Microsoft PixelSense

Ülevaade

Microsoft Surface on surface computingu tehnikat kasutav platvorm, mis reageerib nii žestidele kui ka füüsilistele esemetele. Sellel on 360-kraadine kasutajaliides ja 30-tolline peegeldav pealispind, mille all on XGA DLP projektor, mis tekitab pildi pinna alumisele küljele. Samal ajal viis kaamerat seadme sisemuses salvestavad pealispinnalt tulnud infrapunavalguse peegeldusi esemetelt ja inimsõrmedelt. Surface on võimeline tuvastama tema peale asetatud esemeid, objekti/sõrme osutamise suunda ja liikumise jälgimist ning on multipuutetundlik ja korraga kasutatav mitme inimese poolt. Kasutajad saavad seadmega suhelda sõrme või muu esemega ekraani puudutades või ekraanile esemeid aseteades (ja neid liigutades). Sellist arvutitega suhtlemise paradigmat tuntakse nime all Loomulik kasutajaliides (inglise k Natural user interface – NUI).
Surface on optimeeritud samaaegselt tuvastama kuni 52 puutepunkti. Selline arv valiti selleks, et korraga saaksid kõiki oma kümmet sõrme kasutada kuni neli inimest samal ajal, kui laual on 12 eset. Ühe esitluse ajal demonstteeris Surface Computingu grupi turundusdirektor Mark Bolger Surface'i peal joonistamist, "kastes" kõigepealt oma sõrme ekraanil asuvasse värvipaletti ja seejärel tõmmates sõrmega üle ekraani, et tekitada ekraanile emotikon. Seejärel kasutas ta kõiki oma 10 sõrme korraga, et näole lisada juuksed.
Kasutades esemetel selleks otstarbeks disainitud vöötkoodisarnaseid Surface'i märgiseid, saab Microsoft Surface pakkuda eri funktsioone, näiteks automaatselt teha edasisi veinipakkumisi, mis on kooskõlas hetkel söödava toiduga, saades selleks vajaliku info laual juba asuva veini tüübist või koos parooliga pakkuda kasutaja identimist.
Kommertskasutuseks mõeldud Microsoft Surface maksab 12 500 dollarit (ainult seade), samas kui arendajatele mõeldud Microsoft Surface maksab 15 000 dollarit ning sisaldab arendajatele mõeldud seadet, viite istet ning tootetuge.
Partnerfirmad kasutavad Surface'it hotellides, restoranides ja jaekaubanduses. See on kasutusel hotellitubades, kus saab valida restoranis söömiseks toite, oma puhkust planeerida või otsida külastamist väärivaid kohti. Starwood Hotels plaanib võimaldada külalistel maksta resordis ostetud muusika, raamatute ja muude mugavuste eest lihtsalt oma krediitkaardi lauale asetamise kaudu. AT&T poodides saab Surface abil jälgida interaktiivseid esitlusi firma pakettidest, levialast ja telefonide omadustest. Lisaks on ostjatel võimalus lauale korraga kaks mobiiltelefoni asetades näha ja võrrelda nende hindu, tooteinfot ja sobivaid pakette. MSNBC 2008. aasta USA presidendivalimiste kajastuses kasutati Surface'i, et jagada vaatajatele informatsiooni ja analüüsida valimisheitlust. Uudistesaatejuht analüüsib küsitluste ja valimise tulemusi, vaatab trende ja demograafilist informatsiooni ning uurib maakondade kaarte, et välja selgitada hääletusmustreid ja ennustada tulemusi, tehes seda kõike vaid paari žestiga. Osades hotellides ja kasiinodes saavad külastajad Surface'i abil vaadata videoid, kaarte, tellida jooke, mängida mänge ning suhelda teiste inimestega Surface laudade vahendusel.

Ajalugu

Esialgne idee Surface'ist kavandati aastal 2001 Microsofti riistvaraosakonna Steven Bathiche ja Microsofti uurimiskeskuse Andy Wilsoni poolt. Oktoobris 2001 moodustasid DJ Kurlander, Joel Dehlin, Bathiche ja Wilson meeskonna eesmärgiga viia idee järgmisse arengufaasi.
Aastal 2003 esitleti oma ideed Microsofti tollasele juhatuse esimehele Bill Gatesile. Hiljem meeskonna koosseisu laiendati ning ühe kuuga valmistati esimene prototüüp hüüdnimega T1. Prototüübi alusmaterjaliks sai IKEA laud, mille keskele oli lõigatud auk ning hajutina kasutatud ehitusvelääni. Meeskonna poolt loodi ka näidisrakendused, sealhulgas pinball (löökkuulimäng), pildibrauser ja videopusle. Järgmise aasta jooksul ehitati Microsoftis üle 85 varajase Surface'i prototüübi. Lõplik riistvaraline pool valmis aastal 2005.
Sarnast ideed kasutati 2002. aasta ulmefilmis "Minority Report". DVD versiooni kommentaarides väidab filmi režissöör Steven Spielberg, et sellise seadme idee tekkis tal filmi tegemise ajal Microsoftiga peetud konsultatsioonide käigus. Üks filmi tehnikakonsultandi partneritest MIT-st liitus hiljem Microsoftiga, et asuda tööle Surface'i projekti juures.
Surface'i avalikustas Microsofti tegevdirektor Steve Ballmer 30. mail 2007 Wall Street Journali konverentsil "D: All Things Digital" Carlsbadis California osariigis. Esimeste firmade seas, kes võtsid Surface'i kasutusele, olid Harrah's Entertainment, Starwiid Hotels & Resorts Worldwide, T-Mobile ning International Game Technology.
17. aprillil 2008 sai AT&T esimeseks Surface'i jaekaubanduses kasutajaks.

Juunis 2008 võeti Microsoft Surface kasutusele Harrah's Entertainmenti Rio iBaris
 ning Disneyland seadis selle sisse oma innovatsiooni unistusekodusse Tomorrowlandi.
 Augustis 2008 võttis Sheraton Hotels Surface'id kasutusele viie valitud hotelli fuajeedes.
 Septembris 2008 hakkas MSNBC Surface'it kasutama Ameerika Ühendriikide presidendivalimiste eel hääletuspiirkondade analüüsimiseks. Projekti juhiks sai MSNBC poliitjuht Chuck Todd.

Omadused

Microsofti sõnul on Surface'i kasutajaliideses neli peamist komponenti: vahetu suhtlus, mitmikpuutetundlikkus, mitmekasutaja kogemus ja esemete tuvastus.
Vahetu suhtlus tähendab tarbija võimalust rakendustega suhelda lihtsalt vastavat kasutajaliidest puudutades ilma, et oleks vajadust kasutada kõrvalisi abivahendeid nagu hiirt või klaviatuuri. Multipuutetundlikkus tähendab võimalust tekitada tööpinnaga mitu kokkupuutepunkti, mis kõik ka tuvastatakse. See erineb hiirest, mille puhul on ekraanil ainult üks mõjutuspunkt, milleks on kursor. Mitmekasutaja kogemus on võimalik tänu multipuutetundlikkusele, mis võimaldab mitmel inimesel korraga ühe Surface'iga töötada sõltumata sellest, millisel Surface'i küljel nad asuvad. Esemete tuvastus tähendab seadme oskust tuvastada tema peal asuvate vastavalt märgistatud esemete olemasolu ja paiknemissuunda.
Selline tehnika võimaldab mittedigitaalsete esemete kasutamist sisendseadmetena. Ühes näites kasutati tavalist pintslit, et joonestusprogrammis digitaalset pilti maalida. See on võimalik, kuna sisendi saamiseks kasutatakse kaameraid. Tänu sellele ei tule jälgida tavapäraste puutetundlike pindade probleemiallikad ja piiravaid tegureid nagu mahtuvus, elektritakistus ja kasutatava töövahendi temperatuur (vaata ka Puuteplaat).
Arvutipoolne esemete "nägemine" saavutatakse infrapunalähedase, 850-nanomeetrise lainepikkusega LED-valguse seadme pealispinnale suunamisega. Kui mõni ese seadme pinda puudutab, peegeldub sealt valgus mitmesse infrapuna kaamerasse koguresolutsiooniga 1024 × 768, mille tulemusena on võimalik tarkvaral ära tunda ja reageerida seadme pinnale asetatud esemetele.
Surface'iga kaasneb tarkvarapakett, kus muude seas on ka piltide, muusika, virtuaalse hotellipidaja ja mängude rakendused, mida on võimalik vastavalt kliendile kohandada.
Üks unikaalne rakendus, mis Surface'iga kaasa tuleb on tiiki simuleeriv "Attract". Tegu on "pildiga" veekogust, kus sees on lehed ja kivid (olles väga sarnane Windows XP või Vista teatud ekraanisäästjatega). Ekraani puudutamisel saavad kasutajad analoogiliselt päris veekogule tekitada vees lainetust. Lainetuse tugevust on võimalik muuta puudutusele surve lisamise või eemaldamisega ning vette pandud esemed tekitavad enda ümber barjääri, millelt vesi tagasi põrkab.

Surface 2.0

Samsungi SUR4.0 koos Microsoft Surface'iga on kolmanda osapoole loodud Microsoft Surface'i toodang Surface 2.0 Experience. Sellel seadmel on 40-tolline (102 cm) 1080p LCD HD ekraan, 2,9 GHz AMD Athlon II X2 protsessor, Radeon HD 6700M graafikakaart ning kogupaksus 10 cm (4 tolli). Microsoft Surface on nüüd ka seinale paigaldatav ning jookseb uuel ja täiustatud Windows 7 kasutajaliidesel. Samuti on lisatud Windows Phone 7 tugi.
Surface 2.0 jaoks töötas Microsoft välja uue tehnoloogia PixelSense. See võimaldab infrapunasensorid paigaldada otse LCD-ekraani sisse, tänu millele on seadme pind suuteline "nägema" tema peal olevaid esemeid ilma lisakaamera abita.

Arendus

Microsoft Surface'i jaoks saab programme kirjutada nii Windows Presentation Foundationi kui XNA abil. Arendusprotsess on väga sarnane tavalise Vista omaga, kuid juures on erilised WPF lisad, mis tuli lisada Surface'i unikaalse kasutajaliidese tõttu.

Seostuvad Microsofti projektid

Microsofti uurimiskeskus on avaldanud Surface'iga seotud projekti SecondLight. Tegu on endiselt arendusfaasis projektiga, mille eesmärgiks on peaekraani peal või kohal olevatele objektidele piltide kujutamine.