未来世界的通讯-计算机协同工作.docx

计算机越来越多地用于加强人与人之间的合作。作为协作工具变得越来越普遍人机界面一个人介导的人机界面，通过计算机的方式。这种强调人机介面的设计增加了新的技术挑战。这些挑战是复杂的企图，支持三维计算机支持的协同工作（CSCW）。面对面协作虽然使用空间线索和三维对象的操作中是常见的，三维的CSCW工具仍然很少。然而，虚拟现实等新的3D界面隐喻可以克服这个限制。三维协同设计，虚拟现实（VR）会出现天然的媒介，在此设置电脑可以提供相同类型的协作信息，人们在面对面的互动，如通信对象的操作，语音和手势[12]。潜水项目的工作[3]，绿地[6]和其他完全身临其境的多参与者的虚拟环境，在这样的环境中，协同工作确实是直观的。然而，目前大多数的多用户虚拟现实系统是完全沉浸其中，分离的用户从真实的世界和他们的传统工具。格鲁丁[4]指出，CSCW工具时，他们一般都拒绝强制用户改变他们的工作方式。这是因为人们平时的工作和他们被迫工作，因为计算机接口之间的接缝或不连续的介绍。石井中详细描述的优势无缝CSCW接口[5]。显然，沉浸式虚拟现实界面引入一个巨大的现实和虚拟世界之间的不连续性。另一种方法是通过混合现实（MR），叠加到现实世界中的虚拟对象。在过去的研究已经探索了使用MR的方法，以支持面对面的合作。的项目如Studierstube [10]，运保[9]，和AR?2曲棍球[7]让用户可以看到对方以及它们之间的空间三维虚拟对象。用户可以与现实世界中的虚拟影像的同时，到现实世界中的VR接口带来的好处和便利很自然的协作。在过去的研究中，我们发现，这意味着用户更好地进行合作的任务在一个面对面MR设定比完全沉浸的虚拟环境[2]同样的任务。在本文中，我们报告的MR技术的应用，支持远程协作。我们已经开发了一个的议员会议系统，可以让虚拟图像（虚拟显示器）的远程合作者用户的真实环境上叠加。我们的混合现实会议系统试图克服目前的桌面视频会议系统的局限性，包括缺乏空间感[11]，与共享3D数据的难度，而且需要是实际存在的会议在台式机。在使用该系统，用户可以很容易地改变虚拟监视器的安排，将虚拟影像的远程与会者介绍他们在现实世界中，他们可以协同使用虚拟共享白板的二维和三维信息交互。虚拟图像显示在一个轻量级的头盔显示器，穿戴式计算机与我们的系统可以移植实现协作，在工作场所的任何地方。在一个多用户的混合现实的视频会议系统，虚拟与现实世界的图像的精确定位是面临的最大挑战之一。在我们的工作中，我们使用计算机视觉技术，并已开发了一些优化算法，可快速，准确的实时注册。在本文中，我们首先介绍我们的会议应用程序，然后使用基于视频的登记方法。系统概述我们的原型系统，支持用户穿着透视头盔显示器和那些比较传统的桌面界面之间的合作。这模拟的情况可能发生在一台结合专家和远程现场工作人员之间的合作。在本节中，我们首先描述的MR磁头的安装界面，然后在桌面上的接口。由于硬件的限制，我们目前只能支持一个单一的MR用户与任意数量的台式机用户。然而，随着更多的显示器和数码相机，我们可以增加这个数字。混合现实界面与MR接口的用户戴着对虚拟IO iglasses的头部安装的显示器（HMD），已被修改的，通过添加一个小的彩色相机。iglasses是全彩色，可以使用在任何一个看透或闭塞模式，并有一个分辨率为263x234像素。摄像机输出，SGI，O2（R5000SC 180MHz的CPU）的计算机和视频输出的的SGI连接回入目连接到头盔显示器。O2被用于两个图像处理的视频从头部安装的相机和虚拟图像生成的HMD。性能速度是每秒7-10帧的完整版本，10-15 fps的运行没有虚拟共享白板。MR用户也有一组小标记的卡片和一张纸外周围用六个字母就可以了。有一个小标记的卡，他们的名字写在每一个远程的合作者。这些占位符（用户ID卡）的虚拟显示器显示远程的合作者，而较大的一张纸，是一个占位符的共享白板。若要写入和与虚拟对象的交互，用户有一个简单的光笔，包括一个LED，开关和电池安装在一支钢笔在共享白板。当LED接触的表面的开关被触发，它处于打开状态。图1示出了观察员视图的MR用户使用的接口。图1。使用MR接口软件组件的接口由两部分组成，虚拟监视器上显示的用户ID卡和虚??拟共享白板。当系统运行时，计算机视觉技术是用来识别特定的用户ID卡（卡上使用的用户名），并显示实时视频或3D头像对应的ID卡的远程用户。视觉技术也被用来计算头的位置和方向相对于卡的虚拟图像，所以精确地注册与ID卡。图2示出了一个虚拟监视器的一个例子，在这种情况下，在使用者保持的ID卡具有连接到它从远程的合作者的实况视频。这种方法是类似的Rekimoto使用视觉技术识别二维矩阵标记在非合作混合现实应用[8]。图2。远程用户代表在MR界面。如果远程系统有一个摄像头捕捉到的实时视