  г. (WMC 2010), состоявшемся в Барселоне.  Но и год спустя позиция NTT DoCoMo не изменилась: «исследования продолжаются, но пока мы не планируем  применять  эту технологию в своей продукции».
Еще один представленный на конференции прототип использует наушники-вкладыши, отслеживающие изменения электрического поля при движении глаз. Эти импульсы можно преобразовать в определенные действия, например,  в  переключение на следующий музыкальный трек или  в  изменение уровня громкости.
У исследователей из  германской «Школы  дизайна Хассо  Платтнера» есть  собственное мнение по поводу управления жестами. Берлинская группа под руководством Патрика Бодиша (Patrick Baudisch) создала «воображаемые интерфейсы» (авторский термин),  позволяющие  пользователям взаимодействовать с мобильными устройствами на расстоянии. Например, у вас в кармане неожиданно зазвонил телефон, но вместо  того  чтобы доставать аппарат, вы смотрите, например, на свою ладонь и пальцем другой руки проводите по ней для отклонения вызова.
Эта система не слишком портативна и вряд ли станет таковой в ближайшее время. Для распознавания местонахождения ладони и движений пальца она использует чувствительные камеры, размещенные над пользователелем или на  его плече. 
Отдавая дань уважения компании Apple за популяризацию сенсорных  экранов,  Бодиш с коллегами намерен пойти дальше. «Зачем брать в руки стилус или само мобильное устройство, если отключить будильник, ответить на звонок или отправить голосовое сообщение можно с помощью ладони?», -- задает вопрос участник CHI-2011.
Он уверен, что система будет работать, поскольку пользователи способны запомнить расположение 70--80% из 20  значков  на экране мобильного телефона. Хотя для этого  и  может потребоваться некоторый адаптационный период, как это было в случае перехода с мобильных устройств с обычной алфавитно-цифровой клавиатурой на полностью сенсорные модели.
В то же время аналитик Кен Дулани (Ken Dulaney) из Gartner считает, что сенсорные устройства окружали нас десятилетиями, и они еще долго будут  оставаться  неотъемлемой частью нашей жизни. По его  мнению,  реальная сила сенсорных экранов заключается в ПО, позволяющим пользователю взаимодействовать с мобильными устройствами. Дулани отметил, что улучшение точности интерфейсов и уменьшение загрязнения сенсорных экранов отпечатками пальцев будут для разработчиков  приоритетными направлениями  на ближайшее время. Но он не исключает, что  в будущем  прозрачные экраны могут стать  популярными. Дулани также полагает, что  достаточно пользователю  просто взять в руки телефон,  как  ему будет предложен весь необходимый контент – вроде того, как нынешние  приложения используют возможности встроенной камеры.
На выставке CEATEC-2010 в Японии компания TDK демонстрировала прозрачные экраны, а в 2011 г. она уже приступила к их массовому производству. Новые экраны получили название «электролюминесцентные дисплеи от TDK», их разрешение составляет 320х240 точек, и предназначены они для использования в мобильных телефонах и других портативных устройствах.
Но еще более впечатляющими являются интерфейсы, управляемые мыслью. Исследователи из Японской государственной научной организации Riken создали нейрокомпьютерный интерфейс, позволяющий пользователям управлять инвалидной коляской  посредством  мысли. Шаблоны управления записываются с помощью электроэнцефалограммы. Эти данные интерпретируются  с помощью  соответствующего ПО и отправляются в виде команд на инвалидную коляску. Чтобы достичь  95%-ной  точности распознавания мысленных команд, потребуется неделя ежедневных тренировок длительностью около  3 ч.  Эту технологию уже адаптируют к применению в терапии и в реабилитационных целях.
Технологию, базирующуюся на тех же принципах, продемонстрировала компания Guger Technologies. Их разработка под названием intendiX ранее  уже была показана  на CeBIT-2011. Чтобы ввести нужную букву, пользователь должен сосредоточиться на ней с помощью виртуальной клавиатуры, а система  попытается  распознать отклик мозга. Система фиксирует мозговые волны, возникающие в течение 300 мс после воздействия физиологического раздражителя. Устройство представляет собой шлем с электродами, волновой усилитель и приложение для Windows, анализирующее и декодирующее сигналы мозга.
Конечно, для печатания текста подобным образом  требуются  концентрация и время, но для некоторых людей это может стать единственным способом общения с внешним миром. Сейчас компания работает над тем, чтобы снизить время отклика до 1 с на букву.
Хотя многие прототипы устройств, представленные университетами и исследовательскими группами никогда не найдут воплощения  в коммерческих продуктах, их авторы, похоже, не сильно переживают по этому поводу. Для того чтобы крупная корпорация решилась запустить новую технологию управления в массовое производство, нужны четкие доказательства того, что она будет действительно комфортна для пользователей.
И принесет прибыль, добавим мы.

Купить номер с этой статьей в PDF
2184