Delajmo z glavo!

Objavljeno: 28.4.2009 | Avtor: Dare Hriberšek | Kategorija: Veliki preizkusi | Revija: April 2009

Ste kdaj z zavidanjem opazovali ruske in ameriške pilote, ki svoj arzenal orožja upravljajo kar s premikanjem glave? Ravno varčujete za nakup konzole Wii? Nasploh radi opletate z glavo in rokami? Za vas imamo dobro novico: za svoj hobi lahko domači spletni kameri obesite še nekaj dodatnih nalog.

Z razmahom programov za neposredno sporočanje so nepogrešljiv del strojne opreme postale tudi spletne kamere. Toda prenašanje podob zdolgočasenih sogovornikov med klici prek Skypa ni edino možno opravilo za sicer le nekaj 10 evrov vredno naložbo. Nekateri, denimo, kamere s pridom uporabljajo za nadzor prostorov. Brezštevilne zastonjske aplikacije namreč ponujajo zaznavanje gibanja in nato zajemanje videa ali fotografij, ki lahko pomagajo identificirati nepridiprave, ki so zašli v naše prostore. Zaznavanje gibanja? Da, kamere (oz. programska oprema ki stoji za njimi) seveda zmorejo zaznati spremembe v pikah, ki jih spremljajo in ta sposobnost kamer je zaradi uporabe pri nadzoru v različnih programih postala precej zanimivo področje.

Če sem vam prijatelji posmehujejo zaradi igračkanja za računalnikom, počakajte, da vas ugledajo s tremi lučkami na glavi.

Začelo se je pravzaprav že davno. Prve aplikacije za spletne kamere, ki so služile predvsem igralcem različnih simulatorjev, so stare že približno desetletje. Pogledovanje levo-desno iz vozila, za katerega je bilo poprej treba porabiti dva dragocena prsta, je tako postalo precej lažje. Taka kamera je bila EyeToy na Playstation2 (danes Playstation Eye) in taka je danes Xbox Live Vision Camera za Xbox. Že pred programerji velikih proizvajalcev pa se je dela lotilo še nekaj manj znanih programerskih združb in celo garažnih mojstrov posameznikov.

O sledenju s kamero smo pisali tudi v Novih tehnologijah v marčevski številki.

Kako deluje

Povedano preprosto, govorimo o spremljanju položaja vaše glave, roke ali kakega predmeta prek slike na spletni kameri. S tem, ko si na primer na glavo nadenemo določen prepoznavni znak ali več znakov, je programska oprema sposobna izračunati spremembo položaja tega znaka v 3D prostoru. Vse skupaj postane zelo uporabno v aplikacijah, kjer se je treba ozirati po okolici. To lahko na ta način opravimo s preprostimi in že prirojenimi premiki glave.

Z glavo lahko migamo na šest različnih načinov in tako upravljamo šest različnih osi gibanja.

Programi se med seboj precej razlikujejo, najprej po možnostih zaznavanja različnih osi gibanja. Glavo lahko namreč premikamo na šest različnih načinov - lahko jo na tri načine zavrtimo in na dva načina nagibamo, lahko pa jo tudi pomaknemo naprej in nazaj. Druga razlika je v pristopu. Nekateri programi prepoznavajo barvne ploskve, drugi samo temne in svetlejše objekte, tretji pa so nekakšna mešanica ene metode, ki si malce pomaga tudi z drugo.

sprednji clip.jpg

Stranski clip.jpg

Naglavni set iz LED diod je lahko sprednji, ki se najbolje razume s baseballsko čepico in stranski, ki ga pritrdimo na lok slušalk.

Vsekakor si je dobro omisliti naglavni set, sestavljen iz ene, dveh, treh ali celo štirih LED diod. Odvisno od tega, koliko jih izbrani program podpira. Še bolje je poseči po infrardečih LED diodah, ker bo njihov sij podnevi manj motila sončna svetloba. Ker je svetenje diod ponavadi povezano s poprejšnjim spajkanjem, upori in drugo šaro, lahko za silo uporabimo tudi samo majhne odsevnike iz alufolije, v katere usmerimo želeni vir svetlobe. Slednje je priročnejše, saj vam za povrh glave ne bo obtežil vir napajanja, a po drugi strani tudi slabše, saj vsi odsevniki nikoli ne bodo enakomerno osvetljeni. Podrobna navodila, kako zadevo izdelati, kakšne diode uporabiti in kako jih razporediti, najdete na spletni strani za posamezen program, ki tak podvig zahteva.

Vsi programi ponujajo tudi nadzor miške, a se v praksi ta način obvladovanja zaslona ne obnese. Razlaga je jasna: pomislite, kakšna je matrika sodobnih monitorjev in nato, da je vaša kamera najverjetneje le ločljivosti 640 x 480 pik. Nujna je torej interpolacija in natančnost take miške ne more biti najboljša. Res, da se je takega upravljanja miške treba privajati, toda upravljanje z eno roko postane precej nerodno, zlasti nadzor levega in desnega klika s kretnjo. Med gestikuliranjem klika se namreč kurzor skoraj vedno premakne s točke, ki smo jo želeli klikniti. Zato je treba uporabljati obe roki, to pa je glede na glodavca korak nazaj. Kljub temu smo s pomočjo vsakega programa skušali odigrati partijo pasjanse. In verjemite, ni bil noben užitek. Bolele vas bodo roke ali glava, pa še domači vam bodo - ko vas bodo ugledali, kako imitirate mlin na veter - merili vročino.

Praktično vsi programi že privzeto podpirajo katero od razvpitejših letalskih simulacij, zanimivo, le Freetrack in Camspace pa tudi simulacije vožnje avtomobila. Pa so slednje nedvomno veliko bolj priljubljene in tudi brezročni nadzor pogleda v njih ni bistveno manj pomemben.

Camspace

Camspace

Kaj: Program za nadzor s pomočjo spletne kamere.

Spletna stran: www.camspace.com.

Število osi: 3.

Cena: Brezplačen.

Za: Priložene igre, preprostost, za krmiljenje lahko uporabimo karkoli.

Proti: Močno obremenjuje procesor, občutljivost za svetlobo.

Camspace deluje na prepoznavanju barv. Dobra stran tega je, da lahko za kontroler uporabimo praktično katerikoli enobarvni predmet, ki se nam valja po mizi. Denimo kemični svinčnik, radirko ali vžigalnik. Pomolimo ga pred kamero, aplikacija ga "zaklene" in nato spremlja njegovo gibanje.

Slaba plat takega pristopa pa je, da moramo pred uporabo dodobra premisliti barvo svojih oblačil in barvo ozadja, ki bo v izrezu kamere.

Zagotovo odpadejo prosojni predmeti, pa tudi črni in beli. Zlasti pri beli barvi je računalnik predmet pogosto zamenjal z barvo presvetljene kože in delovanje je bilo piškavo. Camspace zna obenem pri izbranem predmetu tudi spremljati, kako ga odmikamo od objektiva. Na podlagi njegovega navideznega povečevanja ali zmanjševanja nato izračunava tretjo os, torej globino. A slednje pri našem poskusu nekako nikoli ni hotelo prav zares delovati.

Priložena je cela kopica še kar zabavnih flash iger in v nekaterih zadeva deluje prav zadovoljivo. Za uporabo v drugih igrah se je treba nekoliko bolj pomučiti z izdelavo lastnega profila. Za premikanje pogleda sicer zadostuje, da Camspace vežemo na premikanje miške, nato pa v igri nastavimo upravljanje prostega pogleda z miško.

Pri Camspaceu lahko za nadzor uporabimo katerikoli predmet. Le da je enobarven in ne prosojen.

Način delovanja kot ga uporablja Camspace, torej prepoznavanje barv glede na ozadje, je tudi procesorsko zelo potraten. Na računalniku s procesorjem Celeron 3.0 GHz je program trošil kar med 50-60 % procesorske moči, to pa pomeni, da za kako resno igro ostane premalo, oziroma postane časovni zamik prehud za udoben nadzor.

Program obenem zahteva izjemno močno osvetlitev, da je pretemno, se je pritoževal tudi po namestitvi dodatne luči in dolgotrajnem igranju z nastavitvami kamere. Še slabše pa je deloval pri dnevni svetlobi.

Freetrack

Freetrack

Kaj: Program za nadzor s spletno kamero.

Spletna stran: www.free-track.net.

Število osi: 6.

Cena: Brezplačen.

Za: Natančno delovanje, število osi.

Proti: Hroščavost.

Freetrack načeloma ne zahteva izdelave naglavnega seta z diodami LED, zadostovali bodo tudi pravilno razporejeni papirčki, je pa delovanje z viri svetlobe precej, precej boljše. Za osnovno delovanje zadostuje ena dioda, za spremljanje vseh šestih smeri gibanja pa boste potrebovali tri ali štiri. Freetrack ne spremlja barv, temveč močnejše in slabše vire svetlobe, čeprav je avtorji priporočajo, da najbolje delujejo rdeče ali oranžne diode.

Sam uporabniški vmesnik je precej zahteven, saj omogoča veliko število podrobnih nastavitev, ki si jih lahko shranimo tudi kot profil. Freetrack ima že v uporabniški vmesnik vdelano podporo za zadnje tri izdaje Flight Simulatorja, z njim pa je mogoče upravljati tudi navidezno igralno palico in seveda miško. Ko ga enkrat nastavimo - za kar smo morali dobesedno v ponižanje in prebrati 30 strani obsegajoč priročnik - deluje skoraj perfektno. Tudi s samo belimi papirčki na glavi, ki jih je izza kamere osvetljevala namizna lučka, je bil nadzor povsem zadovoljiv. Uporaba procesorja je nekako srednja, pri čemer je bila presenetljivo razlika, če smo program pred zagonom igre pospravili v system tray ali če ga nismo. To bi po našem mnenju tako zapleten program lahko napravil tudi sam. Poleg tega nas je tu in tam zmotila tudi njegova hroščavost, saj se je občasno sprl z operacijskim sistemom in se bliskovito zaprl ravno sredi zabave.

TrackIR in Wii: paradna konja nadzora s kamero

"Benchmark", s katerim se želijo primerjati programi za tak nadzor, je skoraj gotovo sklop programske in strojne opreme, imenovan TrackIR. Igralci letalskih in avtomobilskih simulacij ga že dolgo poznajo. Gre za pripravo, sestavljeno iz majhne kamere, ki jo namestimo na monitor, in seta, ki ga pritrdimo na svojo glavo, bodisi na basebalsko čepico ali na lok slušalk. Različne inačice strojne opreme so delovale na različne načine, sprva je kamera oddajala tudi infrardečo svetlobo, ki jo so jo odsevniki na glavi uporabnika odbijali nazaj. Zadnja različica ima štiri IR diode na samem naglavnem setu, z njimi pa je spodobna zaznavati in nadzorovati šest različnih osi.

TrackIR je daleč najboljša, a ne prav poceni rešitev.

Wiimote, kontroler za igralno konzolo WII, deluje podobno; vanj je vgrajena majhna IR kamera, ki za določanje svojega položaja spremlja dve diodi v konzoli. Za primerjavo z večino naših domačih spletnih kamer povejmo, da se kamera, vdelana v Wiijev kontroler, ponaša z ločljivostjo 1024 x 768, z osveževanjem 100 Hz (torej 100 "FPS") in z zelo nizkim odzivnim časom. Oboje, tako TrackIR kot Wii, deluje odlično in tudi najboljši opisani programi ju ne dohitevajo.

Toda TrackIR ima slabo lastnost, da po nedavni, sicer drastični pocenitvi še vedno stane dobrega evrskega stotaka, Wiimote, ki tudi ni poceni, pa je PCju sicer moč pripraviti do delovanja le z velikimi težavami, saj naj z njim ne bi delovali vsi vmesniki Bluetooth. V članku opisane rešitve vas bodo, če kamero že imate, stale veliko manj.

Cam2pan

Cam2pan

Kaj: Program za nadzor s spletno kamero.

Spletna stran: Ne deluje.

Število osi: 2.

Cena: 10USD.

Za: Preprost, nizka poraba procesorja.

Proti: Cena, projekt je očitno zamrl.

Cam2pan je eden tistih program, ki so orali ledino. Priporočili bi ga vsem, ki potrebujejo samo dve osnovni osi za pogledovanje naokoli, saj program ne zahteva kakšnih tehničnih predpriprav. Ob zadostni osvetlitvi prostora bo program kot izhodiščno točko vzel kar oko ali konico vašega nosu. Torej ne da bi si na čelo lepili bel papirček ali celo spajkali led diode. Tudi na menujih si ne boste predolgo belili glave. Potem, ko ste nastavili kamero, se lahko poigrate še z občutljivostjo in natančnostjo. Možno si je nastaviti tudi geste, ki kasneje simulirajo tipke, a to še enkrat znova razočara z dejansko uporabnostjo. Pohvalna je možnost nastavitve mej zaslona, prek katerih s kazalcem ne morete. Tega nismo videli nikjer drugje. Vdelana je tudi že podpora za nekaj letalskih simulacij. Njegova siceršnja preprostost je verjetno tudi poglavitni razlog, da porablja zelo malo sistemske moči računalnika.

Žal je za polno različico programa treba pridobiti registracijski ključ in zanj plačati deset zelencev. Ni veliko, a komplikacije s karticami/Paypalom bi mnoge odvrnile od uporabe sicer simpatičnega programa. Zakaj "bi" odvrnile? Projekt Cam2Pan je, kot kaže, zamrl, tudi njegove spletne strani ni več in zadnja različica je že precej stara, tako da teh deset dolarjev v bistvu nimate več komu nakazati. Ker pa je njegovo delovanje za osnovne potrebe povsem zadovoljivo, smo preizkusno različico programa (deluje zelo kratek čas) priložili tudi na naš plošček.

Freelook

Freelook

Kaj: Program za nadzor s spletno kamero.

Spletna stran: Ne deluje.

Število osi: 2.

Cena: Brezplačen.

Za: Majhna poraba sistemskih sredstev.

Proti: Nenatančen, zahteva diode LED.

Tudi Freelook je aplikacija, ki je pridobila že ničkoliko privržencev in doživela precej izdaj, a kot kaže, že končala svoje življenje. Spletna stran ne deluje več in program (zadnjo, a še vedno alfa različico) boste našli le še na kakšnih forumih ljubiteljev simulacij in na našem tokratnem ploščku. Uporabniški vmesnik je zelo špartanski, po možnosti nastavljanja zelo podoben Cam2pan, njegovo okence pa je - če že nič drugega - zares preveč miniaturno in ga ni mogoče povečati. Omogoča pa shranjevanje profilov, za nekatere najbolj znane igre pa so ti tudi že priloženi. FreeLooku lahko očitamo slabo razločevanje različno močnih svetlobnih točk; po naši izkušnji je še najbolje, da je v prostoru popolna tema. Že svteloba nekaj metrov oddaljene nežne salonske svetilke je bila dovolj, da je program namesto LED diode začel spremljati odsev na potnem čelu. Za zadovoljivo delovanje je bilo nato treba še precej ukvarjanja z nastavitvami.

Še vedno pa je bilo premikanje občasno nekoliko nezvezno, program pa se je včasih med prepoznavanjem objektov tudi tako zaciklal, da tipka za izklop sledenja ni hotela delovati. Predstavljate si ročno zapiranje okna na tistem križcu desno zgoraj, medtem ko miška brezglavo bezlja po zaslonu. Nekdaj legenda, a danes ukvarjanje z diodami za nadzor samo dveh osi nima več prevelikega smisla.

Cachya

Cachya

Kaj: Program za nadzor s spletno kamero.

Spletna stran: www.cachya.com.

Število osi: 6.

Cena: 14,95 USD.

Za: Nadzor 6 osi brez diod LED, dobro sledenje.

Proti: Cena, hroščatost.

Cachya je novinec med programi za nadzor. Poleg Freetracka edini omogoča spremljanje šestih osi. Ga pa od njega loči pomembna lastnost: za delovanje ne potrebujete naglavnega seta iz diod LED, temveč samo iz papirja izrezan znak, ki ga pritrdite na čepico. Znak najdete na njihovi spletni strani, preprosto ga natisnete, izrežete in pritrdite. Dela je za kakih pet minut. Prepoznavanje je odlično, razen mora pri zares šibki svetlobi. Predvsem se izogibajte belim odtenkom v ozadju in težav skorajda ne bi smelo biti. Vse, kar morate videti v nadzornem okencu, je znak plus na papirčku, ki ga nosite na glavi, in čim manj minusov, ki označujejo manj svetle, a še vedno vidne točke v okolici. Uporabniški vmesnik je, čeprav je moč nastavljati precej parametrov, preprost in dojemljiv, precej bolj kot tisti od Freetracka, s katerim je Cachya še najbolj primerljiv. V primerjavi z njim je Cachya tudi nekoliko manj potraten pri porabi procesorske moči.

Za Cachyo bo potrebno samo nekaj minut potrpežljivosti za rezanje in zgibanje papirja.

Za pomoč pri nastavljanju občutljivosti je vdelan tudi 3D demo prikaz, ki nam pomaga vleči drsnike. Cachya omogoča uporabo virtualne igralne palice, miške in vdelano ima že podporo za zadnji Flight simulator. Za uporabo v drugih igrah pa bo v pomoč aplikacija TIR4FUN, ki se mu pomaga vključiti v igre, ki imajo vdelano podporo TrackIR.

Samo sledenje v igrah deluje dobro, le občasno so program zmedli malce hitrejši gibi z glavo. Vzrok bo najbrž v tem, da program ne le sledi papirčku na kapi, temveč ima, kot se hvalijo programerji na spletni strani, vdelano tudi matematično predvidevanje gibov glave na podlagi izkušenj.

Podobno kot FreeTrack ima Cachya nekaj težav s hrošči, tako da tu in tam objavi sporočilo o napaki in izgine. A vendarle, ker se je rodil šele pred dobrim letom, mu nekaj porodnih težav oprostimo.

Kakšno kamero?

Zadostovala bo prav vsaka, še tako običajna in poceni. Morda bodite pozorni na možnost izklopa samodejne zaslonke (autoexposure), ki postane precej pomembna reč, ko skušamo izolirati točko, ki naj bi jo program spremljal. Dobro je tudi, da ima kamera čim širši vidni kot, da omogoča vsaj ločljivost 320 x 240 pik, pa zajemanje 30 sličic na sekundo in da ima možnost stiskanja podatkov v načinu I420.

Take pa so danes pravzaprav skoraj vse kamere, ki so naprodaj v slovenskih trgovinah. Pri najdražjih je ponavadi dobra lastnost to, da imajo manjšo porabo procesorja. To postane pomembno, ko mora manj zmogljiv računalnik hkrati poganjati kamero, program za nadzor in še igro.

Če se boste igračkali z diodami IR, pa bo kakšna cenejša kamera morda celo še bolj ustrezna. Take imajo namreč vgrajen slabši IR filter in vam ga ne bo treba odstranjevati. IR filter najlaže preverite tako, da v kamero namerite kak daljinski upravljavec in pritisnete katero od tipk. Če boste ugledali pobliskavanje bele svetlobe, je filter slab in se vam z njim ni treba obremenjevati. V nasprotnem primeru boste morali reč razdreti in izpred leče odstraniti folijo ali stekelce s filtrom. Če tega ne boste našli, je možno, da je kamera le premazana s posebnim premazom. Lahko ga nežno spraskate ali očistite s kakim močnejšim čistilom. Čeprav ne morete napraviti prav veliko škode, velja pri vsem naštetem zelo paziti, morda pogledati v navodila izdelovalca in se končno zavedati, da naša revija ne more odgovarjati za negativne posledice neprevidnega dela vaših rok.

Sklep

Če za vzor vzamemo TrackIR4 Pro ali Wii, se jima med opisanimi programi še najbolj približata FreeTrack in Cachya. Oba podpirata nadzor šestih osi, pri obeh je sledenje ciljne točke dobro. FreeTrack odlikuje obilica možnosti nastavitev, ki sicer mejijo na nepreglednost, in to, da je brezplačen. Toda zanj si morate izdelati naglavni set z diodami LED in to zna biti za mnoge prevelik napor. Cachya je malenkost preprostejša oz. preglednejša, deluje samo z izrezanim znakom iz papirja, a stane, sicer le zanemarljivih 15 dolarjev. Sami pa se odločite, kaj raje vidite kot lastni vložek: nekaj denarja ali uro ali dve spajkanja. Užitek v igrah, ko se seveda nekoliko privadite nadzorovanih gibov glave, bo nepopisen, s čimerkoli ga že nameravate plačati.

A tudi drugi programi niso za koš. Kot rečeno, Cam2pan bo povsem zadostoval za pogledovanje po dveh oseh, za uporabo pa bo brez vsakega napora pripravljen v minuti ali dveh. In starši, ki si v hiši ne želijo nove elektronske pogube za čas, bodo namesto Wiija otrokom morda namestili Camspace.

Da ne bo videti, da je vsa opisana tehnologija namenjena zgolj igračkanju, navrzimo, da se zadaj skriva veliko več. Danes so še v povojih, a z leti bodo podobne aplikacije lahko s pridom uporabljali gibalno omejeni posamezniki, prav tako pa lahko omenjeno programje sčasoma postane uporabno orodje za delo v 3D aplikacijah, denimo tistih za modeliranje objektov. Že med našim preizkusom pa smo ta nadzor učinkovito uporabili za "letenje" v Google Earthu.

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!
Prijava

ph

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki