Finalmente abbiamo la proposta di Microsoft nel regno del motion gaming, il Kinect. Il nome in codice utilizzato da Microsoft per Kinect era Project Natal.

Non è solo un'altra imitazione del Wiimote. Kinect è il risultato di centinaia di milioni di dollari di ricerca che Microsoft ha investito nel riconoscimento vocale e di movimento.

Il Kinect non è un controller di gioco portatile come il Wiimote o il Playstation Move; si tratta piuttosto di un sofisticato set di sensori in grado di rilevare la tua posizione e i tuoi movimenti nello spazio 3D.

Esistono diversi ottimi articoli già disponibili che spiegano come il Kinect rileva il movimento. Non ripeteremo qui tutte le basi, quindi se sei interessato all'argomento, dai un'occhiata agli articoli di cui sopra.

L'evoluzione dei controller, stile console videogame.

Dall'alto in basso:

Controller S originale Xbox, Kinect

Virtual Boy Nintendo, Wiimote

Controller originale Sony PlayStation, PlayStation Move.

Ci piace il fatto che il mondo sia arrivato al punto in cui non aggiorniamo i nostri computer così spesso. Al contrario, stiamo aggiornando i sensori affinché il computer capisca meglio chi siamo.

Aggiungere il Kinect a un'Xbox è come aggiungere il sonar a un sottomarino: certo, potevi guidarlo anche prima, ma ora può vedere dove sta andando. Ok, è un'analogia un po' forzata. Hai capito il concetto.

C'è un cuscinetto in gomma tra noi e l'interno del Kinect. Occupiamocene...

La base motorizzata può ruotare la barra dei sensori superiore per seguirti mentre balli nella stanza. Sembra utile, ma siamo diffidenti nei confronti delle parti meccaniche soggette a guasti.

La base in plastica è fissata con quattro viti Torx T6.

Dopo aver rimosso la base in plastica, ci sono altre quattro viti a croce Phillips #0 da rimuovere.

Il motore e gli ingranaggi di Kinect non sembrano molto robusti.

Grande all'incirca come una moneta da 25 centesimi di dollaro, la base è dotata di un minuscolo motore con tre fragili ingranaggi di plastica. Tralasciando i problemi di surriscaldamento dell'unità superiore, ipotizziamo che questo gruppo motore rappresenterà il punto debole di Kinect.

Con uno spudger in metallo e facendo molta forza, siamo riusciti a rimuovere la griglia inferiore. Non è un'operazione semplice, dato che Microsoft ha applicato l'adesivo in modo piuttosto generoso.

Il team Microsoft ha costruito il Kinect basandosi sul progetto di riferimento di PrimeSense.

Microsoft non ha ancora acquisito PrimeSense. Questo ci indica che, per quanto l'hardware sia impressionante, è il software di Microsoft a svolgere il lavoro pesante, trasformando la serie di dati della barra sensore in una mesh 3D della tua posizione nello spazio.

Microsoft ha utilizzato delle viti Torx Security T10. Non è molto gentile. Siamo già arrivati a tre tipi di viti e non abbiamo ancora nemmeno aperto il dispositivo.

Successo! Ora il divertimento ha inizio davvero!

Gran parte della potenza di calcolo della Xbox è dedicata al gaming, perciò Kinect pre-elabora l'immagine prima di inviarla alla Xbox. Kinect condensa tutte le informazioni raccolte sul tuo salotto in due elementi: un'immagine a colori e una mappa di profondità.

Il formato sottile di Kinect ha costretto Microsoft a suddividere la scheda madre principale, impilando tre schede verticalmente come in un piccolo condominio.

C'è una ventola all'estremità del Kinect. È allineata in modo da aspirare aria da un lato del Kinect e spingerla fuori dall'altro.

Abbiamo finalmente trovato gli occhi di Kinect.

Due fotocamere e un proiettore IR.

Sinistra: (IR CMOS) Microsoft / X853750001 / VCA379C7130

Centro: (CMOS a colori) VNA38209015

Destra: (proiettore IR) OG12 / 0956 / D306 / JG05A

Non si tratta di minuscole fotocamere da cellulare: sono più simili a quelle che potresti trovare in una webcam, con grandi obiettivi e messa a fuoco automatica.

Non siamo ancora in grado di confermare in modo indipendente la risoluzione delle fotocamere, ma Microsoft dichiara che la fotocamera a infrarossi è 320x240 e la fotocamera RGB è 640x480.

Questo è uno schema Prime Sense che spiega come funziona la loro piattaforma di riferimento. Il Kinect è la prima (e unica) implementazione di questa piattaforma.

Una fotocamera (e un trasmettitore a infrarossi) forniscono l'input per la mappa di profondità (che si dice sia solo 320x240), mentre la terza fotocamera rileva lo spettro visivo umano a una risoluzione di 640x480.

Abbiamo sentito dire che il sistema può misurare la distanza con una precisione di 1 cm a due metri. Sebbene sia ottimo in teoria, le prime recensioni mostrano che, nel mondo reale, non si ottiene ancora una precisione neanche lontanamente vicina a quella.

Tutti e quattro i microfoni si collegano alla scheda madre con un singolo connettore a cavo.

Dopo aver rimosso tre connettori e sette viti Torx T10, la scheda superiore può essere separata dalle altre due schede.

Dopo aver riscaldato l'adesivo sul dissipatore di calore con una pistola termica, puoi usare uno spudger per fare leva e rimuoverlo dalla scheda madre senza difficoltà.

Il cervello del Kinect. Il team di UBM TechInsights ci ha aiutato a identificare molti di questi chip. Puoi vedere una scansione ad alta risoluzione di questa scheda qui.

Wolfson Microelectronics WM8737G - ADC stereo con preamplificatore per microfono

Fairchild Semiconductor FDS8984 - MOSFET PowerTrench a canale N

NEC uPD720114 - controller hub USB 2.0

H1026567 XBOX1001 X851716-005 GEPP (Aiutaci a identificare questo package SAP da 6 mm x 4,9 mm. Probabilmente una memoria flash SPI, forse Atmel?)

Marvell AP102 – SoC con controller interfaccia fotocamera

Hynix H5PS5162FF DDR2 SDRAM da 512 megabit

Analog Devices AD8694 – Amplificatore operazionale quadruplo, a basso costo, a basso rumore, CMOS con uscita rail-to-rail

TI ADS7830I – Convertitore A/D a campionamento a 8 bit e 8 canali con interfaccia I2C

Allegro Microsystems A3906 – Driver per motori passo-passo a bassa tensione e motori in corrente continua singoli/doppi

ST Microelectronics M29W800DB – Memoria flash NV da 8 Mbit (1 Mb x8 o 512 Kb x16)

PrimeSense PS1080-A2 – Processore SoC per sensore di immagine

Questa scheda presenta un controller audio USB TI TAS1020B in bella vista al centro.

Un accelerometro KXSD9 MEMS di Kionix è probabilmente utilizzato per rilevare l'inclinazione e l'angolazione, e forse per la stabilizzazione dell'immagine. Il Kinect lo utilizza anche per capire se il sensore è stato spostato dall'esterno

Più andiamo a fondo nel Kinect, più ci sentiamo connessi ad esso.

Anche tu, Johnny 5?

Qui abbiamo scoperto tre dei quattro microfoni all'interno del Kinect.

Ci sono in totale quattro microfoni rivolti verso il basso: tre sul lato destro e uno sul lato sinistro.

Microsoft ha stabilito che l'orientamento migliore per una ricezione sonora ottimale sarebbe rivolto verso il basso.

Per riconoscere correttamente i comandi vocali, il Kinect deve eseguire una calibrazione audio della stanza in cui si trova. Tuttavia, se modifichi la disposizione dei mobili nella stanza, devi eseguire nuovamente la calibrazione.

Questa scheda è fissata in posizione da quattro distanziali. Abbiamo usato delle pinze a becco lungo, ma una chiave a bussola da 5 mm sarebbe lo strumento giusto per il lavoro.

I nostri amici di Adafruit hanno messo in palio una taglia di 2.000$ per il primo team in grado di scrivere un driver open source per Kinect. Il Wiimote è stato straordinariamente utile per i nostri progetti di robotica amatoriale e i sensori avanzati del Kinect potrebbero davvero dare una spinta alla ricerca nel campo della robotica.

Finalmente! Possiamo rimuovere il cavo di alimentazione/dati dal guscio del Kinect.

Microsoft utilizza un connettore di tipo USB per il Kinect. Il Kinect consuma 12 watt, che è decisamente di più rispetto ai 2,5 watt di alimentazione forniti da una porta USB standard.

In mezzo a una serie di complessi sensori e trasduttori, rimuoviamo il LED di stato.

Dopo aver rimosso diverse altre viti, le due fotocamere e il trasmettitore IR si sollevano facilmente dalla barra di supporto metallica.

Un altro componente è inserito tra il proiettore IR e la barra di supporto metallica. Si tratta probabilmente di un dispositivo di Peltier utilizzato per raffreddare il proiettore IR.

Le due fotocamere e il proiettore a infrarossi, fianco a fianco.

Avendo la fotocamera di profondità e la fotocamera RGB a una distanza calcolata, il Kinect è in grado di eseguire l'integrazione 3D immediata di oggetti reali nelle immagini visualizzate sullo schermo.

Non avendo alcun tipo di input da parte dell'utente oltre ai comandi vocali e ai gesti, il fulcro del sistema di input del Kinect è il sistema di sensori, composto dai microfoni e dalle fotocamere.

Il nostro Kinect è ora completamente smontato.

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Riparabilità del Microsoft Kinect: 5 su 10 (10 è il grado più semplice da riparare).

Il design è molto modulare e sostituire i singoli componenti (come il motore) quando si guastano non dovrebbe essere un problema.

Non è richiesta alcuna saldatura per lo smontaggio.

Sebbene modulare, smontare uno di questi dispositivi può essere difficile a causa dell'enorme numero di pezzi e componenti.

Microsoft ha utilizzato quattro tipi di viti, incluse alcune odiate viti di sicurezza: T6, T10, T10 di sicurezza e Phillips #0.

Senza un manuale di assistenza, la riparazione sarà una vera sfida. Microsoft non ha reso disponibile alcun manuale di assistenza. Se riceveremo abbastanza richieste, faremo il lavoro al posto loro e ne pubblicheremo uno.