Lumitrack - hệ thống cảm biến cử chỉ chính xác

Những hệ thống cảm biến cử chỉ như Wii và Kinect đã làm thay đổi cách chúng ta chơi game và mở ra nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghệ như không gian, dẫn đường và robot.

Tuy nhiên, không ít người dùng vẫn than phiền về độ trễ lớn giữa chuyển động thực tế và phản hồi tương ứng của nhân vật trong game hay yếu tố điều hướng trên màn hình. Vì lý do này, một nhóm các nhà sáng tạo đã phát triển một hệ thống cảm biến cử chỉ có tên gọi Lumitrack với độ trễ thấp hơn, độ chính xác cao hơn và có thể rẻ hơn để thương mại hóa so với các hệ thống đã có sẵn.

Lumitrack được phát triển bởi các nhà nghiên cứu đến từ đại học Carnegie Mellon và viện nghiên cứu Disney tại Pittsburgh. Hệ thống bao gồm các máy chiếu phát những hình mẫu tương tự mã vạch (barcode) và một loạt các cảm biến để nhận biết các hình mẫu này.

Theo cách thiết lập thông thường, một máy chiếu được đặt phía trên màn hình máy tính sẽ phát ra một hình chữ nhật được biết đến với tên gọi chuỗi "m" (m-sequence) về phía người dùng và xung quanh họ. Chuỗi m tái hiện màn hình máy tính và nó bao gồm nhiều đường kẻ dọc sắp xếp có chủ đích với nhiều độ dày mỏng. Theo quy tắc thì một tổ hợp 7 dòng kẻ cạnh nhau sẽ không lặp lại ở bất cứ vị trí nào trong hình mẫu.

Người dùng sẽ cầm trên tay một thiết bị điều khiển được trang bị các cảm biến quang học. Bằng việc nhận biết các tổ hợp 7 dòng kẻ cận nhau, các cảm biến có thể xác định vị trí tương ứng trên màn hình, ít nhất là theo phương ngang.

Để xác định vị trí theo phương dọc, một máy chiếu thứ 2 sẽ chiếu một chuỗi m khác đè lên chuỗi trước với các đường kẻ ngang. Một lần nữa, quy tắc không lặp lại của tổ hợp 7 dòng kẻ được áp dụng. Các cảm biến sẽ sử dụng chuỗi m thứ 2 để thiết lập vị trí tương ứng theo phương dọc trên màn hình.

Dựa trên thông tin lấy được từ 2 chuỗi m, một cảm biến khác đặt trên bộ điều khiển cầm tay sẽ điều khiển chính xác chuyển động trên màn hình, chẳng hạn như hồng tâm của một trò chơi bắn súng.

Một cách thiết lập khác, bộ điều khiển cầm tay có thể tích hợp các máy chiếu và cảm biến có thể được đặt trên màn hình, ngược với thiết lập nói trên. Dù thiết lập theo cách nào thì hệ thống vẫn đạt độ chính xác cận mm và thời gian phản hồi chỉ khoảng 2,5ms. Mặc dù hệ thống hiện tại sử dụng ánh sáng thấy được nhưng nhóm phát triển cho biết hệ thống vẫn tương thích với ánh sáng không thấy được như cực tím.

Đại học Carnegie Mellon cho biết, các cảm biến chỉ cần rất ít năng lượng để hoạt động và có giá thành rẻ để sản xuất hàng loạt. Ngoài ra, chúng cũng có thể được tích hợp vào smartphone. Phát minh của Carnegie Mellon và viện nghiên cứu Disney đã vừa được đăng tải trên trang ChrisHarrison.net.