Technologie Novint
Novint Technologies, Inc. była spółką zarejestrowaną w Delaware z siedzibą w Albuquerque w stanie Nowy Meksyk w Stanach Zjednoczonych. Novint zaprojektował i zbudował haptyczne lub 3D dotykowe urządzenia i oprogramowanie. Novint opracował Novint Falcon , pierwsze na świecie konsumenckie urządzenie dotykowe 3D, które pozwala użytkownikom wykorzystywać zmysł dotyku w komputerach. Novint koncentruje się na dwóch głównych obszarach: grach wideo i profesjonalnych zastosowaniach swojej technologii. W grach wideo Novint Falcon może być używany do wyczuwania obiektów i wydarzeń w grze, zapewniając graczowi bardziej wciągające wrażenia. W grupie profesjonalnych aplikacji Novint, zwanej Advanced Products Group (APG), technologia Novint została wykorzystana do dodania zmysłu dotyku do różnych profesjonalnych aplikacji i projektów.
Nowy Sokół
Flagowym produktem konsumenckim firmy Novint jest Novint Falcon , haptyczne urządzenie USB przeznaczone do zastąpienia myszy w grach wideo i innych aplikacjach. Nazwa sokoła Novint pochodzi od faktu, że sokół jest drapieżnikiem myszy. Falcon ma wyjmowane uchwyty lub uchwyty, których użytkownik trzyma, aby kontrolować Falcona. Gdy użytkownik porusza uchwytem w trzech wymiarach (prawo-lewo i przód-tył, jak mysz, ale także góra-dół, w przeciwieństwie do myszy), oprogramowanie Falcona śledzi, gdzie poruszany jest uchwyt i tworzy siły, które użytkownik można poczuć, wysyłając prądy do silników w urządzeniu. Czujniki Falcona mogą śledzić pozycję uchwytu z rozdzielczością poniżej milimetra, a silniki są aktualizowane 1000 razy na sekundę (1 kHz), co zapewnia realistyczne wyczucie dotyku. Powierzchnie obiektów wirtualnych są solidne i można na nie nałożyć szczegółowe tekstury. Można symulować ciężar i dynamikę obiektów, aby wyczuć bezwładność i pęd obiektu. Działania i interakcje postaci w grze można odczuć, na przykład odrzut broni, ruch kija golfowego lub przyspieszenie samochodu.
Falcon jest zasadniczo robotem konsumenckim. Składa się z uchwytu połączonego trzema ramionami z z grubsza stożkowatym korpusem, który osadzony jest na podstawie w kształcie litery U. Każde z trzech ramion wchodzi i wychodzi z ciała Sokoła. Domyślny uchwyt to mały kulisty uchwyt z 4 przyciskami na górze. Przyciski to logo Novint dla przycisku głównego (który jest podobny do „N”), odwrócony trójkąt (podobny do „V”), błyskawica (podobny do „N”) i plus ( podobny do „T”), które łącznie składają się na litery „NVNT”, spółgłoski w nazwie Novint i jej symbol giełdowy jako spółki publicznej. Na przednim, spłaszczonym punkcie stożkowej obudowy Falcona znajduje się logo Novint Falcon, które świeci różnymi kolorami, wskazując stan urządzenia. Korpus zawiera 3 silniki, z których każdy jest przymocowany do jednego z ramion Sokoła za pomocą kabla owiniętego wokół kabestanu na silniku. Gdy każde z 3 ramion się porusza, czujnik optyczny przymocowany do każdego silnika śledzi ruchy ramienia. Funkcja matematyczna o nazwie a Jacobian jest następnie używany do określenia położenia trójwymiarowego kursora we współrzędnych kartezjańskich na podstawie pozycji ramion. Położenie tego dotykowego kursora jest zatem kontrolowane przez ruchy Falcona i jest wykorzystywane przez oprogramowanie Falcona do określania sił, jakie należy zastosować wobec użytkownika. Prądy są wysyłane do silników z częstotliwością serwonapędu 1 kHz, aby zapewnić użytkownikowi dokładne wyczucie dotyku. W ten sposób można przyłożyć siłę do uchwytu w dowolnym kierunku, aż do maksymalnej siły (ponad 2 funty siły), co 1/1000 sekundy.
Novint opracował kilka akcesoriów do chwytania. Z punktu widzenia konsumenta firma Novint opracowała chwyt pistoletowy, który ma kształt rękojeści pistoletowej i jest mocowany do Falcona w miejsce chwytu sferycznego. Posiada główny przycisk wyzwalający i 3 przyciski boczne. Był przeznaczony do użytku w grach typu First Person Shooter (FPS), ale ogólnie jest to ergonomiczny uchwyt, który może być używany do wielu zastosowań. Firma Novint opracowała również kilka profesjonalnych uchwytów, w tym uchwyt o 3 stopniach swobody (3 DOF), który śledzi obroty rękojeści, z których dwa stopnie swobody są uruchamiane i mogą wywierać siłę na użytkownika.
Oprogramowanie Novint
Oprogramowanie dotykowe 3D było głównym celem Novint od samego początku, a Novint w przeszłości bardziej koncentrował się na oprogramowaniu niż na sprzęcie. Oprogramowanie Novint zostało stworzone, aby zapewnić użytkownikom dokładne wyczucie dotyku w komputerach.
Novint tworzy oprogramowanie w kilku różnych kategoriach. Opracowała oprogramowanie sterownika niskiego poziomu o nazwie HDAL, co oznacza Haptic Device Abstraction Layer. HDAL obsługuje komunikację niskiego poziomu między Falconem a komputerem. Novint stworzył warstwę oprogramowania powyżej HDAL, zwaną HFX (czyli Haptics Effects), która służy do tworzenia efektów siłowych w grach. Firma Novint opracowała różnorodne aplikacje do swoich profesjonalnych projektów. Novint opublikował również szereg gier wideo, z których niektóre zostały opracowane bezpośrednio przez firmę Novint, a niektóre z nich były istniejącymi grami, w których Novint dodał obsługę Falcona. Niezależna grupa opracowała również bibliotekę sterowników typu open source dla Falcona.
Falcon jest pakowany z 3 aplikacjami; samouczek, grę Newton's Monkey Business oraz pakiet sportowy Feelin It. Samouczek pozwala użytkownikom poczuć wirtualną kulę, na którą można nałożyć różne tekstury. Na przykład wybranie tekstury lodu przedstawia twardą, śliską powierzchnię do interakcji, podczas gdy papier ścierny jest szorstki, a melasa przedstawia lepką teksturę, przez którą kursor 3D może się poruszać. Samouczek pokazuje również wrażenie dynamiki poprzez piłkę przyczepioną do gumki, którą można obracać, oraz symulację łapania piłki baseballowej rękawicą łapacza. Wreszcie samouczek pozwala użytkownikowi strzelać z wirtualnej procy, której można użyć do strzelania do puszek z ogrodzenia. Newton's Monkey Business zawiera 24 minigry, które zawierają różnorodne minigry pokazujące wiele różnych rodzajów interakcji w grze. Pakiet sportowy Feelin It obejmuje kilka gier sportowych, w tym kręgle, domowe derby, rzuty za trzy punkty, tenis stołowy i golf Feelin It.
Jedną z najwcześniejszych gier firmy Novint była darmowa gra o nazwie Haptics Life 2 , modyfikacja Half-Life 2 , w której sterowanie myszą zostało zastąpione sterowaniem Falcon i włączono 3D Force Feedback. W rezultacie odrzuty broni, ciężar przenoszonych przedmiotów, obrażenia zadawane postaci oraz przyspieszenia postaci i pojazdu są przenoszone przez Sokoła na gracza. Każda broń w grze ma inny, namacalny odrzut.
Firma Novint opracowała wiele dodatkowych gier z różnych gatunków. Od 2009 roku Novint opublikował ponad 50 tytułów współpracujących z Falconem. Większość biblioteki gier Novint opiera się na istniejących grach, do których Novint dodał akcent.
Novint udostępnia obecnie 2 rodzaje obsługi gier, FalconHD i F-Gen. Gry FalconHD to gry, w których Novint ma licencję na dostęp do kodu źródłowego gry i integruje siły bezpośrednio z grą. Gry F-Gen wykorzystują aplikację Novint F-Gen do dodawania kontroli i sił do gier. Modyfikacje lub modyfikacje gier będą nadal opracowywane przez Novint i jego społeczność, ale generalnie modyfikacje będą klasyfikowane przez wsparcie F-Gen.
F-Gen został opracowany w celu stworzenia większej liczby obsługiwanych gier i aplikacji dla Novint Falcon ze zrozumieniem, że sterowanie i wymuszanie wielu interakcji w grach/aplikacjach można wdrożyć bez dostępu do kodu źródłowego. Dlatego firma Novint opracowała system F-Gen, w którym społeczność i sami użytkownicy mogą dodawać wsparcie dla gier i aplikacji, dzielić się swoją pracą i uzyskiwać więcej wsparcia dla gier i aplikacji szybciej, czyli bardziej niezawodnie. F-Gen został zaprojektowany jako narzędzie społecznościowe. Obejmuje silny język skryptowy i możliwość dodawania „Narzędzi” F-Gen, które mogą dodawać funkcjonalność do F-Gen.
Sterowniki F-Gen emulują mysz i można je dostosowywać, dzięki czemu Falcon działa z dowolną grą komputerową lub aplikacją komputerową. Użytkownicy mogą dostosować skale ruchu do sterowania Falconem i zapisać ustawienia dla różnych gier. Przyciski uchwytu można przypisać do różnych elementów sterujących w grach. Novint opracowuje rozpoznawanie gestów system o nazwie Gesture Cube lub G-Cube, w którym użytkownik może łatwo uzyskać dostęp do 36 prostych do zapamiętania gestów, aby aktywować dowolne naciśnięcie klawisza lub makro. Ruch taki jak poruszanie się w prawo, a następnie poruszanie się do przodu, będzie mógł włączyć latarkę (wraz z dotykowymi wskazówkami ułatwiającymi kontrolowanie ruchów), podczas gdy dół może sprawić, że postać przykucnie. G-Cube będzie mógł być używany uniwersalnie w innych aplikacjach, takich jak mapowanie do przodu w górę do „wycięcia”, podczas gdy do przodu w dół może być mapowane do „wklejania”.
Oprócz tytułów FalconHD istnieją 3 poziomy obsługi gier dla F-Gen. Są to F-Gen Bronze, F-Gen Silver i F-Gen Gold. F-Gen Bronze będzie po prostu podstawową obsługą myszy z niestandardowymi wejściami. F-Gen Silver będzie miał podstawowe siły. F-Gen Gold będzie miał silne wsparcie sprzężenia zwrotnego siły.
Gry Novint
Wraz z wydaniem F-Gen Beta, wszystkie gry PC mogą być odtwarzane za pomocą Novint Falcon. Novint i społeczność Novint dodają określone sterowniki w ramach F-Gen, aby dodać więcej sił do wielu gier.
Historia
W 1995 roku Sandia National Laboratories, laboratorium rządu Stanów Zjednoczonych, kupiło jedno z pierwszych na świecie komercyjnych urządzeń haptycznych 3D i zaczęło opracowywać oprogramowanie haptyczne. Sandia przeprowadziła podstawowe badania dotykowe i badania nad wykorzystaniem technologii do wizualizacji naukowej. Była to jedna z pierwszych firm na świecie skupionych wyłącznie na stronie oprogramowania w dziedzinie haptyki. Anderson kierował projektem w firmie Sandia do 2000 roku, kiedy to założył firmę Novint. Novint uzyskał wyłączną licencję na technologię i zaczął ją komercjalizować.
Wizją firmy Novint było to, że technologia może zasadniczo zmienić komputery, dodając do komputerów jeden z naszych najbardziej podstawowych ludzkich zmysłów i doświadczeń. Biorąc pod uwagę tę wizję, Novint początkowo koncentrował się na aplikacjach konsumenckich, ale szybko znalazł się w sytuacji, w której bańka internetowa pękała, a rynki się załamywały. Inwestycje w 2001 roku były trudne do zdobycia dla firmy na wczesnym etapie rozwoju, więc Novint skupił swoje wysiłki na zaawansowanych aplikacjach profesjonalnych.
Novint spędził kilka lat, koncentrując się na opracowywaniu niestandardowych rozwiązań dla różnych firm, w tym między innymi Lockheed Martin , Chrysler , Chevron , Mobil , Aramco , Sandia National Laboratories i Harvard University .
W 2004 roku koszt sprzętu dotykowego 3D był nadal bardzo wysoki, ponad 10 000 USD. Novint uznał, że aby ponownie ruszyć w kierunku przestrzeni konsumenckiej, będzie musiał samodzielnie opracować urządzenie sprzętowe na poziomie konsumenckim. Firma Novint podjęła się trudnego wyzwania polegającego na przekształceniu urządzenia haptycznego o wartości 15 000 USD, licencjonowanego od firmy partnerskiej Force Dimension, w urządzenie na poziomie konsumenckim, wystarczająco solidne dla graczy, a jednocześnie zachowujące wierność do wykorzystania w symulacjach chirurgicznych.
Do 2006 roku Novint przejął kosztowny, wysokiej klasy projekt i współpracując z Lunar Design stworzył prototyp na poziomie konsumenckim. W czerwcu 2006 Novint wszedł na giełdę OTC:BB pod symbolem giełdowym NVNT. Pod koniec 2006 roku Novint nawiązał współpracę z V-Tech w celu wyprodukowania Falcona w Chinach.
Na targach CES w 2007 roku Novint ogłosił plany wprowadzenia Novint Falcon jako urządzenia konsumenckiego, a 18 czerwca 2006 roku (32. rzędu wielkości (1/100 pierwotnego kosztu).
W tamtym czasie Novint miał mocne rozwiązanie sprzętowe, ale czuł, że potrzebuje lepszej obsługi gier, co było jednym z głównych celów firmy. W maju 2008 roku Novint zawarł umowę z Electronic Arts na licencjonowanie 7 tytułów gier AAA. Następnie Novint podpisał umowy licencyjne z innymi wydawcami i programistami, w tym z Valve .
W czerwcu 2009 Valve wydało aktualizacje do Half-Life 2: Episode One , Half-Life 2: Episode Two , Portal i Team Fortress 2, dodając obsługę gry dla Novint Falcon.
W grudniu 2009 roku Novint uruchomił pierwszą wersję beta F-Gen, narzędzia, które umożliwiało korzystanie z Falcona w systemie Windows za pomocą myszy. Program zawierał również funkcję skryptową, która teoretycznie pozwalała użytkownikom zintegrować Falcona z praktycznie każdą grą.
W lutym 2010 firma Novint uruchomiła drugą wersję beta swojego oprogramowania F-Gen, integrującą zastrzeżoną funkcjonalność G-cube. Później w tym samym miesiącu wydali małą poprawkę dll, aby naprawić błąd, który pojawił się w funkcjonalności przycisku. Zarówno beta, jak i łatka zostały wydane tylko na forach Novint.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Oficjalna strona internetowa (obecnie nieistniejąca)
- Film demonstracyjny Novint Falcon na targach CES 2007.
- libnifalcon — sterownik Open Source dla Novint Falcon