ワイヤードグローブ

ワイヤードグローブ（データグローブ[1][2]またはサイバーグローブとも呼ばれる）^は、手袋のように装着する人間とコンピュータの相互作用のための入力デバイスです。

指の曲がり具合などの物理的なデータを取得するために、さまざまなセンサー技術が使用されています。多くの場合、磁気追跡装置や慣性追跡装置などのモーション トラッカーが取り付けられ、手袋の全体的な位置/回転データを取得します。これらの動きは手袋に付属するソフトウェアによって解釈されるため、1 つの動きがさまざまな意味を持つことがあります。ジェスチャーは、手話やその他の記号機能の認識など、役立つ情報に分類できます。

高価なハイエンドの有線グローブは、触覚のシミュレーションである触覚フィードバックも提供できます。これにより、有線グローブを出力デバイスとしても使用できます。従来、有線グローブは高額でしか入手できず、指曲げセンサーと追跡デバイスを別途購入する必要がありました。

有線手袋は、仮想現実環境やロボットによる人間の手の動きを模倣するためによく使用されます。

セイヤーグローブは、 1977年に電子視覚化研究所によって開発され、最初の有線グローブでした。^[3]

1982年、トーマス・G・ジマーマンは、指の曲げを測定するために手袋に取り付けられた光学屈曲センサーに関する特許（米国特許4542291）を申請しました。^[4]ジマーマンはジャロン・ラニアーと協力して、超音波と磁気による手の位置追跡技術を組み込み、それぞれパワーグローブとデータグローブを作成しました（米国特許4988981、1989年申請）。^[5]データグローブで使用されている光学屈曲センサーは、ヤング・L・ハービルによって発明されました。彼は指の関節近くのファイバーに傷を付けて、曲げに対して局所的に敏感になるようにしました。^[6]

1987年に家庭で利用できる最初の有線手袋の1つは、Nintendo Power Gloveでした。これは、 Nintendo Entertainment System用のゲーム用手袋として設計されました。粗雑なトラッカーと指曲げセンサーがあり、背面にボタンがありました。PowerGloveの抵抗センサーは、愛好家が独自のデータグローブを作成するためにも使用されました。^[7]

これに続いて、1990 年に Virtual Technologies, Inc. によって作成された Cyber​​Glove が登場しました。Virtual Technologies は2000 年 9 月にImmersion Corporationに買収されました。2009 年に、Immersion Corporation は Cyber​​Glove 製品ラインを売却し、新しい会社である Cyber​​Glove Systems LLC が Cyber​​Glove の開発、製造、販売を引き継ぎました。

イマージョン社は、サイバーグローブのほかにも、仮想現実で指が物体に触れるとグローブの各指を振動させるサイバータッチ、実際に固体やスポンジ状の物体を握ったり触ったりする動作をシミュレートするサイバーグラスプ、そして、上記すべてを実行し、ユーザーの腕全体の正確な動きも測定するサイバーフォースデバイスという、3つのデータグローブ製品も開発しました。

2002年、P5グローブがエッセンシャル・リアリティ社^[8]から発売された（ハードウェアはジョハサン・クラークとリー・ボイドが設計）。通常のアプリケーションでは2次元マウスとして動作し、いくつかのコンピュータゲームは「3D」サポートを提供するために特別に改造された。P5グローブはMicrosoft Windows XPおよびクラシックMac OSと互換性がある。Linux用の非公式ドライバーも存在する。ガジェットやゲーム雑誌から好意的なレビューを受けたが、互換性のあるソフトウェアがないなどの問題があり、目新しいもののままだった。^[要出典]その後、製造中止となった。

P5 グローブに続いて登場したのは、フィフス ディメンション テクノロジーズが販売するデータ グローブとフレクサー ストリップ キット (5th グローブ DFK) である 5th グローブです。このパッケージは、柔軟な光学曲げセンサーを使用して手と腕の動きを追跡します。このグローブは、5DT の超音波追跡システムである 5DT ヘッド トラッカーと 5DT ハンド トラッカーと一緒に使用でき、ユニットの送信機から最大 2 メートル離れたところからの動きを追跡できます。

最も完成度の高い市販ソリューションが高価であることを懸念して、Pamplonaらは新しい入力デバイスである画像ベースデータグローブ（IBDG）を提案しています。^[9]ユーザーの手にカメラを、各指先に視覚マーカーを取り付け、コンピュータービジョン技術を使用して指先の相対位置を推定します。指先に関する情報を取得すると、逆運動学技術を適用して各指関節の位置を推定し、仮想世界でユーザーの指の動きを再現します。^[10]モーショントラッカーデバイスを追加すると、ユーザーの手のピッチ、ヨー、ロール、XYZ変換をマッピングすることもでき、低コストのデバイスでユーザーの手によって実行されるすべてのジェスチャーと姿勢を（ほぼ）再現できます。

慣性、光学、磁気技術に代わる現代的な方法として、ストレッチセンサーの使用があります。ニュージーランドのStretchSense社は、MoCap Proと呼ばれる初のストレッチセンサー対応モーションキャプチャーグローブを開発しました。^[11]ストレッチセンサーは、伸縮、曲げ、せん断、圧力の変化を測定するシリコンベースのフレキシブルコンデンサーです。このデータは、 Unreal Engine、Unity、Mayaなどのソフトウェアプラットフォームにストリーミングされ、仮想キャラクターの手をアニメートすることができます。

有線手袋の代替案としては、触覚フィードバックを犠牲にして、カメラとコンピュータービジョンを使用して手の3D姿勢と軌道を追跡する方法がある。 ^[12]

映画版『マイノリティ・リポート』では、ワイヤレス手袋を使用して未来的なコンピューターのような周辺機器を制御します。

マテルのパワーグローブは、任天堂のプロダクトプレイスメント映画『ウィザード』で目立つように登場し、敵役のルーカス・バートン (ジャッキー・ヴィンソン) が使用していたことが印象的でした。

有線グローブのコンセプトは、研究およびエンジニアリング コミュニティで伝統的に人気があります。エンジニアは、ジェスチャー認識の目標を達成するために、革新的なセンサー テクノロジーとアーキテクチャを使用するプロトタイプの開発を続けています。たとえば、そのようなプロジェクトの 1 つが、2009 年に当時電子工学を学んでいた Arvind Ramana、Subramanian KS、Suresh、および Shiva によって開発された Smart Glove です。このプロジェクトは、ホール効果スイッチとカスタムの自家製曲げセンサーを興味深い方法で使用した革新的なデザインでした。

データグローブの導入を妨げる大きな障害の一つは汗です。^[13]

• ジェスチャー認識
• 引き渡す
• モーションキャプチャ
• オープンソースロボット
• プロジェクト・ディジット
• ロボットアーム

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• 手袋ベースの入力インターフェース