NANSENSE R2 Gloves

Zapytaj o cenę i dostępność na info(@)pronetkrakow.com.pl

NANSENSE R2 Gloves

NANSENSE R2 Gloves to profesjonalny, inercyjny system motion capture przeznaczony do precyzyjnego rejestrowania ruchów dłoni i palców. Rękawice wykorzystują rozmieszczone na palcach czujniki IMU — Inertial Measurement Unit, czyli inercyjne jednostki pomiarowe zawierające żyroskop, akcelerometr i magnetometr.

System może działać bezprzewodowo lub przewodowo, rejestrować ruch w czasie rzeczywistym, zapisywać dane do popularnych formatów animacyjnych i przekazywać je bezpośrednio do silników gier oraz programów 3D. Rękawice mogą pracować samodzielnie jako system śledzenia dłoni albo razem z kombinezonami NANSENSE, systemami optycznymi oraz trackerami VR.

NANSENSE R2 Gloves są narzędziem do rejestracji i analizy ruchu. Nie oferują sprzężenia haptycznego, oporu mechanicznego ani symulowanego dotyku. Producent nie wymienia takich funkcji w specyfikacji — rękawice śledzą ruch, lecz nie odtwarzają siły ani kontaktu z wirtualnymi obiektami.

Dostępne wersje

R2 Indie
8 czujników R2m na jedną dłoń;
najtańsza i najlżejsza obliczeniowo konfiguracja;
pełne pomiarowe śledzenie kciuka;
część położenia końcówek i podstaw palców jest obliczana przez solver kinematyczny;
przeznaczona przede wszystkim dla niezależnych twórców, szkół, uczelni, prostszych projektów VR oraz podstawowych animacji dłoni.

Wersja Indie rejestruje większość typowych gestów, ale część ruchu jest rekonstruowana programowo, a nie mierzona bezpośrednio.

R2 Pro
12 czujników R2m na jedną dłoń;
pomiar wszystkich palców z wyjątkiem końcówek;
dokładniejsze odwzorowanie odkształceń dłoni;
obsługa złożonych interakcji pomiędzy palcami;
wariant zalecany do profesjonalnej animacji, produkcji gier, filmu, wirtualnej produkcji i bardziej wymagających symulacji.

R2 BioMed
15 czujników R2m na jedną dłoń;
największa ilość bezpośrednio rejestrowanych danych;
wszystkie segmenty palców poza końcówką małego palca są prowadzone na podstawie danych z czujników;
przeznaczona do biomechaniki, ergonomii, badań naukowych, analizy ruchu i projektów wymagających maksymalnej szczegółowości.

Specyfikacja techniczna

Technologia pomiarowa
typ systemu: inercyjny motion capture;
czujniki: IMU z żyroskopem, akcelerometrem i magnetometrem;
maksymalna liczba czujników: 15 na jedną dłoń;
częstotliwość wewnętrzna sprzętu: 1000 Hz;
obsługiwane częstotliwości wyjściowe oprogramowania: 24, 30, 60, 90, 120 i 240 klatek na sekundę;
pełny ruch palców w wielu osiach;
możliwość rejestrowania odchylenia palców na boki, zgięcia, przeprostu oraz kontaktów palec–palec;
programowe odwzorowanie odkształceń śródręcza.

Dokładność deklarowana przez producenta
błąd statyczny: 1,5°;
błąd dynamiczny: 2,5°;
błąd w trybie nieruchomym/standby: 0°;
zakres żyroskopu: ±2000°/s;
zakres akcelerometru: ±16 g;
zakres pola magnetycznego:
* ±1250 µT dla przechyłu i pochylenia,
* ±2500 µT dla kierunku;
rozdzielczość magnetometru: 0,25 µT.

Transmisja danych
połączenie bezprzewodowe: 2,4 GHz lub 5 GHz;
połączenie przewodowe;
opóźnienie bezprzewodowe: około 30 ms;
opóźnienie przewodowe: około 10 ms;
deklarowany zasięg:
* do 45 m w pomieszczeniach,
* do 90 m na zewnątrz;
możliwość pracy z pokładowym rejestratorem danych;
synchronizacja przez timecode;
zgodność z LTC — Linear Timecode;
możliwość zdalnego uruchamiania nagrań.

Rzeczywisty zasięg i stabilność transmisji zależą od konstrukcji budynku, sieci Wi-Fi, innych urządzeń radiowych oraz zakłóceń elektromagnetycznych.

Moduł przetwarzający
procesor: czterordzeniowy ARM 64-bit;
dwie magistrale czujników;
maksymalnie 34 czujniki łącznie;
maksymalnie 17 czujników na jedną magistralę;
rejestrator danych: 128 GB;
dwa porty USB-A;
zasilanie: 5 V / 2 A;
wbudowany generator kodu czasowego;
obsługa synchronizacji LTC;
wymiary: 100 × 75 × 25 mm;
masa: 210 g.

Akumulator
napięcie wyjściowe: 5 V;
natężenie: 2 A;
pojemność: 13 000 mAh;
masa: 255 g.
Producent podaje dla całych zestawów rękawice–kombinezon orientacyjny czas pracy:
Indie: do 8 godzin;
Pro: do 7 godzin;
BioMed: do 6 godzin.

Konstrukcja i rozmiary
trzy rozmiary: Small, Medium i Large;
elastyczny materiał dopasowujący się do dłoni;
anatomiczny krój;
czujniki umieszczone w tekstylnej konstrukcji rękawicy;
system nie powinien istotnie ograniczać naturalnego zakresu ruchu;
urządzenie dostarczane jest w ochronnej walizce Pelican.

Producent nie publikuje na stronie dokładnej tabeli wymiarów dłoni ani masy kompletnej rękawicy z czujnikami. Rozmiar powinien zostać potwierdzony przed zamówieniem.

Oprogramowanie wymagane do działania

NANSENSE Studio v20
Podstawowym oprogramowaniem jest NANSENSE Studio, które odpowiada za:
komunikację z rękawicami;
wizualizację ruchu;
kalibrację;
rozwiązywanie pozycji palców w czasie rzeczywistym;
nagrywanie sesji;
odtwarzanie danych;
edycję i postprocessing;
transmisję danych do innych aplikacji;
tworzenie i edycję szkieletów;
retargeting animacji na modele postaci;
integrację ze SteamVR;
obsługę rekwizytów oraz dodatkowych trackerów.

Obsługiwane programy i silniki

Producent udostępnia integracje lub transmisję danych do:
Unreal Engine;
Unity;
Autodesk Maya;
Autodesk MotionBuilder;
Autodesk 3ds Max;
Blender;
iClone;
HTC Vive i SteamVR;
Siemens Jack.

Dostępny jest także SDK — Software Development Kit, czyli zestaw narzędzi programistycznych — oraz protokół strumieniowania umożliwiający tworzenie własnych integracji. Szczegółowa dokumentacja i pliki są dostępne po zalogowaniu dla klientów posiadających licencję.

Obsługiwane formaty danych
FBX;
BVH;
ASF;
AMC;
C3D;
CSV;
własny surowy format TC używany jako kopia danych źródłowych.
C3D i CSV są szczególnie przydatne w badaniach oraz analizie biomechanicznej, natomiast FBX i BVH są najczęściej wykorzystywane w animacji i produkcji treści 3D.

Wymagania komputerowe

Minimalne
system: Windows 7, 8, 10 lub 11, wyłącznie wersja 64-bitowa;
procesor: dwurdzeniowy;
pamięć RAM: 4 GB;
dedykowana karta graficzna;
wolne miejsce: 1 GB;
OpenGL 3.2 lub nowszy.

Zalecane
system: Windows 10 lub Windows 11, 64-bit;
procesor: czterordzeniowy;
pamięć RAM: 16 GB;
karta graficzna: NVIDIA GeForce GTX 1060 lub lepsza;
wolne miejsce: 1 GB;
OpenGL 3.2 lub nowszy.
 

Dla kogo jest ten produkt

Studia animacji, gier i filmu

R2 Gloves mogą być wykorzystywane do:
animowania palców postaci;
nagrywania gestów aktorów;
performance capture;
tworzenia animacji do gier;
wirtualnej produkcji;
rejestrowania interakcji dłoni z rekwizytami;
transmisji ruchu bezpośrednio do Unreal Engine, Unity lub programów Autodesk.

Najbardziej racjonalnym wariantem dla profesjonalnej produkcji jest R2 Pro. Indie może być wystarczające dla prostszych gestów, natomiast BioMed będzie uzasadnione przede wszystkim wtedy, gdy potrzebna jest duża liczba surowych danych pomiarowych.

Uczelnie i edukacja

Produkt może być przydatny na kierunkach takich jak:
animacja i grafika 3D;
tworzenie gier;
rzeczywistość wirtualna i rozszerzona;
robotyka;
biomechanika;
ergonomia;
automatyka;
interakcja człowiek–komputer;
informatyka i analiza danych.

Laboratoria i badania naukowe

Możliwe zastosowania obejmują:
analizę kinematyki dłoni;
rejestrowanie zakresu ruchu palców;
badania ergonomiczne;
analizę manualnej obsługi narzędzi;
badania interakcji człowieka z maszyną;
rejestrację danych do uczenia robotów;
analizę gestów;
tworzenie zbiorów danych dla sztucznej inteligencji;
badania nad interfejsami człowiek–komputer.

Wariant BioMed dostarcza najwięcej bezpośrednich danych z czujników. Nie należy jednak przedstawiać wyników jako pomiarów medycznych bez przeprowadzenia własnej walidacji metodologicznej. Producent zastrzega, że system nie jest urządzeniem medycznym.

Wojsko, policja i służby

Rękawice mogą mieć zastosowanie w:
tworzeniu animacji szkoleniowych;
rejestrowaniu sposobu obsługi wyposażenia;
projektowaniu symulatorów;
analizie ergonomii wyposażenia;
badaniach interfejsów operatora;
szkoleniach VR niezwiązanych bezpośrednio z bezpieczeństwem życia;
rejestrowaniu ruchów do cyfrowych modeli człowieka;
badaniach nad obsługą narzędzi lub wyposażenia ochronnego.

Nie powinny być stosowane jako certyfikowany interfejs do sterowania uzbrojeniem, pojazdami, systemami ratowniczymi albo innymi rozwiązaniami, których awaria mogłaby spowodować obrażenia lub poważne szkody. Producent określa system jako nieodpowiedni do sytuacji związanych z podtrzymywaniem życia oraz zastosowań wrażliwych z punktu widzenia bezpieczeństwa.

W środowisku wojskowym należy także sprawdzić:
zgodność radiową;
możliwość pracy całkowicie offline;
bezpieczeństwo komputera obsługującego;
możliwość wyłączenia transmisji bezprzewodowej;
odporność na zakłócenia;
politykę aktualizacji;
zasady eksportu danych;
warunki przetwarzania nagrań.

Producent umożliwia zamówienie wersji oprogramowania z licencją zapisaną lokalnie, przeznaczoną do uwierzytelniania offline.

Przemysł i ergonomia

R2 Gloves mogą wspierać:
analizę ruchów operatorów;
projektowanie stanowisk pracy;
ocenę czynności montażowych;
analizę dostępu do elementów maszyny;
tworzenie instrukcji i symulacji;
rejestrowanie pracy ręcznej;
rozwój robotów współpracujących;
uczenie robotów przez demonstrację.

W zakładach przemysłowych trzeba przeprowadzić próbę w docelowym środowisku. Magnetometry mogą reagować na konstrukcje stalowe, silniki elektryczne, magnesy, przewody dużej mocy i maszyny generujące pole elektromagnetyczne. Badania nad rękawicami IMU wskazują zakłócenia magnetyczne jako typowe ograniczenie tej technologii.

Najważniejsze zalety

śledzenie wszystkich palców bez konieczności zachowania kontaktu wzrokowego z kamerą;
brak problemu zasłaniania palców typowego dla systemów optycznych;
praca przewodowa i bezprzewodowa;
bardzo niskie deklarowane opóźnienie w trybie przewodowym;
do 15 czujników na dłoń;
możliwość dynamicznej kalibracji podczas pracy;
rejestrowanie kontaktów pomiędzy palcami;
pełny zakres ruchu palców;
obsługa popularnych formatów motion capture;
integracje z najważniejszymi silnikami gier i programami 3D;
możliwość synchronizacji z systemami optycznymi;
możliwość pracy offline;
jednorazowa licencja zamiast abonamentu;
darmowe oprogramowanie dla niekomercyjnych projektów akademickich;
możliwość późniejszej rozbudowy systemu o dodatkowe czujniki;
wymienne i serwisowalne elementy;
dostawa w ochronnej walizce.

Wady i ograniczenia

Brak haptyki
System rejestruje ruch, ale nie zapewnia:
wibracji dotykowych;
informacji o nacisku;
siłowego zatrzymywania palców;
symulacji ciężaru;
odczuwania powierzchni;
oporu podczas chwytania wirtualnego przedmiotu.
Nie zastąpi więc rękawic haptycznych w szkoleniach wymagających fizycznego odwzorowania dotyku.

Brak samodzielnego śledzenia pozycji dłoni w przestrzeni
Czujniki w rękawicach określają przede wszystkim orientację segmentów palców. Aby prawidłowo umieścić całą dłoń w środowisku VR, potrzebny jest zewnętrzny tracker pozycyjny, system optyczny albo kombinezon motion capture. Producent opisuje wykorzystanie trackerów VR do pozycjonowania wirtualnych dłoni.

Wrażliwość na pole magnetyczne
Rękawice wykorzystują magnetometry. W pobliżu dużych elementów stalowych, magnesów, silników, transformatorów i urządzeń przemysłowych jakość orientacji może się pogarszać. Oprogramowanie dynamicznie kompensuje część zakłóceń, ale nie eliminuje fizycznych ograniczeń magnetometru.

Zależność od oprogramowania producenta
Pełna funkcjonalność wymaga NANSENSE Studio oraz dostępu do dokumentacji i plików udostępnianych klientom. Dokumentacja SDK i integracji nie jest w pełni publiczna przed zakupem.

Tylko Windows
Producent nie deklaruje natywnej obsługi macOS ani Linux.

Część danych jest rekonstruowana programowo
W wariantach Indie i Pro część pozycji palców lub końcówek palców nie jest mierzona bezpośrednio. Jest wyliczana przez solver na podstawie danych z pozostałych czujników. W zastosowaniach badawczych należy uwzględnić to w metodologii.

Ograniczenia bezpieczeństwa
Producent zastrzega, że system:
nie jest urządzeniem medycznym;
nie jest przeznaczony do podtrzymywania życia;
nie jest odpowiedni do zastosowań wrażliwych na bezpieczeństwo;
nie powinien sterować pojazdem na drodze publicznej;
nie może być narażony na wodę, deszcz ani wilgoć;
powinien być stosowany przez zdrowe osoby powyżej 13. roku życia.

Podsumowanie

NANSENSE R2 Gloves są rozbudowanym systemem do profesjonalnego śledzenia ruchu palców, szczególnie wartościowym dla animacji, produkcji gier, badań nad ruchem dłoni, robotyki i specjalistycznych symulacji VR.

Najbardziej uniwersalnym wariantem jest R2 Pro. Indie będzie odpowiedni do edukacji, prototypowania i prostszej animacji, natomiast BioMed ma sens głównie wtedy, gdy projekt rzeczywiście wymaga maksymalnej liczby punktów pomiarowych i dostępu do bardziej szczegółowych danych.