Un guante con cable (también llamado guante de datos [1] [2] o ciberguante ) es un dispositivo de entrada para la interacción humano-computadora que se usa como un guante .
Se utilizan diversas tecnologías de sensores para capturar datos físicos, como la flexión de los dedos . A menudo, se conecta un rastreador de movimiento, como un dispositivo de seguimiento magnético o un dispositivo de seguimiento inercial , para capturar los datos globales de posición/rotación del guante. Estos movimientos son luego interpretados por el software que acompaña al guante, por lo que cualquier movimiento puede significar varias cosas. Los gestos pueden luego categorizarse en información útil, como para reconocer el lenguaje de señas u otras funciones simbólicas.
Los costosos guantes con cable de alta gama también pueden proporcionar retroalimentación háptica , que es una simulación del sentido del tacto. Esto permite que un guante con cable también se use como dispositivo de salida. Tradicionalmente, los guantes con cable solo han estado disponibles a un costo enorme, ya que los sensores de flexión de los dedos y el dispositivo de seguimiento deben comprarse por separado.
Los guantes con cable se utilizan a menudo en entornos de realidad virtual y para imitar el movimiento de la mano humana por parte de robots.
El guante Sayre, creado por el Laboratorio de Visualización Electrónica en 1977, fue el primer guante con cable. [3]
En 1982, Thomas G. Zimmerman presentó una patente (patente estadounidense 4542291) sobre un sensor óptico de flexión montado en un guante para medir la flexión de los dedos. [4] Zimmerman trabajó con Jaron Lanier para incorporar tecnología de seguimiento de la posición de la mano ultrasónica y magnética para crear el Power Glove y el Data Glove, respectivamente (patente estadounidense 4988981, presentada en 1989). [5] El sensor óptico de flexión utilizado en el Data Glove fue inventado por Young L. Harvill, quien raspó la fibra cerca de la articulación del dedo para hacerla localmente sensible a la flexión. [6]
Uno de los primeros guantes con cable disponibles para los usuarios domésticos en 1987 fue el Nintendo Power Glove . Este fue diseñado como un guante de juego para el Nintendo Entertainment System . Tenía un rastreador rudimentario y sensores de flexión de dedos, además de botones en la parte posterior. Los sensores resistivos del PowerGlove también fueron utilizados por aficionados para crear sus propios guantes de datos. [7]
A esto le siguió CyberGlove, creado por Virtual Technologies, Inc. en 1990. Virtual Technologies fue adquirida por Immersion Corporation en septiembre de 2000. En 2009, la línea de productos CyberGlove fue vendida por Immersion Corporation y una nueva empresa, CyberGlove Systems LLC, se hizo cargo del desarrollo, la fabricación y las ventas de CyberGlove.
Además del CyberGlove, Immersion Corp también desarrolló otros tres productos de guantes de datos: el CyberTouch, que hace vibrar cada dedo individual del guante cuando un dedo toca un objeto en realidad virtual; el CyberGrasp, que en realidad simula la compresión y el tacto de objetos sólidos y esponjosos; y el dispositivo CyberForce, que hace todo lo anterior y también mide el movimiento preciso de todo el brazo del usuario.
En 2002, Essential Reality [8] lanzó el guante P5 (hardware diseñado por Johathan Clarke y Leigh Boyd). En aplicaciones normales, funcionaba como un ratón bidimensional y algunos juegos de ordenador se adaptaron especialmente para proporcionarle soporte "3D". El guante P5 es compatible con Microsoft Windows XP y el clásico Mac OS . También existen controladores no oficiales para Linux . Aunque recibió algunas críticas positivas de revistas de gadgets y juegos, su falta de software compatible y otros problemas hicieron que siguiera siendo una novedad. [ cita requerida ] Desde entonces ha sido descontinuado.
Después del guante P5, apareció el quinto guante, un kit de guantes de datos y tiras flexoras (5th Glove DFK) comercializado por Fifth Dimension Technologies. El paquete utiliza un sensor óptico flexible para rastrear el movimiento de la mano y el brazo. El guante se puede utilizar con el sistema de rastreo ultrasónico de 5DT, el rastreador de cabeza y mano 5DT, que puede rastrear el movimiento a una distancia de hasta dos metros del transmisor de la unidad.
Preocupados por el alto coste de las soluciones comerciales más completas, Pamplona et al. proponen un nuevo dispositivo de entrada: un guante de datos basado en imágenes (IBDG). [9] Al colocar una cámara en la mano del usuario y un marcador visual en la punta de cada dedo, utilizan técnicas de visión artificial para estimar la posición relativa de las puntas de los dedos. Una vez que tienen información sobre las puntas, aplican técnicas de cinemática inversa para estimar la posición de cada articulación de los dedos y recrear los movimientos de los dedos del usuario en un mundo virtual. [10] Añadiendo un dispositivo rastreador de movimiento, también se pueden mapear el cabeceo, la guiñada, el balanceo y las traslaciones XYZ de la mano del usuario, recreando (casi) todos los gestos y posturas realizados por la mano del usuario en un dispositivo de bajo coste.
Una alternativa moderna a la tecnología inercial, óptica y magnética es el uso de sensores de estiramiento. La empresa neozelandesa StretchSense ha desarrollado el primer guante de captura de movimiento habilitado con sensor de estiramiento llamado MoCap Pro. [11] Los sensores de estiramiento son condensadores flexibles a base de silicona que miden los cambios de estiramiento, flexión, cizallamiento y presión. Los datos se pueden transmitir a plataformas de software como Unreal Engine , Unity y Maya para animar la mano de un personaje virtual.
Una alternativa a los guantes con cable es utilizar una cámara y visión por computadora para rastrear la pose y la trayectoria 3D de la mano, a costa de la retroalimentación táctil. [12]
La adaptación cinematográfica de Minority Report hace uso de guantes inalámbricos para controlar periféricos futuristas similares a computadoras.
El Power Glove de Mattel se mostró de forma destacada en la película de colocación de producto de Nintendo The Wizard , manejado memorablemente por el antagonista Lucas Barton (Jackey Vinson).
El concepto de un guante con cable ha sido tradicionalmente popular en la comunidad de investigación e ingeniería. Los ingenieros siguen desarrollando prototipos que utilizan tecnologías y arquitecturas de sensores innovadoras para lograr el objetivo del reconocimiento de gestos. Por ejemplo, uno de esos proyectos es el Smart Glove, desarrollado en 2009 por los entonces estudiantes de ingeniería electrónica Arvind Ramana, Subramanian KS, Suresh y Shiva. Este proyecto fue un diseño innovador que hizo un uso interesante de interruptores de efecto Hall y sensores de curvatura hechos a medida.
Una de las principales barreras para la adopción de guantes de datos es el sudor. [13]
