Projeto Soli: Suas mãos são a única interface que você precisa

Lembram daquela cena do filme Minority Report, em que o policial John Anderton, interpretado por Tom Cruise, acessa e faz todo o tipo de ação em um banco de dados de informações criminais? A sua intenção era a solução de um caso de crime passional que é o que se desenrola na trama do filme.

O que nos impressionou, principalmente naquela época, em 2002, foi o fato de o policial manipular os objetos do banco, que são holográficos, portanto intocáveis, de forma gestual, com simples movimentação e gestos de suas mãos. A cada movimento ou gesto corresponderia a um tipo de operação: descarte, paginação, deleção, separação, ampliação, corte, etc.

Mas existem outras demonstrações do poder desta nova modalidade de interação homem máquina. Como a do filme abaixo, no IronMan – Homem de Ferro.

A comunicação através dos sinais data desde os romanos, arrisco até a dizer que antes, e o estudo da interação homem máquina (IHC) desde 1980, e acreditem, desde 2003, através da Sony, os dispositivos de captura e interpretação de gestos já estão no mercado.

No caso, a Sony, produziu para o seu Play Station 2 o sistema EyeToy, que era uma câmera que fazia vídeo-captura  dos  jogadores utilizando visão computacional e reconhecimento de gestos para processar suas imagens.

A Alphabet, mais ultimamente conhecida como Google, a Gigante da Busca, possui o seu Projeto SOLI. A tecnologia de sensor Soli funciona através da emissão de ondas eletromagnéticas em um feixe amplo. Objetos dentro do feixe espalham esta energia e reflete uma parte de volta para a antena de radar.

Propriedades dos ambiente e objetos retornam o sinal refletido, em forma de energia, com tempo de atraso, e captura de mudança de frequência que fornecem ricas informações sobre características e dinâmicas do objeto, incluindo tamanho, forma, orientação, material, distância e velocidade.

O que acontece é um rastreamento e reconhecimento de gestos expressados pelos movimentos das mãos e dedos do usuário. Para conseguir fazer isso em um mini-chip utiliza-se o melhor da tecnologia dos radares tradicionais, com uso de hardware sob medida, software minimalista e agentes algorítmicos.

Os radares tradicionais precisam de grande largura de banda e alta resolução espacial, o SOLI não precisa de tudo isso. Na verdade a resolução espacial do SOLI abrange mais do que a escala da maioria dos gestos das mãos com os dedos, que não são tão comṕlexos, e todas as deformações produzidas são detectadas no sinal recebido ao longo do tempo.

O sensor usado no Projeto Soli pode acompanhar movimentos sub-milimétricos à taxa rápida de 10.000 quadros por segundo e com uma precisão excepcional. Não só isso, mas se encaixa em um chip do tamanho do dedo e pode ser usado em dispositivos de uso diário, como relógios inteligentes que devido ao seu tamanho têm gerado grandes desafios no design de interfaces touch-based (baseadas em toques).

A arquitetura do software Soli consiste de um “tubo” de reconhecimento de gestos generalizados, de um tipo de hardware que podemos chamar de agnóstico, pois permite que sejam embarcadas plataformas operacionais diversas, e poder trabalhar com diferentes tipos de radar. O “tubo” implementa várias etapas de captação de sinal: a partir dos dados do radar que captura os sinais refletidos dos matérias para mostrar transformações, características principais e de aprendizagem abstrata da máquina, detecção e rastreamento, probabilidades de gestos, e finalmente ferramentas de interface de usuários para interpretar os comandos por gestos.

O fundador do Projeto Soli é Ivan Poupyrev, veja o que ele tem a dizer sobre a tecnologia:

A Soli SDK permite aos desenvolvedores acessar facilmente e desenvolver projetos sobre o nosso pipeline de reconhecimento de gestos. As bibliotecas Soli extraem sinais em tempo real a partir do hardware de radar, que geram saídas de sinais transformados, posição de alta precisão e dados de movimento, e identificação de parâmetros de gestos com taxas de quadro de 100 a 10.000 quadros por segundo.

Obs: SDK é também conhecido como Software development kit, kit de desenvolvimentos de sistemas, SDK ou “devkit”, é tipicamente um conjunto de ferramentas de desenvolvimento de software que permite a criação de aplicativos para um certo pacote de software, framework, plataforma de hardware, sistema de computador, console de videogame, sistema operacional, ou plataforma de desenvolvimento similar.

Obs: Pipeline é Encadeamento; conceito de computação relacionado com fluxo de dados.

Durante anos nossos rádios tinham que ser operados por meio de pressão ou giro dos botões, com o toque direto dos dedos e o movimento, tracionando, em puro toque físico.

O sensor Soli é totalmente integrado ao radar, de baixa potência que operam na banda ISM de 60 GHz. Ao longo de 10 meses, foram redesenhados e reconstruídos todo o sistema de radar em um único componente de estado sólido que pode ser facilmente integrado em dispositivos de consumo pequenos, móveis e produzido em grande escala.

O chip Soli custom-built reduz significativamente o sistema de radar e a complexidade do projeto e consumo de energia em comparação com os protótipos iniciais. Para o radar foram desenvolvidas duas arquiteturas de modulação: a modulação de frequência de onda contínua (FMCW-Frequency-Modulated Continuous-Wave) e uma sequência direta de espalhamento do espectro (DSSS-Direct Sequence Spread Spectrum). Ambos os chips integram todo o sistema de radar para o pacote, incluindo múltiplas antenas de formação de feixe que permitem rastreamento 3D e imagem, sem partes móveis.

Obs: custom-built significa ter sido construído de forma customizada, conforme a necessidade.

Com a tecnologia tornando-se cada vez mais sofisticada os botões viraram controles iluminados sensíveis ao toque que basta você apenas arrastar nos painéis “vitrificados”, com os dedos.

O futuro nos reserva o uso da mão como principal dispositivo universal ou ferramenta para a introdução e a determinação de comandos  na interação com a tecnologia. O conceito de ferramentas virtuais é a chave para interações Soli. Ferramentas virtuais são interpretadores de gestos que imitam interações familiares com ferramentas físicas. Esta metáfora torna mais fácil para se comunicar, aprender e lembrar interações Soli. Mesmo que esses controles sejam virtuais, as interações geram respostas físicas e responsivas. O feedback é gerado pela sensação tátil dos dedos, tocando um ao outro. Sem as limitações de controles físicos, estas ferramentas virtuais podem assumir a fluidez e precisão dos movimentos naturais da mão humana.

Clique na imagem abaixo e visite a página do projeto.

project google soli – tecnoveste

Agora tudo o que terá que fazer será acenar com a mão nas direções dos componentes e indicar, direcionar com movimentos curtos.