希腊的研究人员开发了一种新的系统,可以将视频转换为盲人可触摸的虚拟地图。三维地图使用力场来表示墙壁和道路,以便视力障碍者更好地了解建筑物和城市的布局。
“想象一下,我是盲人,我想去纽约,”虚拟地图项目的首席研究员、希腊塞萨洛尼基亚里士多德大学的研究生康斯坦丁诺斯·穆斯塔卡斯说。“我应该有一张地图。”
建筑师有时会为盲人创建三维模型,但这些模型一次只能供一个人使用。带有表示道路的凸起的纸质地图也不是理想的选择,因为它们无法传递足够的信息。借助穆斯塔卡斯的系统,世界各地的人们可以同时访问一个数字版本的立体模型。额外的信息以音频剪辑的形式呈现。
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为了构建虚拟立体模型,研究人员首先拍摄建筑模型的视频。然后使用穆斯塔卡斯团队开发的软件逐帧处理视频。随着相机角度的变化,软件会跟踪每个结构并确定其形状和位置。该数据用于为每个结构创建三维力场网格。“网格上的每个点都有一个相关的力值,”穆斯塔卡斯说。
两种常见的触摸界面通过向用户的手施加压力来模拟力场:CyberGrasp手套,它可以拉动单个手指;以及Phantom Desktop,它通过魔杖向手施加单个力。穆斯塔卡斯说,这个过程有点像试图通过沿着物体表面移动手指或魔杖来识别物体。
虚拟的、可触摸的地图,也称为触觉地图,以前也曾创建过,但它们是使用需要特殊相机的立体电影制作的。穆斯塔卡斯的系统可以使用标准摄像机工作。
穆斯塔卡斯还开发了一个系统,可以将传统纸质地图的图片转换为三维街道地图。用户在虚拟地图的凹槽道路上移动手指或魔杖,同时自动读出街道名称。
穆斯塔卡斯在19位视力障碍人士身上测试了这两个系统。在测试过程中,受试者被要求识别虚拟场景中的建筑物,并从一个位置移动到另一个位置。
根据发表在《IEEE MultiMedia》杂志上的研究,受试者更喜欢使用虚拟街道地图来导航城市等大型区域,而使用虚拟立体模型来评估小群建筑物。穆斯塔卡斯目前正在努力整合这两个系统。
加州大学圣巴巴拉分校的地理学教授雷金纳德·戈利奇表示,他认为穆斯塔卡斯的研究是“朝着正确方向迈出的良好一步”。戈利奇已经对其他虚拟地图系统进行了15年多的研究,他指出,盲人用户仍然需要导盲犬或手杖来导航现实世界中的坑洼。
国际制图协会视觉障碍者地图和图形委员会的联合主席丹·雅各布森表示,穆斯塔卡斯的技术对有视力的人和盲人都有用。例如,在有视力的用户视觉分心的情况下,触觉地图可能会有所帮助。它还可以传达有关视野之外的事物的信息。“在虚拟世界中……你可以感觉到绕着建筑物走,看看后面有什么,”雅各布森说。
无论目标用户是谁,戈利奇表示,该系统必须变得更便携才能被广泛接受。例如,Phantom Desktop必须插入插座。虽然它对于旅行计划可能很方便,但在旅途中无法使用。