لمس پویای تصویر صفحه نمایش

این یک رویا بود که بتوانید این تجربه را به صورت سه بعدی پویا و قابل لمس تجربه کنید تا این که گروهی از محققان موسسه انستیتوی تحقیقاتی رسانه‌ای MIT در ماساچوست آمریکا موفق شد با نوآوری و خلاقیتی حیرت‌انگیز مانیتوری را ابداع کند که قادر است با تغییر شکل یک رابط کاربری فیزیکی، از تصاویری که قرار است در صفحه به نمایش درآورد، مدل‌های سه بعدی بسازد. این محتوای رسانه‌ای ملموس و سه بعدی به کاربر این امکان را می‌دهد با ساختن مدلی کامل از تصویر صفحه نمایش در زیر انگشتان، درک بهتری از این محتوا داشته باشد و رابطه تعاملی رایانه و انسان را دچار تغییری شگرف کند.

این فناوری که inFORM نامیده می‌شود، از یک میز متحرک به عنوان صفحه نمایش استفاده کرده که از 900 اهرم متحرک که به نوعی نقش پیکسل‌های صفحه نمایش را بازی می‌کنند، تشکیل شده است. در زیر این میز یک سری موتور الکتریکی، ارتفاع هر اهرم را کنترل می‌کنند تا با تغییر ارتفاع آنها اشکال سه‌بعدی ساخته شده و به نمایش درآیند. بالای میز یک پروژکتور قرار دارد که با انعکاس دادن نور به صفحه نمایش، رنگ‌های تصاویر را به سطح اهرم‌ها انتقال می‌دهد. این دستگاه داده را از محلی دریافت کرده و در محلی دیگر شکل سه بعدی قابل لمسی از آن ارائه می‌کند. اگر کاربر این صفحه نمایش را همراه یک دوربین سه‌بعدی یا کینکت به‌کار ببرد، می‌تواند از راه دور، هدایت کار صفحه نمایش را بر عهده بگیرد.

نحوه عملکرد اینفورم به این شکل است که رایانه پیغام‌هایی را به یک سری موتور می‌فرستند و به این وسیله، موتورها اهرم‌ها را به حرکت درآورده، اشکال سه بعدی مورد نظر بازسازی شده و شکل واقعی به خود می‌گیرند. یک دوربین سه بعدی یا کینکت نیز بالای این وسیله کار گذاشته می‌شود که با تشخیص حرکات دست‌های کاربر، دستورات را به موتورها انتقال می‌‌دهد تا مشخص شود کاربر در حال لمس چه قسمتی از شکل سه‌بعدی است. تصاویر دست کاربر در هر لحظه به‌صورت سه بعدی ثبت و به رایانه اینفورم ارسال می‌شود تا اهرم‌ها حرکات خود را برای نمایش تصاویر انجام دهند.

کاربرد اینفورم در زندگی

این اختراع می‌تواند در نقشه‌برداری شهری برای ترسیم نقشه‌های زمین یا ایجاد تجسم سه‌بعدی اشیا و سازه‌ها و همچنین مصارف پزشکی برای سی‌تی‌اسکن به‌کار رود. در مهندسی مکانیک و صنعت نیز طراحان می‌توانند از آن برای شبیه‌سازی مدل‌های اشیا در اندازه اصلی و شبیه آنچه در زندگی واقعی است استفاده کنند. این فناوری می‌تواند به طراحان در درک بهتر شکل ظاهری اجسام کمک کند، حتی دو نفر قادرند از راه دور همزمان روی یک مدل سه بعدی کار کنند.

در قدم بعدی می‌توان دو صفحه نمایش اینفورم را از راه دور به یکدیگر متصل ساخت و از آن برای انتقال یک جسم از جایی به جای دیگر یا بازخورد فیزیکی استفاده کرد. کاربردهای دیگر آن عبارت است از: ایجاد اجسام سه‌بعدی، ساخت نمودارهای ستونی، آموزش ریاضی و کنترل محتوای رسانه‌ای (مانند کم و زیاد کردن حجم صدای رادیو) از راه دور که به بررسی نمونه‌هایی از آنها می‌پردازیم.

مصارف آموزشی

اینفورم به‌عنوان پلتفرمی برای تحقیقات روی رابطه تعاملی کاربر و رابط کاربری ابداع شده است و با قابلیت تغییر شکل‌ آن، این رابطه تعاملی رنگ و بوی متفاوتی نیز به خود می‌گیرد. شیوه سنتی روش تعامل با اشیا و طراحی اجسام روش خشک و غیر پویایی برای تعامل با اجسام اطراف ما است که توانایی فوق‌العاده سریع تغییر فرم ظاهری مدل‌های سه بعدی ایجاد شده با اینفورم می‌تواند ما را به دستیابی به راه‌های تازه تعامل با فناوری راهنمایی کند. با ورود این فناوری به صحنه، ما باید طرز تلقی خود از تعامل با رایانه‌ها را کاملا تغییر داده و ماوس‌ها و صفحه‌کلیدها را به‌عنوان لوازم اصلی ورودی برای رایانه‌ها به فراموشی بسپاریم. در این راه، درست مانند کار مجسمه‌سازی‌، ‌محققان باید به فکر اختراع انواع ابزارهای مورد نیاز خلق اجسام و تعامل کاربران با رایانه‌ها باشند. این خیلی مهم است که ما به راه‌های متعددی برای تعامل با اطلاعات دیجیتال دسترسی داشته باشیم. با این کار اینفورم راه خلق دوباره اجسام مادی را با ایجاد تغییرات در آنها، درست مانند آنچه برای پیکسل‌های یک صفحه نمایش اتفاق می‌افتد، برای کاربران هموار کرده است.

دستکاری یک جسم از راه دور

یک قابلیت شگفت‌انگیز فناوری اینفورم، توانایی همکاری و همفکری همزمان با افراد دیگر از راه دور است. برای مثال می‌توانیم یک مدل سه‌بعدی از یک جسم مانند مدل یک خودرو را روی یک میز داشته باشیم و یک نفر با لمس این مدل مجازی روی آن تاثیر بگذارد و در عین حال فرد دیگری نیز با مشارکت فردی و فیزیکی از راه دور، مستقیما جسم یا مدل مورد نظر را لمس کرده و با آن در تعامل باشد.

ساخت مدل 3 بعدی

اینفورم در نقطه مقابل هولوگرام قرار دارد، زیرا اینجا خبری از ترسیم مجازی یک مدل سه بعدی نیست، بلکه این کار ساخت یک مدل کپی از یک جسم است یا به عبارتی صفحه نمایشی با قابلیت به نمایش درآوردن یک جسم به‌صورت پویا (dynamic shape display) توانایی رندر و ایجاد یک مدل سه بعدی مادی از محتوای رسانه‌ای را دارد. بنابراین کاربران قادرند به‌طور ملموس با اطلاعات دیجیتال تعامل داشته باشند. از این طریق می‌توان با دنیای مادی پیرامون خود نیز تعامل داشت، می‌توان اجسام مختلف مانند یک توپ را به حرکت درآورد، افراد شرکت‌کننده در یک کنفرانس ویدئویی می‌توانند مدلی فیزیکی از یک جسم را لمس کرده و بر آن تاثیرگذار باشند که این قابلیت حس قوی حضور داشتن نامیده می‌شود که این توانایی تعامل مادی با اجسام از راه دور واقعا بی‌رقیب است.

معجزه اینفورم

اینفورم با استفاده از یک پروژکتور، یک حسگر کینکت ایکس‌باکس، 900 عدد اهرم متحرک، پیوند دهنده‌های قطعات، موتورهای الکتریکی و یک رایانه که اهرم‌های آن توانایی بالا و پایین رفتن تا ارتفاع و عمق صد میلی‌متر را دارند، می‌تواند مانند پیکسل‌های تشکیل دهنده تصویر در دنیای واقعی عمل کرده و اهرم‌ها با افزایش و کاهش ارتفاعشان که با ریز تنظیم کننده‌ها (ریز رایانه‌ها) کنترل می‌شود روی یک شبکه پرسرعت در هر لحظه با یکدیگر در گفت‌وگو بوده و با کاربر تعامل داشته باشند.

پروژکتور برای نمایش رنگ‌ها روی سطح هر اهرم، حسگر کینکت برای کنترل لمسی (جسچرز) توسط انگشتان دست روی هوا و همچنین ردگیری اجسام و لمس‌هایی که روی میز صورت می‌گیرد، به‌کار می‌روند.

اینفورم در محتوای رسانه‌ای گجت‌هایی از قبیل تلفن‌های همراه، حکم چاقوی سوئیسی را پیدا خواهد کرد و به ابزاری همه‌کاره بدل می شود که توانایی انجام هر کاری را دارد. کم‌کم بسیاری از راه‌های سخت و کارهای بیهوده‌ای که امروزه باید برای تعامل با گجت‌ها اتفاق بیفتد از میان برداشته می‌شود که این امر امکان تعامل بهتر و آسان‌تر شما با محتوای رسانه‌ای دیجیتال را میسر می‌کند.

اکنون محققان مشغول کاوش روی حوزه‌های نرم‌افزاری برای استفاده در اینفورم هستند. از جمله این زمینه‌ها می‌توان به داده‌های جغرافیایی مانند نقشه‌ها، GIS، مدل زمینی و مدل‌های معماری اشاره کرد. البته با گذشت یک سال از اولین مدل اینفورم در دانشگاه ام‌آی‌تی، باید این مدل مفهومی را وسیله‌ای برای آینده‌ای نه‌چندان نزدیک قلمداد کرد؛ زیرا این نمایشگر سه بعدی تعاملی با وجود ایده انقلابی‌اش راهی بسیار طولانی ‌برای تبدیل شدن به یک وسیله کاربردی در زندگی روزمره در پیش دارد.

جواد ودودزاده