بوابات إلى الروح - EyeWriter - 💡 Fix My Ideas

بوابات إلى الروح - EyeWriter

بوابات إلى الروح - EyeWriter


مؤلف: Ethan Holmes, 2019

في عام 2003 ، تم تشخيص صديقي توني ، المعروف أيضًا باسم فنان الجرافيتي Tempt1 ، بمرض ALS ​​، وهو مرض تدريجي تركه مشلولًا تمامًا باستثناء عينيه. من أجل مساعدته على الاستمرار في صنع أعماله الفنية ، تعاونت مع مجموعة من مطوري البرامج ومتطفلي الأجهزة ، بما في ذلك أعضاء من Free Art and Technology (FAT) ، و OpenFrameworks ، و Graffiti Research Lab ، لجعل EyeWriter (eyewriter.org) ) ، نظام تتبع العين ذو التكلفة المنخفضة والمفتوح من شأنه أن يسمح لـ Tempt1 ومرضى ALS الآخرين برسم جهاز كمبيوتر والتحكم فيه باستخدام عيونهم فقط.

كان هدفنا نظامًا رخيصًا للغاية يمكن أن يصنعه أي شخص تقريبًا ، في أي مكان تقريبًا. هناك أنظمة تتبع للأبحاث التجارية والبحثية ، لكنها معقدة ومكلفة ، والتي تتجاوز 10،000 دولار. قمنا بتقييد تصميم EyeWriter للتأكيد على التكلفة المنخفضة وسهولة البناء على جوانب الأداء الأخرى.

التصميم

يعمل EyeWriter عن طريق إلقاء الضوء على عيون المستخدم بطريقة محكومة وتحليل صورة فيديو لحركات عينه. بالنسبة للكاميرا ، اخترنا PlayStation Eye (المعروف أيضًا باسم PS3 Eye) ، وهي كاميرا ويب صغيرة تبلغ قيمتها 25 دولارًا تُباع كملحق نظام ألعاب.

يلتقط PS3 Eye فيديو 640 × 480 NTSC ويمكن تعديله من أجل الحساسية العالية للأشعة تحت الحمراء ، مما يجعل الكاميرا مفضلة لدى مجتمع الاختراق المتعدد اللمس. تقوم PS3 Eye بعد ذلك بتغذية الفيديو الخاص بها عبر USB إلى جهاز كمبيوتر ، حيث يتم التقاطه بواسطة تطبيق EyeWriter المدمج في C ++ باستخدام openFrameworks (openframeworks.cc).

من أجل أول EyeWriter ، الذي تم الانتهاء منه في عام 2009 ، وضعنا كاميرا PS3 Eye أمام عين واحدة ، وقمنا بتثبيتها على امتداد ملحق أمام زوج من إطارات النظارات. قام البرنامج باقتصاص صورة الفيديو ، وعزز تباينها ، وحددها لتظهر مجرد نقطة سوداء على خلفية بيضاء. لزيادة هذا التأثير الداكن للتلميذ ، أضاءنا مقلة العين بمصباحين LED تحت الحمراء بالقرب من الكاميرا.

حدد البرنامج إحداثيات التلميذ في صورة كاميرا الويب ، واستخدم خريطة لربط هذا الموقع بالبقعة التي يجب أن تكون فيها فرشاة الرسم على شاشة كمبيوتر المستخدم. لبناء الخريطة ، مرّ المستخدم خلال روتين معايرة حيث حرك عينيه لمتابعة سلسلة من النقاط الظاهرة على الشاشة بصريًا.

هذه النسخة 1.0 كانت بسيطة وعملت ، ولكن فقط طالما بقيت عيون المستخدم ثابتة بالنسبة إلى الشاشة. حرك الرأس ، وألقى المعايرة. لذلك قررنا إنشاء إصدار 2.0 أكثر تعقيدًا ولكنه يسمح بحركة رأس طبيعية أكثر.

EyeWriter 2.0

في EyeWriter 2.0 ، تثبت الكاميرا أسفل الشاشة مباشرةً ، بدلاً من ارتداؤها على إطارات النظارات. هناك 3 إضاءات بالأشعة تحت الحمراء: حلقة مكونة من 16 مصباح LED بالأشعة تحت الحمراء تحيط بعدسة الكاميرا ، واثنين من إضاءات LED 8 على جانبي الشاشة. اخترقنا جهاز PS3 Eye للاستفادة من إشارة VSYNC الخاصة به وإدخال الإشارة الكهربائية في Arduino ، والذي يستخدمه لإشعال الأنوار مع كل إطار فيديو ، بالتناوب بين المركز وكلا الجانبين. أثناء تشغيل إضاءة الوسط ، يرتد IR من الجزء الخلفي من العين ويخلق نفس تأثير "العين الحمراء" المتوهجة التي تراها في التصوير الفوتوغرافي الفلاش ، ولكن مع وجود الإضاءة الجانبية ، يظهر التلاميذ مظلمًا. يتيح ذلك للبرنامج تحديد موقع موضع التلميذ كجزء من الصورة التي تتناوب بين الضوء والظلام.

ينشئ كل إضاءة جانبية "بريقًا" حيث ينعكس ضوءه مباشرة قبالة مقلة العين والكاميرا. من خلال تتبع مواقع اللمعان على كلا الجانبين ، وكذلك مركز التلميذ ، يمكن للنظام حساب اتجاهات العين بغض النظر عن مكان الرأس أو الطريقة التي يتم بها توجيه الوجه.

قام طلابي في Parsons School of Design بتعديل برنامج EyeWriter بحيث يمكنه التحكم في المؤشر على مستوى نظام التشغيل ، وليس فقط في تطبيق رسم العين. جنبا إلى جنب مع أي زر أو غيرها من المدخلات نقرة ، وهذا يحول EyeWriter إلى بديل للأغراض العامة الماوس / لوحة التتبع. يكلف برنامج EyeWriter 2.0 أقل من 150 دولارًا ، ويحمل النظام نفسه مقابل الأنظمة أكثر من 50 ضعف سعره.

لقد فاز برنامج EyeWriter بجوائز وحظي بقبول جيد ، لكنه لم يصل إلى عدد الأشخاص الذين يمكنهم الاستفادة منه تقريبًا. لقد سمعت من كثيرين ممن يريدون برنامج EyeWriter لشخص يحبونه ، ولكن لمن يصنعه لا يزال يمثل عقبة كبيرة. لذلك نحن نتعاون مع MakerBot Industries على مجموعة تتضمن القطع المطبوعة ثلاثية الأبعاد وكل ما تحتاجه لإنشاء EyeWriter 2.0. نتوقع أن نجعل هذه المجموعة متاحة في وقت ما في عام 2012.

التحدي الأكبر في المجموعة الآن هو الحصول على الكاميرا. نريد درجة أعلى من جهاز PS3 Eye ، ولديه نفس النوع من دبوس إخراج VSYNC ، وهي ليست باهظة الثمن ، ولا تتطلب تكسير صندوق بلاستيكي ورميها مع 4 ميكروفونات غير مستخدمة. اقتراحات هي موضع ترحيب.

انظر blog.makezine.com/errata/make-volume-29-web-extras-and-downloads/ للتعرف على كيفية إنشاء EyeWriter 2.0.



قد تكون مهتمة

آلية سخيفة اللكمات 3D يطبع قبالة الطابعة

آلية سخيفة اللكمات 3D يطبع قبالة الطابعة


رائعة الحيوانات Steampunk مصنوعة من الخردة المعدنية

رائعة الحيوانات Steampunk مصنوعة من الخردة المعدنية


كيف وجد صانع Faire طريقه إلى Shenzhen

كيف وجد صانع Faire طريقه إلى Shenzhen


مفتوح المصدر 3D اليد الاصطناعية المطبوعة من قبل Exiii

مفتوح المصدر 3D اليد الاصطناعية المطبوعة من قبل Exiii