АНАЛІЗ ДАНИХ ДЛЯ ОПИСУ МУЛЬСЕМЕДІЙНИХ ОБ'ЄКТІВ
06.02.2023 11:25
[3. Технічні науки]
Автор: Рвач Дмитро Вячеславович, аспірант, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Визначення поняття «мульсемедіа»
Перш за все, для того, щоб дати визначення поняттю «мульсемедіа», потрібно звернутися до більш розповсюдженого поняття «мультимедіа». В свою чергу, мультимедіа — це комбінування різних форм представлення інформації на одному носієві, наприклад текстової, звукової і графічної.
Існує два способи подання мультимедіа — лінійний та нелінійний. Лінійний спосіб передбачає відсутність взаємодії людини зі змістом інформації під час її перегляду чи відтворенні. Найбільш відповідним прикладом для цього способу можна назвати перегляд кінофільму, під час якого глядач жодним чином не має змоги повпливати на його зміст. Нелінійне подання дозволяє взаємодіяти з частиною чи всією наявною інформацією, що називається «інтерактивністю». Поширеним прикладом такої взаємодії — є комп’ютерні ігри[1].
Мультимедіа стало досить поширеним компонентом сучасного програмного та апаратного забезпечення. Звукові та візуальні дані наявні в більшості мобільних та стільникових платформах, тим самим покращуючи досвід їх використання. Проте органи людини можуть сприймати більше інформації, а звук та візуальні образи — лише мала частина з них.
Для того, щоб розширити мультимедійний контент новими медіа-об’єктами, використовують термін «мульсемедіа» (MULtiple SEnsorial MEDIA). Його запропонував доктор Георгіта Гінеа у 2010 році. Цей спосіб комбінування інформації передбачає використання не лише аудіо-візуальних форм представлення інформації, а й нюхові, тактильні, смакові, термостатичні, тощо. Завдяки такому розширенню, мульсемедіа надає нові можливості для технологій повного чи часткового занурення у віртуальний світ, що відкриває нові горизонти для комунікації, сфери розваг, маркетингу, освіти та медицини. Однак новий тип представлення інформації вимагає розробки та реалізації нових апаратних та програмних рішень[2].
Визначення типів представлення інформації
Такі типи представляення інформації, як текст, аудіо, відео — досить розповсюджені і розвивалися й використовувалися досить великий проміжок часу. Саме тому вони мають чітко визначені та загально прийняті методи для збереження, обробки та відтворення цієї інформації. Проте, для таких даних, що містять в собі інформацію про запах, смак чи тактильні відчуття не існує загальноприйнятих форматів, насамперед через непопулярність та нерозповсюдженість апаратних засобів для їх збереження, обробки й відтворення.
Керуючись цією проблемою, в першу чергу потрібно дати визначення всім типам представлення інформації, щоб мати загальну уяву про потенційні методи для збереження, обробки та відтворення цієї інформації.
Аудіо дані
Звук — коливальний рух частинок середовища, що поширюється у вигляді хвиль у газі, рідині чи твердому тілі та сприймається слухом. При вирішенні задачі запису звуків використовуються два типи датчиків — манометр (вимірювання тиску) або коливальний швидкісний манометр (вимірювання коливальної швидкості). Звичайний мікрофон і людське вухо — реєстратори тиску. Найбільш поширені реєстратори саме цього типу для використання при аналізі звукових полів у газових середовищах. Коливальні реєстратори швидкості частіше використовуються в гідроакустиці[3].
Візуальні дані
Цифрове зображення — масив даних, отриманий шляхом дискретизації (аналого-цифрового перетворення) оригіналу. Після кодування за допомогою певного алгоритму і запису на носій, цей масив даних стає файлом. Цифрові зображення за способом дискретизації оригіналу поділяються на растрові, векторні та змішаного типу. До растрових зображень відносять двовимірні масиви даних (матриці пікселів), кожен елемент яких представляє ділянку оригіналу з усередненим колірним показником[4].
Дані про запахи
Насамперед, запах — особливе відчуття присутності деяких летких речовин у повітрі, що здійснюються хімічними рецепторами нюху, що знаходяться в носовій порожнині людини або тварин. Через нюх можна здійснювати вплив на людину. Ще в давні часи запах використовувався при виконанні різних релігійних обрядів, магії, чаклуванні. Запахи через нюх людини впливають на слинні залози, а потім і на органи травлення. Це допомагає за допомогою нюху визначати якість харчових продуктів[5].
На даний момент не існує уніфікованого цифрового формату для збереження даних про запах з подальшою можливістю його відтворення. Проте ведуться розробки апаратних і програмних засобів, які можуть відтворювати запах чи серію запахів. Наприклад, японська компанія Aromajoin на виставці CES 2023 презентувала пристрій для ароматизації фільмів та відеоігр, під назвою Aroma Shooter, а також програмне забезпечення Aroma Player для створення плейлистів запахів, що будуть використовуватися цим пристроєм. Інноваційним є те, що в даному апаратному забезпеченні використовуються твердотільні катриджі, а не контейнери з рідиною чи аерозолем. Розробники обіцяють генерацію, а також швидку зміну до 100 видів запахів.
Дані про смаки
Смак — це відчуття, що виникає в ротовій порожнині під дією різних речовин, переважно на рецептори смаку. У людини відчуття смаку виникає за участю інших рецепторів. Додатковий смак у чому-небудь називається присмаком.
Орган смаку (organum gustus) — периферійна частина смакового аналізатора, представлена рецепторними епітеліальними клітинами язика. Є 4 види сосочків: ниткоподібні (papillae filiformes), грибоподібні (papillae fungiformes), жолобкуваті (papillae vallatae) і листоподібні (papillae foliatae). Всі сосочки є похідними слизової оболонки. Поверхня сосочків утворена багатошаровим плоским епітелієм, який не роговіє або частково роговіє (у ниткоподібних сосочках) та лежить на базальній мембрані[6].
В японському Університеті Мейдзі розробили пристрій, який може симулювати будь-який смак. Симулятор містить п'ять гелів, які дають солодкий, гіркий, солоний, кислий смаки, а також «умамі» — запропонований у Японії смак високобілкової їжі. Комбінація інтенсивності цих п'яти смакових відчуттів дає смак того чи іншого продукту. Струм виводить частинки з п'яти гелів з різною інтенсивністю, яку можна контролювати власноруч.
Дані про тактильні відчуття
Тактильні відчуття — відчуття доторку і тиску. У взаємодії людини з довкіллям вони відіграють велику роль, оскільки сигналізують про присутність того чи іншого подразника, який контактує з поверхнею тіла. Дотикові (тактильні) відчуття виникають унаслідок дії механічних подразників на поверхню шкіри. Вони належать до групи шкірних відчуттів. Необхідною умовою їхнього виникнення є контакт з об'єктивним подразником, тиск на шкіру, що спричинює її деформацію. Периферичний тактильний аналізатор створюють нервові закінчення в шкірі. Останні з'єднуються з мозковою частиною аналізатора за допомогою провідного шляху (чутливі нервові волокна), який проходить через спинний мозок, стовбур головного мозку, зоровий горб у кору великого мозку[7].
На даний момент існує досить велика кількість реалізованих пристроїв для передачі тактильних відчуттів. Серед них можна виділити тактильні рукавички із силовим зворотним зв'язком від компанії VRGluv із США. Сьогодні вони застосовуються у дослідженнях з медичного моделювання, які проводять міністерство оборони США. Запатентована технологія VRgluv створює зусилля до 4,5 кг на кожному пальці, щоб імітувати розмір, форму, жорсткість та вплив від будь-якого віртуального об'єкта. Вбудовані датчики сили вимірюють опір пальців оператора та дозволяють йому маніпулювати твердими та м'якими предметами.
Література
1. Вернер И. Все о мультимедиа / Ингенблек Вернер.– Киев: BHV, 1996.– 352 с.
2. Y. Sulema, ‘‘Mulsemedia vs. multimedia: State of the art and futuretrends,’’ in Proc. Int. Conf. Syst., Signals Image Process. (IWSSIP),May 2016, pp. 1–5, doi: https://ieeexplore.ieee.org/document/7502696
3. В. Т. Грінченко, І. В. Вовк, В. Т. Маципура Основи акустики. — К: Наукова думка, 2007. — 640 с.
4. Gonzalez, Rafael (2018). Digital image processing. New York, NY: Pearson.
5. Технологія парфумерно-косметичних продуктів: Навч. посіб. / Л. В. Пешук, Л. І. Бавіка, І. М. Демідов. — К. : ЦУЛ, 2007. — 376 с.
6. Функциональные системы организма, под ред. К. В. Судакова, с. 201, М., 1987.
7. Тактильні відчуття [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD% D1%96_%D0%B2%D1%96%D0%B4%D1%87%D1%83%D1%82%D1%82%D1%8F