L'evolució de Kinect i la importància real de Microsoft Research
Taula de continguts:
Que Kinect és important per a Microsoft és gairebé una perogrullada. El dispositiu de captura dels de Redmond va molt més enllà dun simple mètode de control de la seva consola de videojocs i sha convertit en un element important de la seva estratègia i una referència per a molts dels seus productes. A més, però, és una mostra palpable del que pot néixer a partir de la combinació d'un departament de l'empresa amb el laboratori d'idees de Microsoft Research.
El primer Kinect ja en va ser una mostra. Tres anys després és aquesta mateixa unió la que ha permès evolucionar el dispositiu fins a límits insospitats per acompanyar la sortida de Xbox One.En tots els seus apartats Kinect 2.0 suposa una important millora respecte al seu predecessor i durant aquesta setmana Microsoft ha aprofitat per explicar com ha estat part del procés de desenvolupament d'un gadget que va camí de convertir-se en peça fonamental en la interacció entre humans i màquines.
Kinect 1.0
Quan Microsoft va presentar Project Natal a l'E3 de juny de 2009 molts van veure-hi una simple resposta dels de Redmond davant l'indubtable èxit que Nintendo estava collint amb Wii i el seu sistema de control. Però sota aquest projecte amb nom de ciutat brasilera s'amagava Kinect, un dispositiu que va resultar ser un èxit de vendes inqüestionable i amb el temps ha acabat per ser molt més de els esperat.
Encara que la tecnologia subjacent al primer Kinect neix a partir dels desenvolupaments de programari de l'estudi Rare i de la tecnologia de captura d'imatges de la companyia israeliana PrimeSense, serà la combinació de l'equip de Xbox amb les investigacions de Microsoft Research, cosa que possibiliti la seva arribada al mercat
El dispositiu en forma de barra feia servir un projector infraroig i una càmera que escanejaven l'escena i enviaven la informació a un microxip especialment preparat per capturar en tres dimensions el moviment d'objectes i persones. A ells se li unia una fila de micròfons capaç de reconèixer la veu de lusuari. Tots aquests elements en conjunt permetien la captura de moviment en 3D juntament amb el reconeixement facial, de gestos i de veu.
Per a aquesta tasca les especificacions de Kinect no suposaven res de l' altre món. La càmera tenia resolució VGA i actuava a 640x480 per defecte, encara que era capaç de treballar a 1280x1024 píxels a costa d'una taxa de refresc menor. El microxip inclòs amb prou feines feia part del treball de processar la informació deixant bona part de la tasca a la pròpia consola.
Una de les claus de tot el sistema residia en el programari creat per Microsoft per interpretar tota la informació recollida pels sensors de Kinect.És aquí on Microsoft Research va jugar i segueix jugant un paper important, investigant els més diversos usos per a Kinect i col·laborant en l'SDK que des de 2011 Microsoft té disponible en línia perquè qualsevol desenvolupador ho integri en els seus productes o serveis.
Kinect 2.0
La gran diferència del nou Kinect respecte al seu predecessor resideix a la nova càmera principal. La segona generació del dispositiu de captura de moviments incorpora una càmera time-of-flight (TOF) d' alta resolució que permet al proper Kinect de Xbox One capturar-ne més detalls amb gran precisió i més resolució. El nou mode de profunditat proporcionat per aquesta càmera TOF permet reproduir una escena amb tres vegades més fidelitat que el primer Kinect.
No és l'únic avantatge d'utilitzar aquest tipus de càmera.Amb ella a més s'aconsegueix un camp de visió un 60% més gran, cosa que permet registrar un espai més gran i possibilita que més persones puguin ser registrades al mateix temps ia una distància més baixa del dispositiu. Amb la nova consola poden aparèixer fins a 6 persones a escena reconeixent i distingint tots els seus moviments. És un avenç important respecte a la seva predecessora que només era capaç de registrar el moviment de 2.
El segon gran canvi en la nova generació de Kinect ve de la mà del nou sensor d'infrarojos que aconsegueix reconèixer objectes i persones en condicions de molt poca llum. El sensor és ara tan potent que permet identificar elements en una habitació totalment a les fosques. La precisió és tan gran que pot reconèixer gent i registrar cossos fins i tot sense cap llum visible per a l'ull humà. Amb poca llum reconeix el posat de la mà fins a quatre metres de distància, distingint amb precisió cadascun dels dits.
Kinect 2.0 distingeix l'esquelet complet de l'usuari, l'orientació dels seus membres, els músculs del cos i fins i tot el batec del seu cor.
La combinació dels nous elements permet registrar no només la silueta de l'usuari, sinó distingir-ne l'esquelet complet, l'orientació dels membres, els músculs del cos amb la força i distribució de pesos exercida sobre ells, i fins i tot el batec del cor. El reconeixement facial també es veu àmpliament millorat, detectant fins al mínim detall i gest i permetent una identificació més precisa. Per fer-se una idea del que suposa tot això només cal fer una ullada al següent vídeo.
Tota aquesta nova tecnologia compta a més amb una millora al processador de Kinect que li permet fer front a la ingent quantitat d'informació que obtenen tots els nous sensors. Fins a 2 gigabits de dades per segon són recollits pel dispositiu per llegir l'entornTota aquesta informació ha de ser processada i interpretada ràpidament i per això ha calgut una evident millora en les especificacions de la màquina.
Però amb canviar els components no n'hi ha hagut prou. El potent escàner en què s'ha convertit Kinect necessita un programari capaç d'interpretar tot el que veu, i per això ha calgut dur a terme una important evolució en el codi que el dirigeix. És aquí on l'experiència i el coneixement de Microsoft Research s'ha tornat més important que mai, ajudant l'equip de Xbox allà on apareixien problemes i proporcionant les solucions adequades de manera ràpida i eficaç. Kinect 2.0 es va convertir així en el producte d'una col·laboració la història de la qual demostra el potencial que amaga Microsoft al laboratori d'idees.
El procés d'evolució
L'evolució de Kinect és la història de com un equip d'enginyers intentava incorporar una càmera TOF a Xbox One.Aquest tipus de càmeres emeten senyals lumínics que reboten en els objectes i són recollits de tornada mesurant el temps que triguen a recórrer la distància. Perquè funcionin adequadament, distingint reflexos d'objectes en una habitació i del seu ambient, cal una precisió de fins a 1/10 mil milions de segons. Aquest nivell d'exactitud és l'única manera de proporcionar informació suficient per permetre computar adequadament les formes i els contorns dels objectes.
Sona complicat, i el problema és que assolir aquests nivells amb un producte de consum és tan difícil com sembla. Durant el procés de desenvolupament del nou Kinect va haver de fer front a tota mena de problemes que havien de ser resolts en un temps limitat. Kinect 2.0 hauria d'estar llest per acompanyar la sortida de Xbox One, prevista per a finals de 2013.
En aquestes circumstàncies és on Microsoft compta amb un as a la màniga: Microsoft Research, el seu laboratori d'ideesL'equip després de Kinect es va servir del prou coneixement i experiència tècnica dels membres de Microsoft Research per solucionar els diversos problemes que anaven sorgint amb la nova tecnologia integrada al dispositiu. Vet aquí on els anys d'inversió en recerca i desenvolupament van començar a donar fruits gràcies a la col·laboració entre els diferents departaments de la companyia.
El repte no era senzill. Aconseguir diferenciar els objectes en primer pla del fons i minimitzar lefecte de desenfocament de la càmera suposa una tasca colossal. Per fer-ho primer calia mesurar amb precisió petits objectes en tot tipus d'escenaris i amb tot tipus de condicions de llum. Es va haver de treballar fins que va ser possible diferenciar els dits de les mans evitant que es confonguessin amb l'entorn. Fruit d'aquest treball el nou Kinect és capaç de detectar objectes de tan sols 2,5 centímetres de mida, davant els 7,5 centímetres del seu predecessor. La qüestió del desenfocament va requerir una mica més de treball i optimització de programari, però amb el temps, els enginyers de Microsoft van aconseguir reduir el motion blur des dels 65 mil·lisegons del Kinect original fins als 14 mil·lisegons del seu successor.
Totes aquestes tasques requereixen processar una ingent quantitat d'informació. Les dades capturades per les càmeres de Kinect són per píxel, fet que suposa que cada un dels 220 mil píxels que suporta el sensor de Kinect recull dades independentmentA això cal sumar-hi molta més informació recollida per la resta de sensors. La qüestió complicada és aconseguir identificar i interpretar tota aquesta informació, separant els elements i la profunditat a què es troben i eliminant el soroll de la imatge.
Amb Kinect, Xbox One necessita processar 6, 5 milions de píxels per segon
"Xbox One necessita processar 6, 5 milions de píxels per segon i només una petita part del poder de computació de la consola pot ser dedicat a la tasca d&39;interpretar la informació ja que la potència més gran ha d&39;estar reservada per als jocs, el seguiment de l&39;esquelet o el reconeixement facial o d&39;àudio. Calia realitzar molt poca computació per cada píxel i per això va ser necessari netejar>Sense la inestimable ajuda de Microsoft Research, l&39;equip de Kinect mai no hagués aconseguit el seu objectiu a temps"
La importància efectiva de Microsoft Research
El treball combinat de l'equip de Kinect amb la gent de Microsoft Research no ha estat una relació merament de consulta. Els investigadors de Microsoft van assumir bona part del treball i van construir tota una infraestructura i el programari que permetessin solucionar els problemes que implicava afrontar l'evolució del dispositiu. El coneixement dels dos equips a les seves respectives àrees va permetre avançar més ràpid que per separat.
La clau era la velocitat amb què es van integrar i la capacitat de proporcionar solucions en un curt període de temps. Però tota aquesta feina no es limita a treure un producte a la venda. L'avantatge addicional és que els avenços realitzats pels enginyers de Redmond estan disponibles per als desenvolupadors, permetent treballar amb més modes de visió i dades molt més netes.
Kinect deixa veure tot el potencial que amaga Microsoft com a companyia i que es revela quan els seus departaments treballen de manera integrada.Multiples investigadors de Microsoft Research han estat part activa en el desenvolupament de Kinect 2.0, treballant en un projecte que tindrà un impacte immediat al mercat. Per als que fa temps que demanem una major participació de Microsoft Research en els productes dels de Redmond és una bona notícia.
Kinect és a més la demostració palpable que Microsoft Research és molt més que un laboratori d'idees, és un capital fonamental per al futur de Microsoft .
Via | The Official Microsoft Blog | TechCrunch
