ASUS Xtion
ASUS Xtion — это линейка устройств для захвата движений и трёхмерного сканирования, выпускавшаяся тайваньской компанией ASUSTeK Computer Inc. (ASUS). Представляет собой семейство сенсоров глубины, работающих по принципу структурированной подсветки, и предназначенных для использования в персональных компьютерах, робототехнике, системах компьютерного зрения и интерактивных приложениях. Основным конкурентом и аналогом на рынке являлся сенсор Microsoft Kinect для Xbox 360, однако ASUS Xtion позиционировалась как более компактное и ориентированное на разработчиков устройство, не требующее подключения к игровой консоли.
История
Разработка ASUS Xtion началась в 2009—2010 годах в рамках партнёрства между ASUS и израильской компанией PrimeSense, которая являлась создателем технологии структурированной подсветки (Light Coding). PrimeSense также поставляла чипы для Microsoft Kinect первого поколения, что делало ASUS Xtion и Kinect v1 близкими по технической основе, но разными по целевой аудитории.
Первая модель, ASUS Xtion Pro, была анонсирована на выставке Computex в 2011 году и поступила в продажу в конце 2011 года. Устройство предназначалось для разработчиков программного обеспечения, исследователей и создателей интерактивных инсталляций. В отличие от Kinect, Xtion Pro не имела встроенного процессора для обработки данных о скелете — вся обработка выполнялась на стороне ПК, что удешевляло устройство и давало больше гибкости.
В 2012 году была выпущена модель ASUS Xtion Pro Live, которая отличалась от базовой версии наличием цветной RGB-камеры (640×480) и встроенного микрофона. Это позволяло одновременно получать как карту глубины, так и цветное изображение, что было востребовано в задачах дополненной реальности и видеозахвата.
В 2013 году, после того как Microsoft выкупила лицензию на технологию PrimeSense для Kinect второго поколения, ASUS объявила о прекращении активной поддержки линейки Xtion. В 2014 году PrimeSense была приобретена компанией Apple Inc., что фактически остановило развитие открытых решений на основе этой технологии. Тем не менее, устройства ASUS Xtion продолжали использоваться в научных и коммерческих проектах до середины 2010-х годов, пока не были вытеснены более современными сенсорами, такими как Intel RealSense и Microsoft Kinect v2.
Устройство и принцип работы
ASUS Xtion использует метод структурированной подсветки (structured light). В основе работы лежит инфракрасный (ИК) проектор, который излучает невидимый глазу узор из точек или линий на сцену. ИК-камера фиксирует деформацию этого узора на объектах, и на основе анализа искажений вычисляется трёхмерная карта глубины (depth map). Каждый пиксель карты глубины соответствует расстоянию от сенсора до точки в пространстве.
Ключевые компоненты сенсора:
- Инфракрасный проектор — излучает ИК-свет с длиной волны около 830 нм.
- Инфракрасная камера — монохромный сенсор с разрешением 640×480 (VGA), работающий в ИК-диапазоне.
- RGB-камера (только в модели Xtion Pro Live) — цветная камера с разрешением 640×480.
- Микрофон (только в Xtion Pro Live) — для захвата звука.
Устройство подключается к компьютеру через интерфейс USB 2.0. Для работы требуется драйвер OpenNI (Open Natural Interaction) — открытая платформа, разработанная PrimeSense, которая обеспечивала доступ к данным глубины и скелетному трекингу. В отличие от Kinect, ASUS Xtion не требовала отдельного блока питания и получала энергию через USB-порт.
Характеристики
Основные технические параметры моделей ASUS Xtion:
| Параметр | ASUS Xtion Pro | ASUS Xtion Pro Live |
|---|---|---|
| Разрешение карты глубины | 640×480 (VGA) | 640×480 (VGA) |
| Частота кадров (глубина) | 30 кадров/с | 30 кадров/с |
| Разрешение RGB-камеры | отсутствует | 640×480 (VGA) |
| Частота кадров (RGB) | — | 30 кадров/с |
| Дальность действия | 0,8 — 3,5 м (режим ближний), 0,8 — 5,0 м (режим дальний) | 0,8 — 3,5 м (режим ближний), 0,8 — 5,0 м (режим дальний) |
| Угол обзора (горизонтальный) | 58° | 58° |
| Угол обзора (вертикальный) | 45° | 45° |
| Интерфейс | USB 2.0 | USB 2.0 |
| Питание | USB (до 2,5 Вт) | USB (до 2,5 Вт) |
| Габариты | 180×30×35 мм | 180×30×35 мм |
| Вес | 170 г | 170 г |
Программное обеспечение
Для работы с ASUS Xtion использовалась платформа OpenNI (Open Natural Interaction), которая предоставляла API для доступа к данным глубины, цветного изображения и скелетного трекинга. OpenNI поддерживала языки C++, C# и Python. Популярные библиотеки, работавшие с OpenNI, включали:
- NITE (Natural Interaction Technology for End-users) — проприетарный middleware от PrimeSense, обеспечивающий распознавание жестов, поз и скелетное отслеживание.
- OpenCV — библиотека компьютерного зрения, которая могла обрабатывать данные глубины и RGB-изображения.
- PCL (Point Cloud Library) — библиотека для работы с облаками точек, используемая в робототехнике и 3D-моделировании.
В 2013—2014 годах, после прекращения поддержки OpenNI компанией PrimeSense, сообщество разработчиков перешло на альтернативные драйверы, такие как libfreenect (изначально для Kinect) и OpenKinect, которые были адаптированы для работы с ASUS Xtion.
Применение
ASUS Xtion нашла применение в нескольких областях, в основном в научных и промышленных проектах, а также в сфере интерактивных развлечений.
Исследования и робототехника
- Навигация мобильных роботов — сенсор использовался для построения карт окружения (SLAM) и избегания препятствий.
- 3D-сканирование — с помощью Xtion создавались трёхмерные модели небольших объектов и помещений. Точность сканирования составляла около 1—3 см на расстоянии 1—2 м.
- Анализ движений человека — в биомеханике и реабилитации сенсор применялся для захвата поз и движений пациентов.
Коммерческие и интерактивные проекты
- Интерактивные витрины и киоски — в магазинах и музеях ASUS Xtion использовалась для создания бесконтактных интерфейсов, управляемых жестами.
- Дополненная реальность — совмещение карты глубины с виртуальными объектами позволяло создавать эффекты, при которых цифровые элементы взаимодействуют с реальным окружением.
- Игры и развлечения — хотя Xtion не была ориентирована на массовый игровой рынок, разработчики создавали для неё казуальные игры, управляемые движениями тела.
Образование
- В университетах и лабораториях ASUS Xtion использовалась для обучения студентов основам компьютерного зрения, робототехники и обработки сигналов.
Сравнение с аналогами
Основным конкурентом ASUS Xtion был Microsoft Kinect v1 (для Xbox 360). Оба устройства базировались на технологии PrimeSense, но имели отличия:
| Параметр | ASUS Xtion Pro | Microsoft Kinect v1 |
|---|---|---|
| Целевая аудитория | Разработчики, исследователи | Игроки, массовый рынок |
| Подключение | USB 2.0 | USB + блок питания (для ПК) |
| Встроенный процессор | Нет | Есть (для скелетного трекинга) |
| Цена (на момент выхода) | ~$150—200 | ~$150 (в составе Xbox) |
| Поддержка OpenNI | Нативная | Через сторонние драйверы |
Другими аналогами были сенсоры Intel RealSense (F200, SR300) и Leap Motion, однако они имели меньшую дальность действия и были ориентированы на захват рук и пальцев, а не всего тела.
Критика и ограничения
Несмотря на успешную концепцию, ASUS Xtion имела ряд недостатков:
- Зависимость от освещения — как и все сенсоры на основе структурированной подсветки, Xtion плохо работала при ярком солнечном свете, так как ИК-излучение солнца забивало проектор.
- Ограниченная дальность — максимальная рабочая дистанция в 5 метров делала устройство малопригодным для больших помещений.
- Отсутствие встроенной обработки — нагрузка на центральный процессор ПК была высокой, особенно при скелетном трекинге.
- Прекращение поддержки — после покупки PrimeSense компанией Apple и закрытия OpenNI, разработчики потеряли официальную платформу для работы с устройством, что привело к снижению популярности.
Наследие
ASUS Xtion стала одним из первых доступных сенсоров глубины для персональных компьютеров, открыв путь для массового использования 3D-зрения в робототехнике и интерактивных системах. Несмотря на коммерческую неудачу и прекращение выпуска, технология, заложенная в Xtion, повлияла на развитие последующих поколений сенсоров, таких как Intel RealSense, Microsoft Kinect v2 (на основе времени пролёта — ToF) и Apple TrueDepth (используется в iPhone X и новее). В настоящее время ASUS Xtion представляет интерес в основном для коллекционеров и энтузиастов ретро-компьютинга.
Источники
- PrimeSense Ltd. — официальная документация по OpenNI и NITE (2011—2013).
- ASUSTeK Computer Inc. — пресс-релизы и технические спецификации ASUS Xtion (2011—2012).
- Обзор ASUS Xtion Pro на сайте Tom's Hardware (2012).
- Статья «PrimeSense: The company behind Kinect» в журнале IEEE Spectrum (2013).
- Документация библиотеки OpenKinect и libfreenect (2014).
BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.
На главную BFOmetr →