Bugün oyun konsolu dendiğinde üstü tozlanmış Atari’ler bir yana Sony’nin Play Station’ı özellikle Türkiye’de akla ilk gelen üründür. Şüphesiz, yıllardır hayatımızda. Bu oyun konsolu, Atari’den nasibini almış bir nesil için muazzam bir sıçramaydı, hatta kaliteydi. Elbette her teknolojik ve ticari ürün gibi gelişimden nasibini aldı. Sony’nin oyun dünyasındaki yükselişi, markalaşması Microsoft’u ve bu işe yıllarını vermiş Nintendo’yu da kamçılamış olmalı ki oyun sektörü son 20 yıl içinde muazzam bir ilerlemeye tanık oldu. Bu ilerlemenin sonucu, daha hızlı işlemciler ya da daha gerçekçi görseller değil, video oyunu anlayışının değişimiydi.
Önceleri Nintendo sektörde yılların vazgeçiremediği klasik atmosferi devam ettiriyordu. Microsoft ise Xbox ile sağlam bir giriş yapmıştı. Ardından mücadele Nintendo’nun kontrolör anlayışını değiştiren oyun konsolu Wii ile yeni bir bakış açısı kazandı. Wii alışılmış oyun kontrolörlerini portatif hareket algılayıcılara dönüştürmüştü. Ancak Sony’nin macera aramayan oyun konsolu Play Station zirvede oldukça sağlam duruyordu.
Haziran 2009’da düzenlenen E3 elektronik fuarında Microsoft, Natal Projesini duyurdu. Video oyunu sektörünü aşan Natal Projesi, oyun konsolu karşısında bütün kontrolörleri bir kenara bıraktırıp yalnızca kendimiz olmayı sağlayarak, insan-makine etkileşimine yepyeni bir anlam kazandırdı.
Natal Projesi, Microsoft’un ilk olarak oyun konsolu Xbox 360 için geliştirmeye başladığı bir sistem. 2010 yılında Kinect adı ile satışa sunulan donanım ise bu projenin göz bebeği ürünüdür. Kinect, kullanıcı ile arasındaki fiziksel kontrolörleri kaldırarak Xbox’ın tamamen insansı vücut hareketleriyle kontrol edilmesini sağlayan ilk video oyunu donanımıdır.
[youtube http://www.youtube.com/watch?v=p2qlHoxPioM&w=480&h=310]
İşlevini, gördüğü ortamın 3D (3 boyutlu) haritasını oluşturarak içindeki insansı özellikleri belirleyen ve çevresinden yalıtarak ayıran yazılımı sayesinde gerçekleştirmektedir. Kendinden önceki konum belirleme ve haritalama tekniklerinin maliyete, kütleye veya performansa bağlı dezavantajlarını kısmen ortadan kaldıran Kinect, maliyet/performans oranıyla da kaçınılmaz olarak pek çok alanda kendine yer buldu.
Yukarıdaki görselde de görüldüğü gibi Kinect bir kızılötesi projektöre sahip. Bu projektör insan gözünün algılayabildiğinden daha yüksek dalga boyuna sahip kızılötesi ışınları bulunduğu görüş alanındaki her yere gönderir. Cisimlere çarpıp geri yansıyan bu ışınlar fotonları algılayabilen bir CMOS (Bütünleyici Metal Oksit Yarı İletken) çip içeren derinlik algılayıcısı tarafından algılanır ve odanın 3 boyutlu bir haritası çıkarılır. Bu yöntem basitçe cisimlerden geri dönen kızılötesi ışınların sensöre gelme sürelerini kullanır. Yani iki cisim kıyaslandığında arkada duran cisimden yansıyan ışık daha uzun bir yol kat edeceğinden sensöre daha geç gelecektir. Kinect bu sayede 1 santimetreye kadar derinlik farklarını algılayabilir. Sistem bu şekilde elde ettiği verileri 3 boyutlu bir haritaya dönüştürerek bu haritadaki insan şekillerini tarar ve bulduğu insanlarda kafa, omuz, el, dirsek, ayak gibi 20 spesifik bölgeyi işaretler[9]. Ardından yazılım, işaretli bölgelerin hareketlerini ekrandaki oyun karakterinin hareketlerine aktarır. Kinect tüm bu süreci saniyede 30 kez tekrarlayarak insan gözü için kesintisiz görünen bir akış sağlar.
Bir makinenin herhangi bir insana ait parçaları tanıması için oluşturulması gereken yazılım oldukça karmaşıktır. Bu nedenle bu noktada bir miktar yapay zekaya başvuruluyor. “Otomatik Öğrenme” şeklinde ifade edilebilen bu yöntemde farklı insanlara ait farklı açılarda ve pozlarda milyonlarca fotoğraf bir süper bilgisayara aktarılarak bilgisayarın olasılıklar ve istatistiklerle insan vücudunu daha kesin tanıması sağlanır. Buna ek olarak, sistemin insan bedeninde işaretlemesi gereken yerleri öğrenmesi benzer şekilde hareket yakalama stüdyolarında insan vücudunun istenilen bölgelerine yerleştirilen algılayıcılardan elde edilen verilerle sağlanır. Bu geri plan çalışmasından sonra yazılım, ürünler ile piyasaya sunulur. Kinect, 3 boyutlu haritada bu şekilde öğrendiği insanları oturuyor ya da bir başka cismin arkasından kısmen görünüyor dahi olsa tanıyabilir.
(Flickr: karindalziel & mmassie)
Kızılötesi kamera kullanılarak kaydedilen insan gözüyle göremediğimiz görüntülerde Kinect’in kızılötesi ışık kaynağından yayılan ışınları görüyoruz. Her bir noktadan geri yansıyan ışınlar CMOS çip üzerindeki piksellere ulaşarak aralarındaki zaman farkları hesaplanır. Bu şekilde elde edilen görüntü, bir nevi webcam gibi kullanılan 1280×960 piksel çözünürlükte RGB (ing. kırmızı, yeşil, mavi) kamera ile kaydedilen renkli görüntü ile birleştirilerek, kişinin üç boyutlu kopyası oluşturulur. Böylece sistem, kullanıcısını diğer kişi ve nesnelerden ayırt edebilir.
Natal Projesinin insan-makine etkileşiminde kullandığı bir de ses tanıma teknolojisi de var. Kinect’te bulunan 4 mikrofondan alınan ses, belli algoritmalar kullanılarak gürültüyü arka plana itip insan konuşmasını baskın hale getirerek algılanır. Buna elbette ses tanıma unsuru eşlik eder ve aynı anda konuşan bir kaç kişilik grup arasında kişiler ayrı ayrı görsel ve işitsel olarak oyun konsolu tarafından tanınır. Bu denli gelişmiş tanıma ve görsel iletişim unsurları varken Milo gibi oyunların geliştirilmesi neredeyse kaçınılmazdır.
[youtube http://www.youtube.com/watch?v=CPIbGnBQcJY&w=480&h=310]
Bir anlığına oturma odanızda son teknoloji bir derinlik algılayıcı olduğunu düşünün? Bununla sadece oyun oynamakla yetinir miydiniz?
Şüphesiz pek çok kişi için Kinect bir mucizeydi ve bir çok kişi (robot yapımcıları, doktorlar, toplum gönüllüleri, araştırmacılar, sanatçılar hatta porno yapımcıları bile) ürünü hackledi ve oyun donanımı amacından çok farklı işlerde kullandı. Fiziksel kontrolör olmadan Süper Mario oynamak isteyen kullanıcılardan, körler için Kinect kullanan bir kask prototipine[8] hatta 3 boyutlu yazıcılar kullanarak kendi Kinect görüntülerini yazdıranlara kadar…
Ayrıca Kinect’i maliyetine oranla üst düzey görsel veriler sağlayan bir göz olarak kullanan robot çalışmalarının sayısı giderek artmakta. Öte yandan Norveç’te bir mağarada Kinect kullanarak 3 boyutlu yüzey taramaları yapan Ken Mankoff gibi araştırmacılar[5] ve ameliyatları sırasında hastanın durumunu gösteren bilgisayarları el hareketleri ile kontrol eden doktorlar[7] için de maliyeti oldukça düşük bir hizmet.
0,8 metre ile 4 metre arasındaki kısıtlı ve kısa bir alanda verimli olabilen[9] bu donanım 120$ olan fiyatı ile gene fiyatı 200.000$’a kadar çıkabilen ve kilometrelerce öteyi tarayabilen LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging[10]) gibi lazer ile nesnelerin tespiti ve menzil hesaplama sistemlerine kafa tutmayı başarıyor. Elbette bunda Microsoft’un açık kaynağı destekleyici tavrı oldukça etkili. Natal Projesi, Kinect ile piyasaya çıktıktan bir yıl sonra Microsoft serbest kullanıcılar için kaynak kodları ve yazılım geliştirme kitlerini yayınladı, sonuç ne mi oldu?
[youtube http://www.youtube.com/watch?v=7vq-1TiXi3g&w=480&h=310]
Teknolojik gelişim Atari’leri, bizleri taklit eden robotlara dönüştürdü ve Natal Projesi’yle oyun konsolu anlayışımız alışveriş merkezinden makul bir fiyata satın alınabilen son teknoloji bir derinlik algılayıcı kameraya dönüştü.
KAYNAKLAR
- Natural User Interface for Kinect for Windows
- How It Works: Xbox Kinect
- Exclusive: Inside Project Natal’s Brain
- How Motion Detection Works in Xbox Kinect
- Scientist Hack Kinect to Study Glaciers and Asterioids
- Kinect Hackers Are Changing the Future of Robotics
- http://www.youtube.com/watch?v=f5Ep3oqicVU
- http://www.zoneos.com/kinectfortheblind.htm
- http://msdn.microsoft.com/en-us/library/jj131027.aspx
- Wikipedi: LIDAR
Yorum Ekle