Интерфейс фонарика - это библиотека, позволяющая легко создавать трёхмерный пользовательский интерфейс на базе жестов. Для ввода жестов данный интерфейс использует обыкновенный карманный фонарик и стандартную веб-камеру. При этом допускается расширение активной зоны за счёт использования дополнительных камер, причём процедура калибровки камер выполняется прозрачно для пользователя и в реальном времени. Помимо библиотеки, доступен полный исходный код.
Поскольку любой манипулятор ограничивает набор возможных взаимодействий, от него следует отказаться и осуществлять пользовательский ввод при помощи трехмерных жестов. Различных подходов к реализации захвата движений (Motion Capture) достаточно много, но, к сожалению, все они обладают определенными недостатками. Оптические методы требуют закрепления специальных маркеров и определенного размещения нескольких камер (для безмаркерного варианта требуется плотно облегающая одежда и отсутствие прочих движущихся объектов в кадре). Инерциальные системы также требуют закреплять датчики и, кроме того, они не способны определять абсолютное положение в пространстве без поддержки оптических систем. Механические системы, помимо прочего, достаточно тяжелы, требуют периодической калибровки и имеют привязку к конкретному размеру. Электромагнитные и ультразвуковые методы являются аналогами оптических систем, но при этом они менее устойчивы к внешним помехам. Поскольку для манипуляций виртуальными объектами необходимо захватить положение рук в пространстве, наилучшим решением является использование оптической технологии. Сложность использования, связанную с закреплением датчиков на теле человека, можно устранить, выделив все датчики в отдельное устройство, которое пользователь будет брать в руку. В качестве дешевого манипулятора для ввода трехмерных жестов был выбран обыкновенный карманный фонарик. В качестве датчика света используется стандартная веб-камера, которая крепится к монитору. Фонарик, помимо низкой стоимости и легкости использования обладает одним немаловажным преимуществом: он является не точечным, а протяженным источником света. Иными словами, камера видит фонарик не как точку, а как круг. Эта особенность позволяет нам вычислять расстояние до объекта на основе анализа изображения всего одной камеры. Поэтому, при установке системы не требуется производить калибровку, а сама камера может быть размещена совершенно произвольно. Изображение, получаемое с веб-камеры, подвергается анализу: изменение положения светового пятна позволяет определить две координаты, на основе изменений размера светового пятна определяется третья, а путем анализа геометрической формы светового пятна вычисляются вектор направления фонарика. Проведенные исследования показали, что «интерфейс фонарика» является удобным для пользователей, эффективно работает при любых условиях внешней освещенности, и обладает достаточной точностью и скоростью для успешной игры в аркадные игры.
Растекание лавовых потоков
Для описания процесса течения лавовых потоков или роста лавовых куполов рассматривается задача численного моделирования растекания вязкой неоднородной несжимаемой жидкости под действием...