北卡羅來納州立大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種用戶友好，廉價(jià)的控制器，用于在三維空間中操作計(jì)算機(jī)程序中的虛擬對(duì)象。該設(shè)備允許用戶比現(xiàn)有技術(shù)更快地操縱對(duì)象 - 延遲時(shí)間更短。

該設(shè)備名為CAPTIVE，為用戶提供六個(gè)自由度(6DoF) - 應(yīng)用范圍從視頻游戲到醫(yī)療診斷到設(shè)計(jì)工具。而CAPTIVE僅使用三個(gè)組件：一個(gè)簡單的立方體，大多數(shù)智能手機(jī)和筆記本電腦上已經(jīng)存在的網(wǎng)絡(luò)攝像頭，以及定制軟件。

立方體是塑料的，每個(gè)角落都有不同顏色的球。它類似于Tinkertoy，但是使用3-D打印機(jī)制作。當(dāng)用戶操作多維數(shù)據(jù)集時(shí)，網(wǎng)絡(luò)攝像頭會(huì)捕獲圖像。視頻識(shí)別軟件通過跟蹤每個(gè)彩色球相對(duì)于其他球的移動(dòng)方式來跟蹤立方體在三維空間中的移動(dòng)。可以在此處看到展示CAPTIVE的視頻：

“CAPTIVE的主要優(yōu)勢(shì)在于它的效率很高，”Zeyuan Chen說，他是一篇關(guān)于這項(xiàng)工作的論文的第一作者和博士。北卡羅來納州立大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系的學(xué)生。“市場上有許多工具可用于操縱3-D 虛擬對(duì)象，但CAPTIVE允許用戶更快地執(zhí)行這些任務(wù)。”

為了測(cè)試CAPTIVE的效率，研究人員進(jìn)行了一系列標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，旨在確定用戶完成一系列任務(wù)的速度。

例如，研究人員發(fā)現(xiàn)，CAPTIVE允許用戶以三維方式旋轉(zhuǎn)物體的速度幾乎是競爭技術(shù)的兩倍。

“基本上，沒有延遲;用戶正在做什么和他們?cè)谄聊簧峡吹降膬?nèi)容之間沒有可檢測(cè)到的延遲時(shí)間，”陳說。

與其他6DoF輸入設(shè)備相比，CAPTIVE也很便宜。

“系統(tǒng)中沒有電子元件，智能手機(jī)，平板電腦或筆記本電腦上沒有電子元件，三維打印方塊也不貴，”陳說。“這真的只留下了我們軟件的成本。”

該論文“用于操縱3D信息的基于攝像頭的有形輸入設(shè)備的性能特征”將于5月16日至19日在阿爾伯塔省埃德蒙頓舉行的圖形界面會(huì)議上展出。該論文由北卡羅來納州立大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授，大學(xué)高級(jí)分析研究所的Christopher Healey共同撰寫; 和北卡羅來納州計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授Robert St. Amant。這項(xiàng)工作是在國家科學(xué)基金會(huì)的資助下，在撥款號(hào)為1420159的情況下完成的。