مايكروسوفت بيكسل سينس

كانت منصة مايكروسوفت بيكسل سينس (المعروفة سابقًا باسم مايكروسوفت سيرفس ) منصة حوسبة سطحية تفاعلية تتيح لشخص أو أكثر استخدام ولمس الأشياء الواقعية، ومشاركة المحتوى الرقمي في الوقت نفسه. تتكون منصة بيكسل سينس من منتجات برمجية وأجهزة تجمع بين أجهزة كمبيوتر متعددة اللمس تعتمد على الرؤية ، وتصميم تطبيقات متعددة المستخدمين بزاوية 360 درجة، وبرمجيات ويندوز لإنشاء واجهة مستخدم طبيعية .

أُعلن عن جهاز مايكروسوفت سيرفس 1.0 ، الإصدار الأول من نظام بيكسل سينس، في 29 مايو 2007، خلال مؤتمر D5 . ^{[ 2 ]} وبدأ شحنه للعملاء في عام 2008 كحل متكامل، حيث قامت مايكروسوفت بإنتاج وبيع منصة متكاملة تجمع بين الأجهزة والبرامج. وهو عبارة عن شاشة عرض خلفية بقياس 30 بوصة (76 سم) بنسبة عرض إلى ارتفاع 4:3 ( 1024 × 768 بكسل) مزودة بحاسوب مدمج وخمس كاميرات تعمل بالأشعة تحت الحمراء القريبة (IR) قادرة على رصد الأصابع والأشياء الموضوعة على الشاشة. توضع الشاشة بشكل أفقي، مما يمنحها مظهرًا يشبه الطاولة. صُمم المنتج وتطبيقاته بحيث يمكن لعدة أشخاص الاقتراب من الشاشة من جميع الجهات لمشاركة المحتوى الرقمي والتفاعل معه في وقت واحد. تُمكّن قدرات الرؤية للكاميرات المنتج من رؤية صورة بالأشعة تحت الحمراء القريبة لما هو موضوع على الشاشة، بمعدل 60 مرة تقريبًا في الثانية. تُحدد معالجة منصة سيرفس ثلاثة أنواع من الأشياء التي تلامس الشاشة: الأصابع، والملصقات، والبقع. تتوفر بيانات الرؤية الخام ويمكن استخدامها في التطبيقات. تم تحسين الجهاز للتعرف على 52 نقطة لمس متعددة متزامنة. أنتجت شركة مايكروسوفت الأجهزة والبرامج الخاصة بجهاز مايكروسوفت سيرفس 1.0. توقف بيع مايكروسوفت سيرفس 1.0 في عام 2011 تمهيدًا لإطلاق سامسونج SUR40 لمايكروسوفت سيرفس ومنصة برامج مايكروسوفت سيرفس 2.0.    

تعاونت مايكروسوفت وسامسونج للإعلان عن الإصدار الحالي من PixelSense، وهو Samsung SUR40 لجهاز Microsoft Surface ("SUR40")، في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية (CES) في عام 2011. ^{[ 3 ]} بدأت سامسونج في شحن أجهزة SUR40 الجديدة مع  منصة برامج Microsoft Surface 2.0 للعملاء في أوائل عام 2012.

شاشة سامسونج SUR40 هي شاشة LCD بإضاءة خلفية LED مقاس 40 بوصة (100 سم) بنسبة عرض إلى ارتفاع 16:9 ( 1920 × 1080 بكسل ) مزودة بمعالج مدمج وتقنية PixelSense، التي تحل محل الكاميرات في المنتج السابق. تُمكّن تقنية PixelSense سامسونج ومايكروسوفت من تقليل سُمك الشاشة من 22 بوصة إلى 4 بوصات ( 56 إلى 10 سم ). يتيح هذا التصغير وضع الشاشة أفقيًا، كما يُضيف إمكانية تركيبها رأسيًا مع الحفاظ على قدرتها على التعرّف على الأصابع والعلامات والبقع واستخدام بيانات الرؤية الخام.    

صُمم نظام PixelSense في الأساس للاستخدام التجاري في الأماكن العامة. يتفاعل المستخدمون مع المنتج عبر اللمس المباشر ووضع العناصر على الشاشة. يمكن تحديد العناصر ذات الحجم والشكل المحددين، أو تلك التي تحمل أنماطًا مميزة، بشكل فريد لتفعيل استجابة مُبرمجة مسبقًا من قِبل الحاسوب. لا يتطلب الجهاز استخدام فأرة أو لوحة مفاتيح الحاسوب التقليدية، ولا يحتاج عادةً إلى تدريب أو معرفة مسبقة لتشغيله. إضافةً إلى ذلك، صُمم النظام للتفاعل مع عدة أشخاص في الوقت نفسه، ما يسمح بمشاركة المحتوى دون قيود الأجهزة أحادية المستخدم. هذه الخصائص مجتمعةً تضع منصة Microsoft Surface ضمن فئة ما يُعرف بواجهة المستخدم الطبيعية (NUI)، والتي تُعدّ الوريث الظاهر لأنظمة واجهة المستخدم الرسومية (GUI) التي شاعت في ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي.

تُعلن مايكروسوفت أن مبيعات PixelSense تستهدف القطاعات الصناعية التالية : تجارة التجزئة، والإعلام والترفيه، والرعاية الصحية، والخدمات المالية، والتعليم، والقطاع الحكومي. يتوفر PixelSense للبيع في أكثر من 40 دولة، بما في ذلك الولايات المتحدة ، وكندا ، والنمسا ، وبلجيكا ، والدنمارك ، وفرنسا ، وألمانيا ، وأيرلندا ، وإيطاليا ، والنرويج ، وهولندا ، وقطر ، والمملكة العربية السعودية ، وإسبانيا ، والسويد ، وسويسرا ، والإمارات العربية المتحدة ، والمملكة المتحدة ، وأستراليا ، وكوريا ، والهند ، وسنغافورة ، وهونغ كونغ .

تم وضع فكرة المنتج مبدئياً في عام 2001 من قبل ستيفن باثيش من قسم الأجهزة في مايكروسوفت وآندي ويلسون من قسم الأبحاث في مايكروسوفت . ^{[ 4 ]}

في أكتوبر 2001، شكل كل من دي جي كورلاندر ، ومايكل كيم، وجويل ديلين ، وباتيش، وويلسون فريقًا افتراضيًا لنقل الفكرة إلى المرحلة التالية من التطوير.

في عام ٢٠٠٣، عرض الفريق الفكرة على رئيس مجلس إدارة مايكروسوفت ، بيل غيتس ، خلال اجتماع مراجعة جماعية. لاحقًا، تم توسيع الفريق الافتراضي، وأُنتج نموذج أولي أُطلق عليه اسم T1 في غضون شهر. استند النموذج الأولي إلى طاولة من ايكيا ذات فتحة في سطحها، واستُخدمت فيها ورقة من ورق البرشمان المعماري كمشتت للضوء. كما طوّر الفريق بعض التطبيقات، بما في ذلك لعبة البينبول ، ومتصفح صور، ولعبة ألغاز فيديو. على مدار العام التالي، بنت مايكروسوفت أكثر من ٨٥ نموذجًا أوليًا. اكتمل التصميم النهائي للجهاز في عام ٢٠٠٥.

استُخدم مفهوم مشابه في فيلم الخيال العلمي " تقرير الأقلية" (Minority Report) عام 2002. وكما ورد في التعليق الصوتي للقرص المدمج (DVD)، صرّح المخرج ستيفن سبيلبرغ بأن فكرة الجهاز جاءت من خلال التشاور مع شركة مايكروسوفت أثناء إنتاج الفيلم. وانضم لاحقًا أحد مساعدي مستشار التكنولوجيا في الفيلم، وهو من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، إلى مايكروسوفت للعمل على المشروع. ^{[ 5 ]}

كُشِفَ عن هذه التقنية تحت اسم "مايكروسوفت سيرفس" من قِبَل الرئيس التنفيذي لشركة مايكروسوفت، ستيف بالمر، في 30 مايو 2007، خلال مؤتمر "D: All Things Digital" الذي نظمته صحيفة وول ستريت جورنال في كارلسباد ، كاليفورنيا . ^{[ 6 ]} تُعدّ تقنية الحوسبة السطحية جزءًا من مجموعة الإنتاجية وتجارب المستهلك الموسّعة التابعة لمايكروسوفت، والتي تندرج ضمن قسم الترفيه والأجهزة. وكانت أولى الشركات التي تمّ اختيارها لتطبيق هذه التقنية هي: هاراز إنترتينمنت ، وفنادق ومنتجعات ستاروود ، وتي-موبايل ، بالإضافة إلى شركة التوزيع " إنترناشونال جيم تكنولوجي ". ^{[ 7 ]}

في 17 أبريل 2008، أصبحت شركة AT&T أول متجر تجزئة يبيع المنتج. ^{[ 8 ]} وفي يونيو 2008، أطلقت شركة Harrah's Entertainment جهاز Microsoft Surface في Rio iBar ^{[ 9 ]} ، وأطلقته ديزني لاند في Tomorrowland، ضمن Innoventions Dream Home. ^{[ 10 ]} وفي 13 أغسطس 2008، طرحت فنادق شيراتون الجهاز في ردهات فنادقها في 5 مواقع. ^{[ 11 ]} وفي 8 سبتمبر 2008، بدأت قناة MSNBC باستخدامه لعرض خرائط الانتخابات الرئاسية الأمريكية لعام 2008 على الهواء مباشرة.

في 18 يونيو 2012، أُعيد تسمية المنتج تحت اسم "Microsoft PixelSense" نتيجةً لاعتماد الشركة علامة Surface التجارية لسلسلة أجهزة الكمبيوتر اللوحية التي كشفت عنها حديثًا . ^{[ 12 ]} توقف إنتاج جهاز Samsung SUR40 في عام 2013. ^{[ 13 ]} يُستخدم اسم "Microsoft PixelSense" أيضًا لتسويق تقنية العرض المُضمنة في سلسلة أجهزة الكمبيوتر الشخصية Surface (على غرار استخدام Apple لمصطلح شاشة Retina ).

تشير مايكروسوفت إلى أن أربعة مكونات رئيسية مهمة في واجهة PixelSense: التفاعل المباشر، والاتصال متعدد اللمس، وتجربة المستخدم المتعدد، والتعرف على الأشياء .

يشير التفاعل المباشر إلى قدرة المستخدم على لمس واجهة التطبيق للتفاعل معه بسهولة، دون الحاجة إلى فأرة أو لوحة مفاتيح. أما اللمس المتعدد فيشير إلى إمكانية وجود نقاط تلامس متعددة مع الواجهة، على عكس الفأرة التي تحتوي على مؤشر واحد فقط. وتُعدّ تجربة المستخدمين المتعددين إحدى مزايا اللمس المتعدد، حيث يمكن لعدة أشخاص التفاعل مع التطبيق في وقت واحد من جوانب مختلفة للسطح. أما التعرف على الأشياء فيشير إلى قدرة الجهاز على تحديد وجود الأشياء الموضوعة عليه وتحديد اتجاهها.

تتيح هذه التقنية استخدام أشياء غير رقمية كأجهزة إدخال. في أحد الأمثلة، استُخدمت فرشاة طلاء عادية لإنشاء لوحة رقمية في البرنامج. ^{[ 14 ]} وهذا ممكن بفضل حقيقة أن النظام، عند استخدام الكاميرات للإدخال، لا يعتمد على الخصائص المقيدة المطلوبة لأجهزة شاشة اللمس أو لوحة اللمس التقليدية، مثل السعة الكهربائية أو المقاومة الكهربائية أو درجة حرارة الأداة المستخدمة (انظر شاشة اللمس ).

في التقنية القديمة، كانت "رؤية" الحاسوب تُنشأ بواسطة مصدر ضوء LED يعمل بالأشعة تحت الحمراء القريبة بطول موجي 850 نانومتر، موجهًا نحو السطح. عندما يلامس جسم ما سطح الطاولة، ينعكس الضوء إلى كاميرات متعددة تعمل بالأشعة تحت الحمراء بدقة إجمالية تبلغ 1024 × 768 بكسل ، مما يسمح للحاسوب باستشعار الأجسام التي تلامس سطح الطاولة والتفاعل معها.

يأتي النظام مزودًا بتطبيقات أساسية، بما في ذلك الصور والموسيقى وخدمة الاستقبال الافتراضية والألعاب، والتي يمكن تخصيصها للعملاء. ^{[ 15 ]}

من بين الميزات المثبتة مسبقًا تطبيق "الجذب"، وهو عبارة عن صورة لماء بداخله أوراق شجر وصخور. بلمس الشاشة، يمكن للمستخدمين إحداث تموجات في الماء، تمامًا كما في مجرى مائي حقيقي. بالإضافة إلى ذلك، يؤثر ضغط اللمس على حجم التموجات، كما أن وضع الأشياء في الماء يُشكل حاجزًا ترتد عنه التموجات، تمامًا كما يحدث في بركة ماء حقيقية.

تتيح التقنية المستخدمة في الأجهزة الحديثة التعرف على الأصابع، والعلامات، والبيانات الأولية، والأشياء الموضوعة على الشاشة، مما يسمح بالتفاعل البصري دون الحاجة إلى كاميرات. وتسجل المستشعرات الموجودة في وحدات البكسل الفردية في الشاشة ما يلامسها.

توفر مايكروسوفت حزمة تطوير البرامج (SDK) المجانية Microsoft Surface  2.0 للمطورين لإنشاء تطبيقات NUI تعمل باللمس للأجهزة المزودة بتقنية PixelSense وأجهزة الكمبيوتر التي تعمل باللمس بنظام التشغيل Windows 7 .

يمكن كتابة تطبيقات PixelSense باستخدام Windows Presentation Foundation (WPF) أو Microsoft XNA . تشبه عملية التطوير إلى حد كبير عملية تطوير تطبيقات Windows 7 العادية ، ولكن كان لا بد من إنشاء عناصر تحكم WPF مخصصة نظرًا للواجهة الفريدة للنظام. يمكن للمطورين المتمكنين من WPF استخدام حزمة تطوير البرامج (SDK) لكتابة تطبيقات PixelSense لنشرها في الفنادق الكبيرة والكازينوهات والمطاعم. ^{[ 16 ]}

نشرت مايكروسوفت للأبحاث معلومات حول تقنية ذات صلة تُسمى SecondLight. ^{[ 17 ]} لا يزال هذا المشروع في مرحلة البحث، ^{[ 18 ]} ويعمل على إضافة صور ثانوية إلى الأجسام المادية الموجودة على الشاشة الرئيسية أو فوقها.

• مكعبات الصوت
• دايموند تاتش
• قابل للتفاعل
• جهاز إدخال الليمور
• مايكروسوفت سيرفس هب
• متعدد المؤشرات X (MPX)
• اللمس المتعدد
• فيليبس إنترتيبل
• ضوء اللمس
• الحوسبة السطحية
• الحاسة السادسة