ノヴィントテクノロジーズ

Novint Technologies, Inc. は、ニューメキシコ州アルバカーキに本社を置く、触覚デバイスとソフトウェアの設計と製造を行う企業です。Novint は、ユーザーがコンピューティングで触覚を利用できる世界初の消費者向け 3D タッチ デバイスであるNovint Falconを開発しました。Novintは、ビデオ ゲームとテクノロジの専門的な利用という 2 つの主な分野に重点を置いています。ビデオ ゲームでは、Novint Falcon を使用してゲーム内のオブジェクトやイベントを感知し、プレーヤーにさらに没入感のある体験を提供します。Novint の専門アプリケーション グループである Advanced Products Group (APG) では、Novint のテクノロジを使用して、さまざまな専門アプリケーションやプロジェクトに触覚を追加しています。

Novint の主力消費者向け製品はNovint Falconで、ビデオゲームやその他のアプリケーションでマウスの代わりとなるUSB触覚デバイスです。Novint Falcon の名前は、ハヤブサがマウスの捕食者であることに由来しています。Falcon には取り外し可能なハンドル、つまりグリップがあり、ユーザーはこれを握って Falcon を制御します。ユーザーがグリップを 3 次元的に動かすと (マウスのように左右と前後に動かすが、マウスとは異なり上下にも動かす)、Falcon のソフトウェアはグリップが動かされた場所を追跡し、デバイス内のモーターに電流を送ってユーザーが感じることができる力を生成します。Falcon のセンサーはハンドルの位置をサブミリメートルの解像度で追跡でき、モーターは 1 秒あたり 1000 回 (1 kHz) 更新されるため、リアルな触感が得られます。仮想オブジェクトの表面は固い感じがし、詳細なテクスチャを適用できます。物体の重量とダイナミクスをシミュレートして、物体の慣性と運動量を感じることができます。銃の反動、ゴルフクラブの動き、車の加速など、ゲーム内のキャラクターのアクションとインタラクションを感じることができます。

Falcon は本質的には消費者向けロボットです。U 字型のベースに置かれたほぼ円錐形の本体に 3 本のアームで接続されたグリップで構成されています。3 本のアームはそれぞれ Falcon の本体内外に動きます。デフォルトのグリップは、上部に 4 つのボタンが付いた小さな球形のグリップです。ボタンは、プライマリ ボタンの Novint ロゴ (「N」に類似)、逆三角形 (「V」に類似)、稲妻 (「N」に類似)、プラス (「T」に類似) で、これらを合わせると「NVNT」という文字になります。これは Novint の名前の子音であり、公開会社としてのティッカー シンボルです。Falcon の円錐形のハウジングの前面の平らな部分には Novint Falcon のロゴがあり、デバイスの状態を示すためにさまざまな色で点灯します。本体には 3 つのモーターが内蔵されており、各モーターはモーターのキャプスタンに巻き付けられたケーブルによって Falcon のアームの 1 つに接続されています。3 つのアームがそれぞれ動くと、各モーターに取り付けられた光学センサーがアームの動きを追跡します。次に、ヤコビアンと呼ばれる数学関数を使用して、アームの位置に基づいて直交座標で 3 次元カーソルの位置を決定します。したがって、その触覚カーソルの位置は Falcon の動きによって制御され、Falcon のソフトウェアによって、ユーザーに適用する力を決定するために使用されます。電流は 1 kHz のサーボ レートでモーターに送信され、ユーザーに正確な触覚を提供します。このようにして、1/1000 秒ごとに、最大力 (2 ポンドを超える力) まで、あらゆる方向にグリップに適用できます。

Novint は、グリップ アクセサリをいくつか開発しました。消費者向けでは、Novint はピストル グリップを開発しました。これはピストル ハンドルの形状で、球形グリップの代わりに Falcon に取り付けられます。メイン トリガー ボタンと 3 つのサイド ボタンがあります。これはファースト パーソン シューティング (FPS) ゲームで使用することを目的としていますが、一般的には多くの用途に使用できる人間工学に基づいたグリップです。Novint は、ハンドルの回転を追跡する 3 自由度 (3 DOF) グリップなど、いくつかのプロ用グリップも開発しました。このうち 2 つの自由度は作動し、ユーザーに力を与えることができます。

3D タッチ ソフトウェアは、Novint の創業以来の主要な焦点であり、Novint は歴史的にハードウェアよりもソフトウェアに重点を置いてきました。Novint のソフトウェアは、コンピューティングにおいてユーザーに正確なタッチ感覚を提供するために作成されました。

Novint は、いくつかの異なるカテゴリのソフトウェアを作成しています。同社は、Haptic Device Abstraction Layer (Haptic Device Abstraction Layer) の略である HDAL と呼ばれる低レベル ドライバー ソフトウェアを開発しました。HDAL は、Falcon とコンピューター間の低レベル通信を処理します。Novint は、ゲームでフォース エフェクトを作成するために使用される、HDAL の上位のソフトウェア レイヤーである HFX (Haptics Effects) を作成しました。Novint は、プロフェッショナル プロジェクト用にさまざまなアプリケーションを開発しました。Novint はまた、多数のビデオ ゲームを公開しています。その中には、Novint が直接開発したものもあれば、Novint が既存のゲームに Falcon のサポートを追加したものもありました。独立したグループも、Falcon 用のオープン ソース ドライバー ライブラリ^[1]を開発しました。

Falcon には、チュートリアル、Newton's Monkey Business というゲーム、Feelin It Sports Pack という 3 つのアプリケーションが同梱されています。チュートリアルでは、さまざまなテクスチャを適用できる仮想球をユーザーが感じることができます。たとえば、氷のテクスチャを選択すると、硬くて滑りやすい表面が表示され、サンドペーパーはざらざらした感じになり、糖蜜を選択すると、3D カーソルが移動できる粘性のあるテクスチャが表示されます。また、チュートリアルでは、ゴムバンドに取り付けられたボールを振り回すことでダイナミクスを感じたり、キャッチャーミットで野球ボールを捕るシミュレーションを行ったりできます。最後に、チュートリアルでは、フェンスから缶を撃つために使用できる仮想スリングショットをユーザーが撃つことができます。Newton's Monkey Business には、さまざまな種類のゲーム インタラクションを示すさまざまなミニ ゲームを含む 24 のミニ ゲームが含まれています。Feelin It Sports Pack には、ボウリング、ホームラン ダービー、スリー ポイント シュートアウト、卓球、Feelin It Golf など、いくつかのスポーツ ゲームが含まれています。

Novint の最も初期のゲームの 1 つは、無料でダウンロードできるHaptics Life 2というゲームでした。これは、マウス コントロールが Falcon コントロールに置き換えられ、3D フォース フィードバックが組み込まれたHalf -Life 2 の MOD です。その結果、武器の反動、運んだオブジェクトの重量、キャラクターに与えられたダメージ、キャラクターと車両の加速がすべて Falcon によってプレイヤーに伝えられます。ゲーム内の各銃には、それぞれ異なる具体的な反動があります。

Novint は、幅広いジャンルにわたってさまざまな追加ゲームを開発してきました。2009 年現在、Novint は Falcon で動作する 50 を超えるタイトルを公開しています。Novint のゲーム ライブラリの大部分は、Novint が手を加えた既存のゲームに基づいています。

Novint は現在、FalconHD と F-Gen の 2 種類のゲーム サポートをリリースしています。FalconHD ゲームは、Novint がゲームのソース コード アクセスのライセンスを取得し、ゲームに直接フォースを統合するゲームです。F-Gen ゲームは、Novint の F-Gen アプリケーションを利用して、ゲームにコントロールとフォースを追加します。Mod、つまりゲームの変更は、Novint とそのコミュニティによって引き続き開発されますが、Mod は通常、F-Gen サポートを通じて分類されます。

F-Gen は、ゲームやアプリの多くのインタラクションの制御とフォースはソース コードにアクセスしなくても実装できるという認識のもと、Novint Falcon でサポートされるゲームやアプリケーションを多数作成するために開発されました。そのため、Novint はコミュニティやユーザー自身がゲームやアプリケーションのサポートを追加し、作業を共有し、より迅速に、より堅牢なゲームやアプリケーションのサポートを得られる F-Gen システムを開発しました。F-Gen はコミュニティ ツールとして設計されました。強力なスクリプト言語と、F-Gen に機能を追加できる F-Gen「ツール」を追加する機能が含まれています。

F-Gen ドライバはマウスをエミュレートし、カスタマイズ可能なので、Falcon はあらゆる PC ゲームや PC アプリケーションで動作します。ユーザーは Falcon のコントロールの移動スケールを調整し、さまざまなゲームの設定を保存できます。グリップ ボタンは、ゲーム内のさまざまなコントロールにマッピングできます。Novint は、ジェスチャー キューブまたは G-Cube と呼ばれるジェスチャー認識システムを開発しています。このシステムでは、ユーザーは 36 の覚えやすいジェスチャーに簡単にアクセスして、任意のキー プレスまたはマクロをアクティブ化できます。右に移動してから前進するなどの動きで懐中電灯を点灯できます (動きを制御しやすくするための触覚キューも表示されます)。一方、下-下の動きでキャラクターをかがめることができます。G-Cube は、前方-上を「カット」にマッピングし、前方-下を「ペースト」にマッピングするなど、他のアプリケーションでも汎用的に使用できます。

FalconHD タイトル以外にも、F-Gen には 3 つのレベルのゲーム サポートがあります。F-Gen Bronze、F-Gen Silver、F-Gen Gold です。F-Gen Bronze は、カスタマイズされた入力による基本的なマウス サポートのみです。F-Gen Silver には基本的なフォースがあります。F-Gen Gold には、強力なフォース フィードバック サポートがあります。

F-Gen ベータ版のリリースにより、すべての PC ゲームを Novint Falcon でプレイできるようになりました。Novint と Novint のコミュニティは、多くのゲームにさらなる力を加えるために、F-Gen 内に特定のドライバーを追加しています。

1995 年、米国政府の研究所であるサンディア国立研究所は、世界初の商用 3D 触覚デバイスの 1 つを購入し、触覚ソフトウェアの開発を開始しました。サンディアは、中核的な触覚研究と、その技術を科学的視覚化に使用する方法の研究を行いました。同社は、触覚分野のソフトウェア面のみに焦点を当てた世界初の企業の 1 つでした。アンダーソンは、2000 年までサンディアでプロジェクトを指揮し、その時点で Novint を設立しました。Novint は、この技術の独占ライセンスを取得し、商用化を開始しました。

Novint のビジョンは、テクノロジーがコンピューティングを根本的に変える可能性があり、人間の最も基本的な感覚と体験の 1 つをコンピューターに追加できるというものでした。このビジョンに基づき、Novint は当初、消費者向けアプリケーションに重点を置いていましたが、すぐにドットコム バブルがはじけて市場が崩壊する状況に陥りました。2001 年当時、初期段階の企業にとって投資を得るのは困難だったため、Novint はよりハイエンドのプロフェッショナル向けアプリケーションに注力しました。

Novint は数年間にわたり、ロッキード・マーティン、クライスラー、シェブロン、モービル、アラムコ、サンディア国立研究所、ハーバード大学など、 さまざまな企業向けのカスタム開発に注力してきました。

2004 年当時、3D 触覚ハードウェアのコストは依然として 10,000 ドルを超える非常に高額でした。Novint は、再び消費者向け分野に進出するには、消費者向けレベルのハードウェア デバイスを自社で開発する必要があると感じました。Novint は、パートナー企業である Force Dimension からライセンスを受けた 15,000 ドルの触覚デバイスを、ゲーマーにとって十分な堅牢性を備えながらも、外科手術シミュレーションに使用できる忠実性を備えた消費者向けレベルのデバイスに変えるという困難な課題に取り組みました。

2006 年までに、Novint は高価なハイエンド設計を採用し、Lunar Design と共同で消費者レベルのプロトタイプを作成しました。2006 年 6 月、Novint は NVNT というティッカー シンボルで OTC:BB に上場しました。2006 年後半、Novint はV-Techと提携して、Falcon を中国で製造しました。

2007 年の CES で、Novint は Novint Falcon を消費者向けデバイスとして発売する計画を発表し、2006 年 6 月 18 日 (トム アンダーソンの 32 歳の誕生日) に、ハードウェアのコストを実質的に 2 桁 (当初のコストの 1/100) 下げて、世界初の消費者向け 3D タッチ デバイスを発売しました。

当時、Novint は強力なハードウェア ソリューションを持っていましたが、ゲーム サポートの改善が必要だと感じていました。これは同社の主な焦点の 1 つでした。2008 年 5 月、Novint は Electronic Arts と 7 つの AAA ゲーム タイトルのライセンス契約を結びました。その後、Novint はValveを含む他の出版社や開発者とライセンス契約を結びました。

2009年6月、ValveはHalf-Life 2: Episode One、Half-Life 2: Episode Two、Portal、Team Fortress 2のアップデートをリリースし、Novint Falconのゲームサポートを追加しました。^[2]

2009 年 12 月、Novint は Windows で Falcon をマウスのように使用できるツールである F-Gen の最初のベータ版をリリースしました。このプログラムには、理論的にはユーザーが Falcon を実質的にあらゆるゲームに統合できるようにするスクリプト機能も含まれていました。

2010年2月、Novintは自社のG-cube機能を統合したF-Genソフトウェアの2番目のベータ版をリリースしました。同月後半には、ボタン機能に発生したバグを修正する小さなDLLパッチをリリースしました。ベータ版とパッチは、Novintフォーラムでのみリリースされました。^[3]

• デルタロボット

ウィキメディア・コモンズには、 ノヴィント・ファルコンに関連するメディアがあります。

• 公式サイト（現在は閉鎖中）
• CES 2007での Novint Falcon デモのビデオ。
• libnifalcon - Novint Falcon 用のオープンソース ドライバー。Wayback Machineで 2012-11-30 にアーカイブされました。