home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Giga Games 1 / Giga Games.iso / net / vir_real / faq / rsrch / hitl < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-04-07  |  9.6 KB  |  210 lines
  1.  
  2.     Description of Objectives and Activities of
  3.         the Human Interface Technology Laboratory
  4.  
  5.  
  6. OVERVIEW:
  7.  
  8. The Human Interface Technology Laboratory (HITL) in Seattle,
  9. Washington is pioneering development of virtual interface hardware 
  10. and virtual environment software, the tools necessary to construct, 
  11. inhabit, and interact with computer generated, three dimensional, 
  12. inclusive environments.  In conjunction with the Washington 
  13. Technology Center, the University of Washington and HITL Industry 
  14. Consortium members, we are building a laboratory infrastructure 
  15. that will support the definition and creation of a completely new 
  16. form of computer interface, hardware and software that is primarily 
  17. responsive to natural human physiology and cognition, systems that 
  18. emphasize spatial interaction rather than symbolic processing.
  19.  
  20. GOALS:
  21.  
  22. The objective of the Human Interface Technology Laboratory is to 
  23. develop natural interface techniques, hardware and software 
  24. designed for experiential rather than symbolic interaction.  A virtual 
  25. reality interface feels as though it were reality, permitting human-
  26. machine interaction that calls upon natural human responses, 
  27. responses that we have been acquiring since birth.  Virtual reality 
  28. (VR) techniques are immediately relevant to computational tasks 
  29. that model reality, including scientific visualization, computer-aided 
  30. design and manufacturing, client presentation for architecture and 
  31. interior design, computer-aided instruction, medical imaging and 
  32. simulation, interaction with complex display panels and layouts 
  33. (cockpit design, industrial monitoring, desktop publishing), terrain 
  34. navigation and landscaping, traffic control, and computer games.  In 
  35. the long term, VR techniques hold the promise of innovative 
  36. computational applications such as virtual conferencing, prosthetic 
  37. interfaces, knowledge navigation, virtual sales and merchandising,
  38. and inclusive entertainment.
  39.  
  40. The long term goal of HITL is to define a new generation of human-
  41. machine interface.  This goal is supported by four major objectives:
  42.  
  43.     To investigate and understand the fundamentals of human
  44.     perception and interaction with the world, with computational 
  45.     machines, and with information systems.
  46.  
  47.     To pioneer new interface concepts focusing on VR technologies.
  48.  
  49.     To create and demonstrate new application areas for VR in 
  50.     aerospace, medicine, education, design and entertainment.
  51.  
  52.     To transfer advanced interface technologies to the commercial 
  53.     sector.
  54.  
  55. To achieve these objectives, HITL coordinates and facilitates the efforts 
  56. of an excellent technical staff, University of Washington professors 
  57. and graduate students, other VR labs around the world, and affliated 
  58. professionals from a diversity of application domains.  The HITL 
  59. Industry Consortium provides an active link to corporations wishing 
  60. to market VR technologies and assures cost effective, state-of-the-art 
  61. information and technology transfer.
  62.  
  63. The overall scope of our research objectives is embodied in HITL's 
  64. three tiered functional organization:
  65.  
  66.     Infrastructure:  
  67.         Virtual Interface Knowledge Base and Library
  68.         Virtual Simulation Laboratory
  69.         Technologies:  
  70.             Low Cost Virtual Display Hardware
  71.             Virtual Environment Operating System Software
  72.             Applications:  
  73.                 Virtual Prototyping
  74.                 Visualization
  75.                 Televirtuality
  76.                 Virtual Prostheses
  77.  
  78. Infrastructure:  
  79. The objective of the Virtual Interface Knowledge Base is to provide 
  80. a world-class repository for experimental data, research findings 
  81. and other information related to virtual interface technologies.  
  82. Activities to achieve this objective include establishing a 
  83. comprehensive literature collection, hosting the USENET newsgroup 
  84. "sci.virtual-worlds" and preparing hardcopy newsletters on research 
  85. developments in virtual reality.
  86.  
  87. The Virtual Simulation Laboratory is intended to provide a rapid 
  88. prototyping environment for the simulation of virtual interface 
  89. concepts, software and hardware which emphasizes empirical 
  90. research on human sensory, perceptual and psychomotor behavior in 
  91. virtual environments.  The simulation laboratory will include modules 
  92. for electro-optical testing, complex control panel modeling, image 
  93. generation, audio generation and recognition, virtual world design 
  94. and integration, behavioral instrumentation and measurement, and 
  95. human physics, neurophysiology and cognition.
  96.  
  97. Technologies
  98.  
  99. HITL will develope two primary technologies to support it's long-term 
  100. objectives. The virtual display hardware focuses on head-coupled units, 
  101. which feature visual and audio displays, voice and eye sensors
  102. and head movement tracking.  The virtual environment operating system 
  103. is the software substrate which mediates the interface between the 
  104. symbolic computation that generates the virtual environment and the 
  105. natural behavior of the patron within the virtual environment.
  106.  
  107. Our objective for the head-mounted display is to produce a 
  108. commercial prototype that is both high in performance and low in 
  109. cost.  We expect this unit to rival the monitor as the medium of 
  110. visual (and auditory) display of computational processes in the next 
  111. decade.
  112.  
  113. Our objective for the virtual environment operating system is to 
  114. provide a seamless environment which couples input behaviors of 
  115. the patron to computational processes, manages the activity and 
  116. modeling of the (parallel) computational processes, and integrates 
  117. output signals from models and other sources to drive the virtual 
  118. display devices.  The virtual environment operating system 
  119. incorporates three modules.  The signal interpretor receives, 
  120. validates and integrates sensor information generated by the patron, 
  121. negotiating ambiguous and erroneous signals.  The modeling module 
  122. maintains and coordinates the representation, processes, and 
  123. interaction between objects (model elements), managing memory, 
  124. process allocation, and multiple patrons.  We intend to develop a 
  125. uniform internal architecture for models, combining object-oriented 
  126. approaches with rulebased logic programming to create objects 
  127. which act as situated agents.  The display integrator integrates 
  128. standardized output from models, error processes and model-
  129. independent hardware, managing viewpoint and perspective and 
  130. integrating multiple sources of images.
  131.  
  132. The virtual environment operating system provides a wide range of 
  133. software tools for construction of and interaction with models, 
  134. including editors of objects, spaces, and abstractions; movement and 
  135. viewpoint control; object inhabitation; boundary integrity; display, 
  136. resource and time management; multiple concurrent patrons; 
  137. programmable internal processes within models; and history and 
  138. statistics accumulation.  Some potential user interface tools include 
  139. the Wand, for identifying objects, connecting, moving, jacking, 
  140. grasping, measuring, and drawing; and the Virtual Body for attaching 
  141. arbitrary hardware sensing devices to arbitrary representations of body 
  142. components, for collecting physiological measurements of behavior, 
  143. and for maintaining coherence between a patron's model of physical 
  144. activity and the virtual representation.
  145.  
  146. Applications:  
  147. Although VR techniques have an extremely broad range of potential 
  148. applications, we are choosing to focus on four application areas 
  149. during the first few years of the Lab's operation.
  150.  
  151. The objectives of the Virtual Prototyping application are to provide 
  152. tools for the rapid configuration of complex (virtual) machines and 
  153. control panels; to provide functional connections between display 
  154. and computational processes; and to enhance the coordination of 
  155. design activities involving groups of professionals.
  156.  
  157. The Visualization application is designed to provide tools for 
  158. associating data with 3D visual models; to project, cluster and 
  159. abstract data patterns; to interact with displayed data while 
  160. automatically updating the underlying database; and to apply 
  161. statistical and analytic techniques to displayed data.
  162.  
  163. The Televirtuality application includes the design and development 
  164. of virtual environments which support multiple interacting patrons;  
  165. connection of multiple patrons and multiple computational resources 
  166. over fiber optic networks; and the exploration of techniques for 
  167. maintenance of inconsistent and incompatable virtual environments 
  168. over multiple patrons.
  169.  
  170. The objective of the Virtual Prostheses application is to develop aids 
  171. for physically disabled persons that permit mapping of arbitrary 
  172. movements onto functional virtual bodies.  Two active projects are 
  173. the integration of VR techniques with advanced wheelchair 
  174. technology, and the control of textual display for dyslexia and 
  175. reading disabilities.
  176.  
  177. SUMMARY:
  178.  
  179. VR is an infant field.  HITL intends to contribute to communal
  180. knowledge to help resolve software, hardware, physiological and
  181. cognitive issues in VR.  The domains we are addressing include
  182.     design of multi-sensory display systems, 
  183.     electro-optics and microscanners,
  184.     multi-sensor integration and synesthesia,
  185.     VR neurophysiology, psychophysics and psychometrics,
  186.     occlusive, overlayed and enhancing VRs,
  187.     cross-validation of varieties of reality,
  188.     physiological and cognitive design 
  189.         of task-oriented virtual environments, 
  190.     3D representation techniques and interaction tools, 
  191.     editing techniques for objects, spaces, and abstractions,
  192.     visual programming languages, 
  193.     virtual bodies and inhabitation techniques, 
  194.     integration of multiple patrons, 
  195.     design of situated and cooperative agents, 
  196.     autonomous objects and inconsistent environments, and
  197.     form abstraction and the functionality of space.
  198.  
  199.  
  200.  
  201. The Human Interface Technology Laboratory
  202. Washington Technology Center
  203. University of Washington, FU-20
  204. Seattle WA  98195
  205. 206-543-5075
  206.  
  207.     Dr. Thomas Furness, Director
  208.     Dr. Bob Jacobson
  209.     Dr. William Bricken
  210.