Evolucija Kinecta i stvarna važnost Microsoftovog istraživanja
Sadržaj:
Da je Kinect važan za Microsoft gotovo je neistinita istina. Redmondov uređaj za snimanje daleko nadilazi jednostavnu metodu upravljanja njihovom konzolom za video igre i postao je važan element njihove strategije i referenca za mnoge njihove proizvode. Ali to je također opipljiv uzorak onoga što se može roditi iz kombinacije odjela tvrtke i laboratorija ideja Microsoft Research.
Prvi Kinect već je bio primjer toga. Tri godine kasnije, to je isto ujedinjenje koje je omogućilo uređaju da se razvije do neslućenih granica kako bi pratilo izdanje Xboxa One.U svim svojim odjeljcima Kinect 2.0 predstavlja značajan napredak u odnosu na svog prethodnika i tijekom ovog tjedna Microsoft je iskoristio priliku da objasni kako je bio dio procesa razvoja gadgeta koji je na putu da postane temeljni dio u interakciji između ljudi i strojeva.
Kinect 1.0
Kada je Microsoft predstavio Project Natal na sajmu E3 u lipnju 2009., mnogi su u tome vidjeli jednostavan odgovor Redmonda na nedvojbeni uspjeh koji je Nintendo požnjeo s Wiijem i njegovim kontrolnim sustavom. Ali ispod tog projekta s imenom brazilskog grada krio se Kinect, uređaj koji se pokazao neupitnim bestselerom i s vremenom je postao mnogo više od očekivanog.
Iako je tehnologija koja stoji iza prvog Kinecta rođena iz razvoja softvera studija Rare i tehnologije snimanja slike izraelske tvrtke PrimeSense, to će biti kombinacija Xbox tim s istraživanjima Microsoft Researcha što omogućuje dolazak na tržište
Uređaj u obliku šipke koristio je infracrveni projektor i kameru koja je skenirala scenu i slala informacije u mikročip posebno pripremljen za snimanje kretanja objekata i ljudi u tri dimenzije. Pridružio im se niz mikrofona sposobnih za prepoznavanje glasa korisnika. Svi ti elementi zajedno omogućili su 3D snimanje pokreta zajedno s prepoznavanjem lica, pokreta i glasa.
Za takav zadatak Kinect specifikacije nisu bile ništa posebno. Kamera je imala VGA razlučivost i radila je na 640x480 prema zadanim postavkama, iako je mogla raditi na 1280x1024 piksela po cijenu niže stope osvježavanja. Uključeni mikročip obavio je samo dio posla obrade informacija, prepuštajući dobar dio zadatka samoj konzoli.
Jedan od ključeva cijelog sustava nalazio se u softveru koji je stvorio Microsoft za tumačenje svih informacija prikupljenih Kinect senzorima.Ovdje je Microsoft Research igrao i nastavlja igrati važnu ulogu, istražujući najrazličitije upotrebe Kinecta i surađujući na SDK-u koji je Microsoft učinio dostupnim online od 2011. tako da ga svaki programer integrira u svoje proizvode ili usluge.
Kinect 2.0
Velika razlika između novog Kinecta i njegovog prethodnika leži u novoj glavnoj kameri. Druga generacija uređaja za snimanje pokreta uključuje kameru visoke rezolucije za vrijeme leta (TOF) koja omogućuje nadolazećem Xbox One Kinectu snimanje više detalja s visoka preciznost i veća rezolucija. Novi način rada dubine koji nudi ova TOF kamera omogućuje vam reprodukciju scene s tri puta većom vjernošću od prvog Kinecta.
Ovo nije jedina prednost korištenja ove vrste kamere.Njime se postiže i 60% veće vidno polje, čime se može registrirati veći prostor te registrirati više osoba istovremeno i na manjoj udaljenosti od uređaja. S novom konzolom na pozornici se može pojaviti do 6 ljudi koji prepoznaju i razlikuju sve njihove pokrete. To je značajan napredak u odnosu na svog prethodnika koji je bio u stanju zabilježiti samo kretanje 2.
Druga velika promjena u novoj generaciji Kinecta dolazi iz ruku novog infracrvenog senzora koji uspijeva prepoznati objekte i ljude u uvjetima vrlo slabog osvjetljenja. Senzor je sada toliko moćan da može identificirati predmete u potpuno mračnoj prostoriji. Preciznost je takva da može prepoznati ljude i registrirati tijela čak i bez svjetla vidljivog ljudskom oku. Pri slabom osvjetljenju prepoznaje položaj ruke udaljene do četiri metra, precizno razlikujući svaki od prstiju.
Kinect 2.0 razlikuje kompletan kostur korisnika, orijentaciju njegovih udova, mišiće tijela, pa čak i otkucaje njegova srca.
Kombinacija novih elemenata omogućuje snimanje ne samo siluete korisnika, već i razlikovanje njegovog kompletnog kostura, orijentacije udova, mišića tijela s raspodjelom sile i težine djeluje na njih, pa čak i otkucaje srca. Prepoznavanje lica također je znatno poboljšano, detektira čak i najmanji detalj i gestu te omogućuje precizniju identifikaciju. Da biste shvatili što sve ovo znači, samo pogledajte sljedeći video.
Sva ova nova tehnologija također ima poboljšanje u Kinect procesoru koje mu omogućuje da se nosi s ogromnom količinom informacija koje dobivaju svi novi senzori. Uređaj prikuplja do 2 gigabita podataka u sekundi za čitanje okruženjaSve te informacije moraju se brzo obraditi i protumačiti, a za to je bilo potrebno očito poboljšanje u specifikacijama stroja.
Ali promjena komponenti nije bila dovoljna. Moćan skener kakav je Kinect postao zahtijeva softver sposoban interpretirati sve što vidi, a za to je bilo potrebno izvršiti važnu evoluciju koda koji ga pokreće. Ovdje su iskustvo i znanje Microsoft Research postali važniji nego ikad, pomažući Xbox timu tamo gdje su se pojavili problemi i pružajući prava rješenja na vrijeme. brzo i učinkovito. Kinect 2.0 tako je postao proizvod suradnje čija povijest pokazuje potencijal koji Microsoft krije u svom laboratoriju ideja.
Proces evolucije
Evolucija Kinecta je priča o tome kako je tim inženjera pokušao donijeti TOF kameru na Xbox One.Ove vrste kamera emitiraju svjetlosne signale koji se odbijaju od objekata i prikupljaju natrag mjerenjem vremena potrebnog za prijelaznu udaljenost. Da bi ispravno radili, razlikujući refleksije od predmeta u prostoriji i od okoline, potrebna je točnost do 1/10 milijarde sekundi. Takva razina točnosti je jedini način da se pruži dovoljno informacija da se oblici i konture objekata mogu adekvatno izračunati.
Zvuči komplicirano, a problem je što je dostizanje tih razina s potrošačkim proizvodom jednako teško kao što se čini. Tijekom procesa razvoja novog Kinecta morali su se rješavati razni problemi koji su morali biti riješeni u ograničenom vremenu. Kinect 2.0 bi trebao biti spreman da prati izdanje Xbox One, zakazano za kraj 2013.
U ovim okolnostima Microsoft ima asa u rukavu: Microsoft Research, vaš think tankTim koji stoji iza Kinecta koristio je golemo znanje i tehničko iskustvo članova Microsoft Researcha kako bi riješio razne probleme koji su se pojavljivali s novom tehnologijom integriranom u uređaj. Ovdje su godine ulaganja u istraživanje i razvoj počele donositi plodove zahvaljujući suradnji između različitih odjela tvrtke.
Izazov nije bio lak. Razlikovanje objekata u prednjem planu od pozadine i minimiziranje zamućenja fotoaparata je zastrašujući zadatak. Za prvo, mali objekti su morali biti precizno izmjereni u svim vrstama scenarija i sa svim vrstama svjetlosnih uvjeta. Bilo je potrebno raditi dok nije bilo moguće razlikovati prste ruku, sprječavajući ih da se miješaju s okolinom. Kao rezultat ovog rada novi Kinect je sposoban detektirati objekte veličine samo 2,5 centimetra, u usporedbi sa 7,5 centimetara svog prethodnika. Problem zamućenja zahtijevao je još rada i optimizacije softvera, ali s vremenom su Microsoftovi inženjeri uspjeli smanjiti zamućenje kretanja sa 65 milisekundi na izvornom Kinectu na 14 milisekundi na njegovom nasljedniku.
Svi ovi zadaci zahtijevaju obradu ogromne količine informacija. Podaci snimljeni Kinect kamerama temelje se na bazi po pikselu, što znači da svaki od 220 000 piksela koje podržava Kinect senzor neovisno prikuplja podatkeTome moramo dodati mnogo više informacija koje prikupljaju ostali senzori. Komplicirano je pitanje uspjeti identificirati i protumačiti sve ove informacije, odvojiti elemente i dubinu na kojoj se nalaze i eliminirati šum sa slike.
S Kinectom, Xbox One treba obraditi 6,5 milijuna piksela u sekundi
"Xbox One treba obraditi 6,5 milijuna piksela u sekundi i samo mali dio računalne snage konzole može se posvetiti zadatku tumačenja informacija budući da je većina snage rezervirana za igranje, skelet praćenje ili prepoznavanje lica ili zvuka. Bilo je potrebno vrlo malo računanja po pikselu, što je zahtijevalo čišćenje>Bez neprocjenjive pomoći Microsoft Researcha, Kinect tim nikada ne bi postigao svoj cilj na vrijeme"
Učinkovita važnost Microsoftovog istraživanja
Kombinirani rad Kinect tima i ljudi iz Microsoft Researcha nije bio isključivo konzultativni odnos. Istraživači Microsofta preuzeli su puno posla i izgradili cijelu infrastrukturu i softver za rješavanje problema uključenih u suočavanje s evolucijom uređaja. Znanje dvaju timova u njihovim područjima omogućilo je da napreduju brže nego odvojeno.
Ključna je bila brzina kojom su se integrirali i sposobnost pružanja rješenja u kratkom vremenskom razdoblju. Ali sav taj posao nije ograničen na stavljanje proizvoda u prodaju. Dodatni bonus je da su naprednjaci Redmondovih inženjera dostupni programerima, omogućujući više načina prikaza za rad i mnogo čistije podatke.
Kinect otkriva sav potencijal koji Microsoft krije kao tvrtka i koji se otkriva kada njegovi odjeli rade na integriran način.Više istraživača Microsoft Researcha bilo je aktivno u razvoju Kinecta 2.0, radeći na projektu koji će imati neposredan utjecaj na tržište. Za one od nas koji smo zahtijevali veće sudjelovanje Microsoft Researcha u proizvodima Redmonda, ovo su dobre vijesti.
Kinect je također opipljiva demonstracija da je Microsoftovo istraživanje puno više od laboratorija ideja, to je temeljni kapital za budućnost Microsofta .
Preko | Službeni Microsoftov blog | TechCrunch
