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Kinect Semana Acadêmica de Ciência da Computação - PUCPR Bruno C. de Paula.

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Apresentação em tema: "Kinect Semana Acadêmica de Ciência da Computação - PUCPR Bruno C. de Paula."— Transcrição da apresentação:

1 Kinect Semana Acadêmica de Ciência da Computação - PUCPR Bruno C. de Paula

2 2 Quem sou eu? Bruno Campagnolo de Paula

3 Por que estou aqui? 3 13/1/2014 Centro de Engenharia de Sistemas Inteligentes

4 Interesse em aplicações para a GGJ12! Global Game Jam 2010 e 2011 (Curitiba) Global Game JamCuritiba 4 13/1/2014 Saiba mais em:

5 Resumo Vamos aprender o que é o Kinect; Arquitetura básica; Falar sobre o princípios de funcionamento; Demonstrar ferramentas de desenvolvimento e o SDK oficial. Comentar sobre aplicações e projetos.

6 Público-alvo da palestra Pessoal da computação em geral; Interessados em robótica; Desenvolvedores de jogos; Pesquisadores e desenvolvedores interessados no futuro dos sistemas de informação; Educadores (gesture based learning). 6 13/1/2014

7 O que é o Kinect? Dispositivo de interação natural; Microsoft; XBOX 360 (jogos); Lançamento: 4/11/2010; 8 milhões vendidos em 60 dias (recorde); 10 milhões até março de 2011; 7 13/1/2014

8 Motivação para criação do Kinect Sucesso do Wii; 8 13/1/2014

9 Wii / Kinect não são tão pioneiros! Dispositivos de interface natural Trabalhos de Myron Krueger (Video Place), Activator, EyeToy, Track IR, projetos finais; Problemas sempre foram: performance e reconhecimento facial. 9 13/1/2014

10 Kinect não é o único dispositivo moderno de interface natural atual Wavi Xtion da Asus 10 13/1/2014

11 Kinect não vai ser o único dispositivo futuro de interface natural Windows 8/9; iOs 6; 11 13/1/2014

12 Projeto Natal - Origem Forte P&D; Alex Kipmann - Diretor de incubação da Microsoft; PrimeSense; PrimeSense 3DV Systems /1/2014

13 History is about to be rewritten. This time human beings will be at the centre -- and the machines will be the ones that adapt. (apresentação do Kinect 2010)

14 14 13/1/2014 Se você sabe mover-se você sabe usar o Kinect

15 15 13/1/2014 Qualquer tecnologia suficientemente avançada é indistinguível de magia. Arthur C. Clarke

16 Arquitetura do Kinect 16 13/1/2014

17 Arquitetura do Kinect 17 13/1/2014 Projetor de Luz Infravermelha (invisível) Câmera RGB (comum) Câmera infravermelha Conjunto de microfones Motor

18 Arquitetura do Kinect 18 13/1/2014

19 Arquitetura do Kinect Image Stream Cada pixel representa uma cor; 640x480 (30 fps) OU 1280x1024 (máximo 15 fps); 19 13/1/2014

20 Arquitetura do Kinect Depth Stream Cada pixel representa a distância em relação ao objeto; 11 bits de precisão (2048 níveis de sensibilidade); 1.2 a 3.5 metros; 640x480 (30 fps – sem informação do jogador) e 320x240 (30 fps – com informação do jogador); 20 13/1/2014

21 Arquitetura do Kinect Audio Stream 4 microfones; Anula ruído e eco. Permite gravação de audio; Excelente reconhecimento de fala (em inglês); 21 13/1/2014

22 Arquitetura do Kinect Motor 27 graus para cima ou para baixo; Não chamar com muita freqüencia; SDK limita em 15 vezes a cada 20 segundos /1/2014

23 Sensor de profundidade 3d do Kinect 23 13/1/2014 Projetor de Luz Infravermelha Câmera infravermelha Sensor de Profundidade 3D

24 Princípio de funcionamento do sensor de profundidade 3D Medição de um padrão invisível projetado no corpo; 24 13/1/2014 Observação: não é uma câmera estereoscópica!

25 Informações de esqueleto dos jogadores Detecta até 6 jogadores; Obtém informação de esqueleto de 2 jogadores; Dá para obter a qualidade da captura; Este é o grande destaque do Kinect na área de Machine Learning /1/2014

26 O que dá para fazer com tudo isto? Vídeo sobre Os 5 primeiros meses do Kinect; Antes do lançamento do SDK Oficial!! 26 13/1/2014

27 Desenvolvendo para o Kinect Drivers abertos (Open Kinect):Open Kinect Windows XP, Vista, 7; MacOS X; Linux; Open Source; OpenNI (PrimeSense): OpenNI Windows, Linux, Mac OS X; Kinect SDK: Oficial da Microsoft; Apenas para Windows 7; 27 13/1/2014

28 Desenvolvendo para o Kinect Drivers abertos Após o lançamento foi hackeado em poucos dias; Ele é um dispositivo USB não criptografado!dispositivo USB Microsoft já estava prevendo usos fora do XBOX; Open Kinect Contest US$ 3.000,00; 28 13/1/2014

29 Desenvolvendo para o Kinect OpenNI Wrappers para linguagens diversas: C, C++, Processing, Java, Scratch; Fácil de integrar com o FAAST;FAAST O FAAST permite a criação de programas para o Kinect sem saber programar para o Kinect /1/2014

30 Desenvolvendo para o Kinect SDK oficial 13/junho/2011 Windows 7; 2GB RAM; DirectX 9.0c; Dual Core 2.66 GHz; Versão Beta; Licença não-comercial (cuidado!!) ;cuidado 30 13/1/2014

31 DEMOS do QuickStart do Kinect 1)Instalação do Sensor / Download do SDK; 1)Instalação do SensorDownload do SDK 2) Configurando o ambiente; 2) Configurando o ambiente 3) Criando um projeto Kinect no Visual Studio; 4) Exibindo a imagem da câmera; 4) Exibindo a imagem da câmera 5) Alterando o ângulo de elevação da câmera; 6) Trabalhando com a informação de profundidade;Trabalhando com a informação de profundidade 7) Obtendo informações do esqueleto Obtendo informações do esqueleto 31 13/1/2014

32 1)Instalação do Sensor O Kinect que vem no Bundle do XBOX não tem o cabo de energia (pode ser comprado a parte); Não coloque 2 Kinects ou 2 câmeras no mesmo hub USB; Verifique a versão do Windows (64 / 32 bits) /1/2014

33 2) Configurando o ambiente Instalar Visual Studio (pode ser o Express);Express Instalar DirectX SDK – Junho 2010;DirectX SDK – Junho 2010 Instalar Runtime do DirectX;Runtime do DirectX Se quiser usar o reconhecimento de voz: Speech Runtime 10.2; Speech Runtime 10.2 Kinect Speech Platform; Kinect Speech Platform Speech SDK; Speech SDK 33 13/1/2014

34 3) Criando um projeto Kinect no Visual Studio 34 13/1/2014

35 3) Criando um projeto Kinect no Visual Studio 35 13/1/2014

36 3) Criando um projeto Kinect no Visual Studio 36 13/1/2014 *

37 4) Exibindo a imagem da câmera Ver eventos VideoFrameReady e DepthFrameReady; 37 13/1/2014

38

39 5) Alterando o ângulo de elevação da câmera nui.NuiCamera.ElevationAngle = (int)slider1.Value; Máximo de 15 mudanças em 20 segundos; -27 a +27 graus; 39 13/1/2014

40 6) Trabalhando com informação de profundidade Cálculo da distância em milímetros: Depth Image Type; Bitshift o segundo byte por 8; Distância = (int) Bits[0] | Bits[1] << 8; DepthAndPlayerIndex Type: Bitshift do primeiro por 3 e do segundo por 5; Distância = (int) Bits[0] | Bits[1] << 5; O Player Index indica o jogador que está contido naquele ponto; Máximo de 6 jogadores; 40 13/1/2014

41 7) Obtendo informações do esqueleto 41 13/1/2014 Evento SkeletonFrameReady.

42 7) Obtendo informações do esqueleto Cada joint retorna: X – Posição horizontal entre -1 e 1 Y – Posição vertical entre -1 e 1 Z – Distância até o Kinect em metros Cada joint tem um estado associado: Tracked; Not Tracked: raro; Inferred: oclusão, cortado, baixa confiança /1/2014

43 Demos diversos Skeletal Viewer; ShapeGame; Kinect Mouse Cursor; Kinect Mouse Cursor Kinect NUI; Kinect NUI Demos no Processing e do FAAST (se der tempo!);Processing FAAST 43 13/1/2014

44 Aplicações e possibilidades do Kinect Controle de dispositivos através das mãos (Minority Report); 44 13/1/2014

45 Aplicações e possibilidades do Kinect Controle robótico: Kits que eram $ agora são $500; Exemplo com quadricóptero;quadricóptero 45 13/1/2014

46 Aplicações e possibilidades do Kinect Mocap baratíssimo! Mocap 46 13/1/2014

47 Aplicações e possibilidades do Kinect Video conferência 3D; Video conferência 3D 47 13/1/2014

48 Aplicações e possibilidades do Kinect Scanner 3D (melhor ainda se integrado com uma impressora 3D); 48 13/1/2014

49 Aplicações e possibilidades do Kinect Kinect + Realidade Aumentada 49 13/1/2014

50 Aplicações e possibilidades do Kinect Kinect Shopping 50 13/1/2014

51 Aplicações e possibilidades do Kinect Trocar canal da TV; Adaptação de jogos normais para Kinect; Ensino de idiomas; Ensino em geral; Sistema de navegação para carros; Música; Aplicações médicas; Controle de Apresentação (PowerPoint); COLOQUE A SUA IDEIA AQUI!!!! TENHO INTERESSE EM PROJETOS FINAIS / EVENTOS USANDO KINECT /1/2014

52 Mas, não precisa usar o Kinect para tudo... Cliente Twitter usando o Kinect; 52 13/1/2014

53 Links Recomendados Kinect Hacks: Portal que centraliza aplicativos e testes com o Kinect. Kinect Education: Usos do Kinect na educação; 53 13/1/2014

54 Links Recomendados Kinect SDK: us/um/redmond/projects/kinectsdk/ us/um/redmond/projects/kinectsdk/ Portal oficial da Microsoft sobre desenvolvimento para o Kinect; Coding4Fun Kinect Toolkit: Bibliotecas extras úteis para uso com o SDK /1/2014

55 Links Recomendados OpenKinect: Download dos drivers open source - libfreenect; OpenNI: Download dos drivers da PrimeSense /1/2014

56 Material Extra e Referências on/archive/2011/06/21/kinect-for-windows- sdk-event.aspx on/archive/2011/06/21/kinect-for-windows- sdk-event.aspx cientista-explica-o-microsoft-kinect/ cientista-explica-o-microsoft-kinect/ 10/11/features/the-game-changer?page=all 10/11/features/the-game-changer?page=all 56 13/1/2014

57 57 Obrigado!!


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