設(shè)備允許用戶更快地操作3-D虛擬對象

北卡羅來納州立大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種用戶友好，廉價的控制器，用于在三維空間中操作計算機(jī)程序中的虛擬對象。該設(shè)備允許用戶比現(xiàn)有技術(shù)更快地操縱對象 - 延遲時間更短。

該設(shè)備名為CAPTIVE，為用戶提供六個自由度(6DoF) - 應(yīng)用范圍從視頻游戲到醫(yī)療診斷到設(shè)計工具。而CAPTIVE僅使用三個組件：一個簡單的立方體，大多數(shù)智能手機(jī)和筆記本電腦上已經(jīng)存在的網(wǎng)絡(luò)攝像頭，以及定制軟件。

立方體是塑料的，每個角落都有不同顏色的球。它類似于Tinkertoy，但是使用3-D打印機(jī)制作。當(dāng)用戶操作多維數(shù)據(jù)集時，網(wǎng)絡(luò)攝像頭會捕獲圖像。視頻識別軟件通過跟蹤每個彩色球相對于其他球的移動方式來跟蹤立方體在三維空間中的移動。可以在此處看到展示CAPTIVE的視頻：

“CAPTIVE的主要優(yōu)勢在于它的效率很高，”Zeyuan Chen說，他是一篇關(guān)于這項工作的論文的第一作者和博士。北卡羅來納州立大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系的學(xué)生。“市場上有許多工具可用于操縱3-D 虛擬對象，但CAPTIVE允許用戶更快地執(zhí)行這些任務(wù)。”

為了測試CAPTIVE的效率，研究人員進(jìn)行了一系列標(biāo)準(zhǔn)實驗，旨在確定用戶完成一系列任務(wù)的速度。

例如，研究人員發(fā)現(xiàn)，CAPTIVE允許用戶以三維方式旋轉(zhuǎn)物體的速度幾乎是競爭技術(shù)的兩倍。

“基本上，沒有延遲;用戶正在做什么和他們在屏幕上看到的內(nèi)容之間沒有可檢測到的延遲時間，”陳說。

與其他6DoF輸入設(shè)備相比，CAPTIVE也很便宜。

“系統(tǒng)中沒有電子元件，智能手機(jī)，平板電腦或筆記本電腦上沒有電子元件，三維打印方塊也不貴，”陳說。“這真的只留下了我們軟件的成本。”

該論文“用于操縱3D信息的基于攝像頭的有形輸入設(shè)備的性能特征”將于5月16日至19日在阿爾伯塔省埃德蒙頓舉行的圖形界面會議上展出。該論文由北卡羅來納州立大學(xué)計算機(jī)科學(xué)教授，大學(xué)高級分析研究所的Christopher Healey共同撰寫; 和北卡羅來納州計算機(jī)科學(xué)副教授Robert St. Amant。這項工作是在國家科學(xué)基金會的資助下，在撥款號為1420159的情況下完成的。