Forskere øger adgangen til 3D-modellering via berøringsbaseret skærm

Med det mål at øge adgangen til at lave, ingeniører ved Stanford University har samarbejdet med medlemmer af det blinde og svagtseende samfund for at udvikle et berøringsbaseret display, der efterligner geometrien af ​​3D-objekter designet på en computer.

Oprettelse af et 3D-objekt med computersoftware er ofte det første trin i at producere det fysisk og kan være belastende for mennesker, der er blinde eller svagtseende. Selv med 3D-modelleringssoftware, der har mere tilgængelige måder at indtaste designs på, de er stadig nødt til at evaluere deres arbejde ved enten at oprette en fysisk version, de kan røre ved eller ved at lytte til en beskrivelse fra en seende person.

"Designværktøjer giver brugerne mulighed for at skabe og bidrage til samfundet, men med ethvert designvalg, de begrænser også, hvem der kan og ikke kan deltage, "sagde Alexa Siu, en kandidatstuderende i maskinteknik ved Stanford, hvem udviklede sig, testet og forfinet systemet i denne forskning. "Dette projekt handler om at give en blind bruger mulighed for at kunne designe og oprette uafhængigt uden at stole på seende mediatorer, fordi det reducerer kreativiteten, agentur og tilgængelighed. "

Dette arbejde er en del af en større indsats inden for laboratoriet af Sean Follmer, adjunkt i maskinteknik, at udvikle taktile displays - displays, der videresender oplysninger via berøring - til forskellige formål, såsom interaktion mellem mennesker og computere og nye måder at dele eller forklare 3D-oplysninger på. Siu præsenterede det aktuelle arbejde den 29. oktober på den internationale ACM SIGACCESS -konference om computere og tilgængelighed (ASSETS). Selvom displayet hun præsenterede er en prototype, laboratoriet håber at lave en version, der er billigere, større og i stand til at skabe former i større detaljer.

Joshua Miele, medforfatter på papiret, er en blind videnskabsmand, designer og pædagog, der hjalp med at udvikle systemet, mens han var associeret direktør for teknologisk forskning og udvikling ved Smith-Kettlewell Rehabilitation Engineering Research Center. "Det åbner muligheden for blinde mennesker, ikke kun forbrugere af fordelene ved fremstillingsteknologi, men agenter i den, skabe vores egne værktøjer ud fra 3D-modelleringsmiljøer, som vi gerne vil have eller har brug for-og har et håb om at gøre det rettidigt, " han sagde.

Større forståelse

Displayet minder om et pin -legetøj, idet det danner former fra et højt felt, rektangulære pinde, der bevæger sig op og ned. Ved at indtaste specifikationerne for deres ønskede form i det ledsagende 3D-modelleringsprogram, brugere kan evaluere deres oprettelse via det berørbare display. Når de ændrer formen, de kan kommandere displayet for at gengive det igen. Denne taktile skærm betragtes som 2,5D frem for 3-D, fordi bunden af ​​skærmen ikke ændrer form.

Forskerne designede dette system sammen med mennesker, der er blinde eller svagsynede, en proces, der var integreret i at få den til at imødekomme brugernes faktiske behov. Til sidst, teamet producerede et system, der kan rotere en 3D-model, zoome ind og zoome ud på et objekt, og vis det i opdelte sektioner - f.eks. at vise toppen og bunden af ​​en kop ved siden af ​​hinanden. Brugere kan også mærke formen med flere fingre eller hele deres hånd, som forbedrer de oplysninger, de kan fortolke fra displayet.

"Det, der virkelig er så fantastisk, er, at jeg kan se objektets forskellige perspektiver og ikke kun objektet i dets enkelte tilstand, "sagde søn Kim, en specialist i hjælpemiddelteknologi til Vista Center for Blind i Palo Alto og medforfatter af papiret. "Det giver større dimension til at forstå det objekt, du forsøger at lave. Og det er den samme mulighed, som en seende jævnaldrende ville have, hvor de også ville kunne se forskellige perspektiver for deres målobjekt. "

Teamet havde fem personer, der var blinde eller svagtseende, testede platformen, og systemet modtog meget positiv feedback, herunder anmodninger fra brugerne om at beholde de modeller, de skabte under test.

"Personligt, Jeg tror på, at adgang til værktøjer og adgang til at lave er noget, der er utrolig vigtigt og utroligt kraftfuldt, sagde Follmer, der er seniorforfatter af papiret. "Så at høre om de typer enheder og objekter og 3D-modeller, som de ønskede at skabe, var den mest spændende del."

Skala og opløsning

Med succesen i denne tidlige fase af co-design og testning, forskerne vil gerne forbedre skalaen, overkommelighed og opløsning af pin -displayet - i øjeblikket, hver nål er ret stor, så displayet ikke kan vise mange detaljer.

"Den feedback, vi modtog, viste, at selv med dette grove display, vi kan stadig få meningsfulde interaktioner, "sagde Siu." Det tyder på, at der er et stort potentiale i fremtiden for denne form for system. "

Forskerne vil også gerne undersøge alternativer til softwareprogrammet, hvilket kræver nogle programmeringsevner og er afhængig af tekstbaseret kommunikation. En mulighed kan være et system, hvor brugerne fysisk justerer stifterne, hvilket får koden til at ændre sig og matche det, de dannede.

"Jeg er virkelig begejstret for dette projekt, "sagde Kim." Hvis det bevæger sig mod implementering eller massedistribution på en sådan måde, at det er omkostningseffektivt, der muliggør fremtiden, synshandicappede eller blinde designere, der kommer ud af college for at have et værktøj, som ville give denne eller de personer adgangsniveauet til at forbedre deres læring det bidrager til individets princip, universel adgang og fremmer uafhængighed. "