Университет Purdue (США, штат Индиана) хорошо известен по всему миру как исследовательский центр САПР. Так, разработанные профессором Кристофом Хоффманном (Christoph M. Hoffmann) методы декомпозиции задач с геометрическими и размерными ограничниями были использованы при реализации нескольких промышленных геометрических решателей (включая LGS 2D/3D), а его работа по динамическому моделированию и трехмерной визуализации процесса разрушения зданий Пентагона и Всемирного торгового центра при террористической атаке 11 сентября 2001 г. принесла ему всемирную известность.
Еще один видный исследователь в Purdue University - профессор Картик Рамани (Karthik Ramani) - занимается развитием пользовательских интерфейсов САПР. Наши постоянные читатели должны помнить о результатах сотрудничества исследовательской группы профессора Рамани с компанией ЛЕДАС - созданию прототипа чертежной системы, которая позволяет пользователям чертить так же естественно, как это можно делать на бумаге, с последующим улучшением построенных от руки чертежей с помощью геометрических ограничений на основе решателя LGS 2D.
Вчера профессор Рамани прислал мне ссылку на результаты новой работы своей группы. В этот раз речь идет о разработке средства трехмерного проектирования, которое позволяет пользователям создавать трехмерные формы своими руками - без использования манипуляторов типа "мышь" или "трехмерная мышь", роль которых играет камера, способная замерять расстояние до объектов, и продвинутые алгоритмы, интерпретирующие движения и жесты рук.
"Это позволяет людям быстро выражать свои идеи исключительно путем движения рук", - объясняет профессор Рамани. "Мы демократизируем процесс проектирования. Вам не нужно быть ни инженером, ни искусным гончаром, чтобы пользоваться этим. Вы вообще можете быть ребенком".
Сам инструмент, получивший названием Handy-Potter ("умелый гончар"), является потенциально значимым продвижением в том, как люди взаимодействуют с компьютером. В лаборатории профессора Рамани сотрудники уверены, что традиционная компьютерная "мышь" уже умерла. И на замену ей уготованы системы типа Handy-Potter.
Статья с описанием Handy-Potter получила награду как лучшая статья международной конференции по промышленному проектированию ASME 2012, состоявшейся на этой неделе в Чикаго.
Аспирант Винаяк (Vinayak) рассказывает о Handy-Potter на ASME-2012
Профессор Рамани считает, что традиционные инструменты трехмерного проектирования требуют использования сложных процедур, и не так просто стать экспертом в этой области. Handy-Potter - это способ непосредственного выражения дизайнерской идеи. При работе с ним вы концентрируетесь исключительно на самой идее, а не на инструментах. Более того, это Handy-Potter учится у вас, а не вы изучаете этот инструмент.
Пользователь взаимодействует с компьютером самым натуральным образом, используя язык жестов для создания и модификации форм. Существуют вполне интуитивные жесты для вытягивания и сгиба формы, которые изучаются вполне естественным способом - без чтения какого-либо руководства пользователя.
Разработанный инструмент имеет приложения в самых разных областях, включая игры, архитектуру, искусство и промышленное проектирование. Он использует камеру Microsoft Kinect, которая отслеживает трехмерное пространство. Важно, что эта камера уже используется в бытовых игровых приставках (таких как Xbox 360) и не требует для своей работы никакой переносной электроаппаратуры.
Трехмерные модели, созданные с помощью Handy-Potter
Исследователи под руководством профессора Рамани разработали продвинутые алгоритмы, которые распознают руки пользователя, понимают, как руки взаимодействуют с трехмерной формой, и затем модифицируют эту форму в ответ на движение рук. На представленном ниже видеоролике вы можете наблюдать работу Handy-Potter в действии:
"Наши алгоритмы очень интеллектуальны", - завершает свой рассказ профессор Рамани. "Они представляют собой передовой синтез машинного обучения, геометрического моделирования и взаимодействия человека с компьютером". По результатам работы подана патентная заявка с описанием предложенной концепции.