Рой дронів перетворили на інтерактивний екран

Інженери з Канади і Данії перетворили 15 дронів на інтерактивний екран, керувати яким можна за допомогою жестів і програми на смартфоні. Наприклад, користувач може повертати всі дрони як єдиний об'єкт або розтягувати утворену ними площину і утворювати об'ємні фігури. Розробка була представлена на конференції UIST 2018 в Берліні, стаття доступна на сайті Королівського університету в Кінгстоні.

Технології створення акціонерних екранів вже досягли досить високого рівня розвитку, а показ об'ємних об'єктів поки розвинений набагато слабкіше. Для цього доводиться використовувати компромісні технології, такі як шоломи віртуальної і доповненої реальності або світлопольні екрани, але їх здатності відображення сильно обмежені. Один з головних їх недоліків полягає в тому, що ні AR- або VR-пристрої, ні 3D-екрани не можуть передавати тактильні відчуття від контакту з об'єктом, або можуть робити це вкрай примітивним способом, наприклад, за допомогою звичайної вібрації в контролері. Крім того, віртуальні об'єкти видно лише людині або кільком людям, які використовують шолом доповненої або віртуальної реальності, і не помітні іншим.

Група інженерів під керівництвом Рула Вертегала (Roel Vertegaal) з Human Media Lab Королівського університету в Кінгстоні створила з дронів систему, що дозволяє необмеженому колу людей бачити об'ємні об'єкти і маніпулювати ними руками. Основу системи складають 15 квадрокоптерів BitDrone, кожен з яких оточений кубічною рамою розміром 10 сантиметрів. У кожного дрона є свій інерційний блок, що дозволяє йому відстежувати переміщення і стабілізувати своє становище, але управління всім роєм в цілому забезпечується зовнішньою системою захоплення рухів. Вона складається з високошвидкісних камер, закріплених по периметру кімнати і відслідковують положення світловідбиваючих маркерів на дронах, а також на великому і вказівному пальцях користувача. Варто зазначити, що система заснована на більш ранньому прототипі, проте в ньому використовувалася набагато менша кількість дронів, які не могли поводитися як єдиний об'ємний екран.

Оскільки дрон, що знаходиться над іншим дроном, буде заважати йому створюваним гвинтами потоком повітря, інженери не змогли реалізувати повноцінний тривимірний масив дронів-вокселів, і замість цього створили систему, яку вони називають 2,5-мірною - спочатку дрони вишикувані в площину, але її можна згинати, переміщуючи окремі дрони або весь рій по вертикалі.

Користувач може за допомогою жестів і дотиків до дронів вибирати один з них або відразу кілька і переміщати їх. Цікаво, що розробники дозволили задавати в додатку для смартфона топологічні співвідношення між елементами рою. Наприклад, якщо звяти між дронами сильна, то вони будуть різко реагувати на переміщення сусідніх дронів. А якщо зв'язок слабкий, то при русі одного з дронів площина буде сильно згинатися або розтягуватися.

Нещодавно інженери зі Сколтеха представили свою реалізацію рою дронів, керованого за допомогою жестів рукою. Їх рій також переміщується у відповідь на рухи руки, але особливість цієї розробки полягає в тому, що інженери створили віброперчатку, що дозволяє оператору відчувати розташування дронів в рої. Крім того, в 2016 році франко-американська група інженерів представила схожий за своєю концепцією проект інтерфейсу введення-виведення, однак вони використовували для цього не дрони, а безліч мініатюрних роботів, що їздять по столу або іншій плоскій поверхні.