Conheçam a PrimeSense: Parceira no Project Natal !!

Começou. Depois de passar a maior parte do tempo do ano passado em "modo stealth", a Microsoft começou a sua campanha de mudar consciências para o sensor de movimentos do hardware revolucionário Project Natal. Na quarta-feira, a Microsoft revelou o seu parceiro chave na criação do seu novo comando sem comando, a pouco conhecida companhia Israelita PrimeSense, que desenhou o sistema principal de captura 3D, o coração do Natal.

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Isto realmente não é novidade nenhuma para os seguidores o site, mas o comunicado da ligação da Microsoft com o fornecedor do hardware é um sinal de que não será apenas coisas grandes sobre o Natal que iremos ver em toda a glória na E3, mas bem como a tecnologia subjacente da atualização do Xbox 360 irá ter outras aplicações num vasto número de eletrônica de consumo.

A PrimeSense, liderada pelo fundador e presidente Aviad Maizels, acredita que, embora a tecnologia tenha melhorado muito, o acesso a tudo o que ela oferece é retida pelas limitações no interface do utilizador - e isso se aplica a tudo, desde os jogos que jogamos até as telas HD nos quais jogamos.

"Quanto mais complicado o jogo for, a história seja muito envolvente, quantas mais oportunidades se tiver, ou mais situações você tiver, menos jogadores irão jogar porque se torna cada vez mais complicado. Não está usando todas as funcionalidades de um jogo", diz Maizels ao Digital Foundry, no dia anterior ao anúncio da Microsoft.

"Está a acontecer a mesma coisa à nossa volta: quantas mais funcionalidades tiver a sua TV, mais botões terá o seu controle. Quantos mais botões tiver, menor será a probabilidade de usares essas funcionalidades."

O pensamento da PrimeSense, embora não nos surpreenda, é estranhamente semelhante ao da Microsoft: a tecnologia torna-se mais abrangente, mais intuitiva e fácil de se familiarizar quando interage diretamente com o corpo humano.

"A PrimeSense nasceu a partir do problema, não da tecnologia. Nós quando nascemos não temos a tecnologia. Apenas temos um conjunto de orientações", explica Maizels. "Desde o primeiro dia que queremos atingir os dispositivos de consumo, desde o primeiro dia que queremos mudar o interface entre os humanos e as máquinas avançadas. Claro que os jogos foram um dos nossos primeiros alvos, pois somos jogadores."

Este sentimento é apoiado por Adi Berenson, VP de negócios e marketing da PrimeSense. "Se você olhar para a história, irá ver que o mundo da eletrônica comporta-se como a Lei de Moore: O poder computacional quase é dobrado a cada 18 meses," diz Berenson.

"O que nós estamos vendo é que, infelizmente, as pessoas ainda não descobriram a forma de dobrar a densidade do nosso cérebro a cada 18 meses, portanto, o grande passo em frente, em termos da adoção por parte dos consumidores, em termos de novas tecnologias, vem com os avanços nos interfaces dos utilizadores. Os computadores passaram a fazer parte da nossa vida quando a interface gráfica e os mouses foram produzidos, isto comparando com uma linha de comandos."


A equipe da PrimeSense está contente em admitir que a enorme aceitação do Nintendo Wii e de como trouxe novas pessoas para os jogos, deu a eles uma pausa para reflexão.

"Com respeito aos jogos... bem, os meus pais nunca vieram de uma festa e me contaram que estiveram todos a jogar Call of Duty ou God of War - isso não era algo que fazia parte das suas vidas," revela Berenson. "Sem contar, há seis meses, eles vieram e me disseram que tinham jogado tênis no Wii com os seus amigos. Estamos a falar de pessoas que têm mais de 60 anos."

Enquanto que Maizels e Berenson estão, compreensivelmente, a se guardar em falar sobre os acordos diretos com a Microsoft, fica claro um entusiasmo palpável dos israelitas, devido a como eles revelam, o que podem, sobre a génese do que potencialmente poderá ser uma das obras tecnológicas mais revolucionárias jamais feitas nos jogos.

"Nós fomos à Microsoft há algum tempo atrás com a tecnologia em bruto, sobre o que podemos fazer, e sobre o que podemos capturar," partilha connosco Adi Berenson.

"Quero realmente honra-los da maneira mais elevada. Podíamos ver do outro lado da sala que eles "pegaram" imediatamente, e conseguiram fazer magia com ela. Souberam aproveitar esta tecnologia na sua forma bruta e criar um eco-sistema ao seu redor e um software de suporte a fim de o tornar naquilo que é atualmente. O Natal é muito mais do que a tecnologia bruta. A ligação foi um caso raro de sinergia perfeita entre os dois parceiros. "
"A Microsoft é um sonho que veio até nós. É uma honra trabalhar com eles", acrescenta Aviad Maizels. "O que podemos partilhar é que as nossas visões estão alinhadas... E pode dar todo o crédito a eles, não é trivial a implantação deste tipo de tecnologia, este tipo de visão, e ser o primeiro a fazê-lo. Neste mercado, é um grande passo."

Os dois homens do PrimeSense estão também muito ansiosos para salientar que, apesar da aquisição pela Microsoft da 3DV, especialistas em câmeras time-of-flight, que já fizeram várias demonstrações jogáveis baseadas em câmeras 3D, todo o hardware de captura de vídeo e percepção de profundidade provem deles, e apenas deles.

“PrimeSense não é só o fornecedor da tecnologia 3D no Project Natal…é o único fornecedor,” disse orgulhosamente Aviad Maizels. “O Project Natal é muito mais do que um sensor 3D, mas a PrimeSense é a única companhia responsável pelo 3D.”

Contudo, enquanto a equipe está contente em receber os aplausos pela implementação da tecnologia no Natal, é interessante reparar que eles vêem a utilização do que eles chamam “PrimeSensor”, apenas uma pequena parte de todo o pacote.

"Para esclarecer as coisas, no princípio houve a aquisição 3D. Queremos levar um pouco de orgulho para nós, esta é a parte em que a PrimeSense desenvolveu, e no Natal, isto é PrimeSense: não existem outros”, disse Berenson.

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“Mas o Natal é mais do que isso. Natal é conteúdo. Natal é processamento de software. Natal é sobre outras maneiras de interação como a voz e por aí em diante. A Microsoft conseguiu por este vasto e caro ecossistema em seu redor, para tornar uma tecnologia ‘crua’ num produto. Natal é muito, muito mais amplo que o elemento PrimeSense, mas a PrimeSense é a aquisição elementar.”

Apesar da aquisição da 3DV e as suas tecnologias, PrimeSense está empenhada em apontar que a sua implementação do chamado "ZCam" é totalmente diferente do da 3DV, e todos os outros concorrentes, que contam com um sistema de análise de profundidade conhecido como “tempo de voo”.

“A PrimeSense está usando tecnologia proprietária que chamamos Light Coding. É proprietária. Nenhuma companhia no mundo usa isso,” diz orgulhosamente Adi Berenson.

“A maioria dos nossos concorrentes estão usando uma variedade de métodos que podem ser agregados numa técnica chamada “tempo de voo”...que pulsa uma luz e cronometra a diferença entre o pulso e a sua viagem de volta até ao sensor. A nossa metodologia não é nada como isso. O que a PrimeSense fez foi uma evolução em termos de sensores 3D. Usamos componentes padrão e o custo da solução global e o desempenho em termos de robustez, estabilidade e nenhum lag encaixa bem nos dispositivos para o consumidor.”

Por outro lado, o Light Coding faz o que diz na lata: luz muito próxima ao infra-vermelho no espectro banha a cena. O que a PrimseSense chama “um sofisticado algoritmo paralelo computacional” decifra os dados do IR numa imagem com profundidade. A firma diz que esta solução, como a técnica “tempo de voo”, funciona em quaisquer condições de luminosidade. “A parte da aquisição 3D no dispositivo Natal é baseada na nossa tecnologia, não na técnica tempo de voo”, re-afirma Inon Berach.

“Acreditamos que a selecção desta tecnologia para a primeira geração, é, pelo menos, um testemunho de que o nosso método patenteado é o que tem melhor preço/desempenho e o mais preparado para a produção. Fora isso, não vamos comentar de alguma forma as razões pelas quais a Microsoft também elegeu comprar os recursos de uma companhia que seguia outra tecnologia.”

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A referência no design da PrimeSense parece semelhante ao Project Natal, mas a esquemática da tecnologia (direita) revela alguma mudanças em relação ao design final da Microsoft.

A oferta da PrimeSense para potencias parceiros consiste numa referência de design para a câmera, que se conecta a um computador via USB 2.0, tal e qual como o kit Natal. A diferença é que esta referência de design incluí um SoC (System on Chip) dedicado, que traduz a informação do sensor IR num mapa de profundidade que está “registado” ou combinado numa base por-pixel com a imagem RGB que obtens da convencional câmara RGB. O resultado é uma imagem 640x480 onde cada pixel tem um componente de profundidade.

“Se olhar para ele do lado da captura, o hardware é baseado num sensor RGB CMOS e num sensor IR CMOS e numa fonte IR, tudo conectado ao PrimeSense IC ou SoC, que analisa os sinais e gera um sinal 3D RGBD,” explica Adi Berenson.

“RGBD significa profundidade mais imagem e cor, sincronizados no espaço e no tempo. Em adição, integramos a habilidade de capturar áudio, também sincronizado. O sinal de saída do hardware de captura é realmente quatro canais de áudio, e 3D RGBD. Tudo em sincronizado. Tudo é canalizado para o anfitrião, preparado para ser processado. Isso é o hardware de captura.”

O SoC também contém interfaces para a câmera RGB, conversores analógico para digital, mais o circuito USB requerido para conectar a câmera ao PC. O chip também contém alguma RAM flash, significando que o dispositivo pode ser atualizado com o firmware.

Isto é apoiado por um middleware chamado NITE, que é capaz de construir dados do esqueleto humano através de uma imagem, que possibilita o acompanhamento do movimento humano. Embora seja semelhante às demos tecnológicas do Natal, já vimos aonde o sistema é capaz de detectar esqueletos humanos individuais, as implementações são radicalmente diferentes. O envolvimento da PrimeSence começa com a câmera e acaba com criação de um mapa-profundidade para a imagem RGB.

Em termos das especificações da câmera de referencia, a informação de todo o conteúdo pode ser encontrado na tabela abaixo. Podem esperar que o Natal seja muito próximo a isto, embora esperemos que algumas das especificações aqui, são os casos nos melhores cenários – o Natal está confirmado a 30 FPS, então aqui a especificação a 60 FPS refere-se provavelmente a uma resolução mais baixa que a Microsoft não usa...semelhante à imagem RGB de tamanho 1600x1200. Com isso dito, no nosso artigo original no sistema, Kudo Tsunoda falou de múltiplas resoluções...

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O fato de que o middleware NITE não fazer parte do Natal demonstra que algumas das coisas realmente loucas que temos visto, sobretudo na forma como mantém o seu ponto de esqueletos mesmo com membros a desaparecer fora do campo de visão, é tudo magia da Microsoft. "No Project Natal: a magia é totalmente da Microsoft", diz Aviad Maizels em admiração. "O que eles fizeram com o desempenho, a robustez da solução ... temos que saudá-los. Sendo a maior empresa de software do mundo, eles fizeram um trabalho fenomenal com o software", acrescenta Berenson. "É totalmente a sua solução."

Um elemento interessante que surgiu durante as discussões é que já é certo que a tecnologia PrimeSense está dentro de Natal, a aplicação precisa continua ainda desconhecida. A sua câmera de referência parece estranhamente similar ao conceito da Microsoft que já vimos até agora. "Nós não podemos comentar sobre o que o Natal está a fazer com a tecnologia", adverte Aviad Maizels. "Nós mudamos bastante para atender aos seus requisitos."

Talvez ele esteja a referir-se à eliminação do SoC dentro da câmara, a fim de reduzir os custos na produção de Natal. Isso agora foi reaproveitado em uma solução de software dentro do Xenon CPU da Xbox 360. As estimativas de 10 a 15 por cento da energia total do sistema tem sido sugerida para o tratamento dos 50MB das bibliotecas de controle de movimento, enquanto outras fontes mais pessimistas indicam que um núcleo inteiro (ou pelo menos um segmento de hardware) do sistema triple-core é reservado apenas para Natal.

Alterações técnicas à parte, claramente a combinação de câmera 3D com o estado-da-arte do software de uma empresa que possui um dos maiores orçamentos do mundo significa basicamente que o primeiro produto a nível de consumidores da PrimeSense é uma grande oportunidade para mostrar ao mundo a sua visão para o futuro dos interfaces de utilizador.

"Queríamos que a grande exposição estivesse em mãos de confiança, de uma empresa que valorizamos muito, como a Microsoft", explica Adi Berenson. "Nós pensamos que é a plataforma definitiva para expor essa tecnologia para o mundo. Logo após, você verá mais e mais lançamentos da tecnologia em outras áreas."

Inon Berach menciona que, as primeiras implementações da tecnologia PrimeSense fora dos jogos poderá ser em 2011, após o lançamento do Project Natal da Microsoft para o final de 2010. Então o que podemos esperar? O controle por gestos visto no vídeo promocional dá-nos algumas ideias de como a companhia Israelita vê o “zcam” a mudar a maneira que nós interagimos com os consumíveis eletrônicos.

“O que acreditamos, é que se der às pessoas uma interface muito boa, intuitiva, contínua, então a vontade de adoptar a nova tecnologia é drasticamente melhorada, e é isso o que a PrimeSense quer fazer em todos os aspectos da tecnologia do consumidor,” partilha Adi Berenson.

“Estamos a começar com os jogos, depois vamos mover-nos para outros aspectos da sala de estar. Vamos para a mobilidade, vamos para os automatismos... nós acreditamos que no futuro, existirá uma interface natural a ser adotada em todos os cantos na vida de toda a gente. Essa é a visão.”

“Nós queríamos ter máquinas que nos compreendam continuamente,” acrescenta Inon Berach. “Devia ser uma plataforma que vê mas não é vista. Em termos de automatismos, se é um bocado mais ‘largo’, pode ajustar o airbag. Poderá ver você a ajustar o assento do seu carro. Se consegue avisar-te que está cansado, devia ser continuamente integrado em outras tecnologias.”

As capacidades de desempenho do PrimeSensor variam de acordo com o contexto. Como tem que suportar todas as condições de jogo, o Natal pode ter problemas em distinguir os dedos na sua estrutura esquelética. Contudo, coloquem a câmera no carro e o apertado e fechado cockpit assegura que um maior grau de sensibilidade pode ser distinguido. A um alcance mais próximo, o PrimeSensor consegue até distinguir as nuances das suas expressões faciais.

Um dos benefícios únicos da nossa tecnologia, é a nossa capacidade relativamente flexível para criar a partir da mesma tecnologia principal e componentes principais, tipos diferentes do design", explica Adi Berenson.”

“Conseguimos facilmente brincar com parâmetros tais como a resolução, alcance, campo de visão e assim em diante, a fim de adapta-la a diferentes cenários, todos a usar os mesmos componentes da tecnologia base.

A tecnologia Light Coding significa que a PrimeSense consegue adaptar o seu design rapidamente e facilmente com um alcance de partes, dando à companhia uma vantagem competitiva sobre outras companhias que usam a tecnologia “tempo de voo”.

“Com o "tempo de voo", as companhias precisam de desenvolver o seu próprio sensor CMOS. Eles gastam muito tempo a criar certa resolução...criar outro tipo é uma tarefa difícil. Nós podemos comprar fora das prateleiras,” explica Berenson.

“Existem muitos fornecedores a oferecer diferentes sensores VGA até 10 megapixels. Nós podemos pegar nisso e criar novos tipos de design. Usar componentes padrão não só permite um acesso mais rápido à produção em massa, mas também permite muita flexibilidade em diferentes designs e é isso que nos permite operar em diferentes domínios.”

Voltando à implementação do sistema nos jogos, é perfeitamente notório que o Project Natal é a primeira geração deste tipo de tecnologia. A própria Microsoft confirmou a capacidade de análise é limitada a 30 frames por segundo, e de acordo com a equipe R&D da Sony, a incapacidade da tecnologia zcam para acompanhar o movimento dos dedos, foi a razão principal por optarem para uma aproximação do tipo da varinha do PlayStation Move.

Sendo um produto de primeira geração, podes esperar que nas futuras iterações do Natal melhorem significativamente o desempenho.

”A tecnologia é altamente adaptável. Há alguns anos apenas tínhamos sensores VGA no mundo móvel. Agora temos três megapixels, cinco megapixels...temos mais resolução,” explica Aviad Maizels. “A mesma coisa está a acontecer a todos os diferentes tipos de tecnologias, incluindo os sensores 3D. Podem esperar frames rates mais altos, melhor resolução, melhores alcances.”

Impulsionada pela grande oportunidade que o Natal representa para os negócios, a equipe da PrimeSense está incrivelmente otimista sobre o futuro. “Nós queremos liderar a tendência natural da interação, que acreditamos que irá controlar as nossas vidas,” explica Adi Berenson. “Daqui a dez anos, queremos que seja natural para as pessoas interagir intuitivamente com os seus dispositivos. Queremos que as pessoas saibam que a PrimeSense fez-lo e que a PrimeSence está a fazê-lo.”

No estado atual, a informação mais recente revelada sobre o make-up de referencia do design da PrimeSensor, dá-nos até algumas dicas interessantes sobre o potencial desempenho do Project Natal. Como será o produto final? O Digital Foundry estará presente na E3 para descobrir.

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