Maus 2.0 - Microsoft zeigt fünf Prototypen
Mit ihren Multitouch-Mäusen wollen Microsofts Forscher klassische, zeigerbasierte Eingabegeräte mit Berührungs- und Gestensteuerung weiterentwickeln. Die fünf Ansätze verfolgen unterschiedliche Strategien bei der Anwendung von Multitouch-Technik. Entsprechend unterschiedlich fällt auch die technische Umsetzung und das Design der Geräte aus. Dabei geht es weniger um die technische Machbarkeit, diese sei eher trivial, so die Forscher, sondern vielmehr um Ideen für die praktische Anwendung.
FTIR – Infrarotlicht erkennt Fingerspitzen
Der erste Prototyp ist FTIR, was für "frustrated total internal reflection" steht. Die Maus verfügt über einen Bogen aus Acryl, der von einer Seite mit Infrarotlicht beleuchtet ist. Wird ein Finger auf den Acrylbogen gepresst, wird das Infrarotlicht gestreut, was von einer Infrarotkamera erkannt wird und der Finger so geortet werden kann. Die Maus selbst wird wie eine normale Maus gesteuert.
Mit der Technik lassen sich in erster Linie binäre Eingaben erfassen, also ob und wo ein oder mehrere Finger aufliegen. Auch einfache Gesten lassen sich so erkennen. Zwei Schalter in der Front erfassen Mausklicks. Der berührungsempfindliche Bereich ist recht beschränkt, so dass nur die Fingerspitze beleuchtet und somit erkannt werden kann. Durch den Einsatz von Infrarotlicht ist der Ansatz zudem empfindlich gegenüber Sonnenlicht.
ORB – Halbkugel zum Klicken
Der ORB genannte, halbkugelförmige Prototyp soll einigen dieser Probleme mit einer anderen technischen Implementierung aus dem Weg gehen. Hier kommt eine interne Infrarotkamera zusammen mit einer internen Infrarotlichtquelle zum Einsatz. So lassen sich Berührungen des halbtransparenten Gehäuses erkennen. Die gesamte Halbkugel kann geklickt werden.
Die grundlegende Funktion ähnelt der FTIR-Maus. Da aber mit diffusem Infratotlicht gearbeitet wird, lassen sich andere Mausdesigns umsetzen.
CAP-Maus – kapazitive Sensoren im 5-Millimeter-Raster
Ganz anders funktioniert die CAP-Maus. Hier setzen die Forscher auf kapazitive Berührungssensoren. Entsprechend steht CAP kurz für "capacitive". Durch den Einsatz eines echten Multitouchsensors ist es möglich, die Position aller Finger auf der Mausoberfläche gleichzeitig zu erfassen. Allerdings können nur Klicks, eindimensionales Scrollen und einzelne Fingerpositionen erkannt werden.
Mausbewegungen werden über einen herkömmlichen optischen Sensor erfasst. Zudem ist ein Schalter integriert, der Mausklicks durch Drücken der Mausvorderseite erkennt.
Die einzelnen kapazitiven Sensoren sind in einem 5-mm-Raster angebracht, die Auflösung des Sensors soll aber deutlich genauer sein. Die Technik ist, anders als die Infrarotvarianten, unempfindlich gegenüber Umgebungslicht. Sie liefert zugleich deutlich weniger Daten als die optische Erfassung und benötigt so auch weniger Bandbreite. Die CAP-Maus kann darüber hinaus kompakter gebaut werden, der Prototyp wirkt wie eine herkömmliche Maus.
Side-Maus kann auch geparkt werden
Die Side-Maus erfasst keine Berührungen der Maus, sondern die Berührungen der Tischoberfläche durch die Finger. Dabei kommt eine Frontkamera mit Infrarotfilter und entsprechende Beleuchtung zum Einsatz. Die Maus sitzt unter dem Handballen, die darüber hinausragenden Finger reflektieren Infrarotlicht und können so erkannt werden.
Der Vorteil des Ansatzes besteht darin, dass eine recht große berührungsempfindliche Fläche zur Verfügung steht. Das ist zugleich aber ein Problem, denn auch andere Objekte auf dem Schreibtisch werden erkannt und gegebenenfalls als Finger integriert. Alternativ kann die Maus geparkt und losgelassen werden, so dass die Fläche vor der Maus als berührungsempfindliche Steuerungsfläche genutzt werden kann.
Die normale Maussteuerung wird mit einem herkömmlichen optischen Sensor erfasst. Zum Klicken wird die gesamte Maus mit dem Handballen heruntergedrückt. Das setzt ein gewisse Kraft voraus, da versehentliche Klicks vermieden werden sollen.
Arty – Maus mit Armen
Ein besonders ungewöhnliches Äußeres weist die Articulated-Maus auf, kurz Arty genannt. Die Handfläche ruht auf der Mausbasis, Daumen und Zeigefinger auf zwei angegliederten Armen, die unabhängig voneinander, frei in zwei Dimensionen bewegt werden können.
Drei normale optische Maussensoren erfassen die Bewegung der Maus sowie die der beiden Arme. Letztendlich steckt so die Technik von drei Bluetooth-Mäusen in der Mausbasis. Die Bewegungen der Finger können dank der Maussensoren sehr genau erfasst werden.
Multitouch-Cloud statt Mauszeiger
Den Mauszeiger ersetzen Microsofts Forscher durch eine sogenannte Multitouch-Cloud. Punkte rund um den Mauszeiger zeigen die Berührungen der Finger an, wobei die Berührungen immer relativ zum Mauszeiger erfasst werden. So sollen herkömmliche Mausbewegungen und Multitoucheingaben unter einen Hut gebracht werden.
Ihre Multitouch-Steuerung verbinden die Forscher zudem mit Microsofts Surface SDK, so dass sich mit den Prototypen reguläre Surface-Applikationen steuern lassen. So können direkt Standardgesten zum Rotieren und Zoomen genutzt werden.
Noch aber stehen die Forscher nach eigenen Angaben ganz am Anfang. Sie wollen im nächsten Schritt unter anderem untersuchen, wie sich die Multitoucheingaben für 3D-Manipulationen nutzen lassen. Dabei geht es beispielsweise um CAD-Systeme, aber die ORB-Maus wurde auch schon zur Steuerung eines First-Person-Shooters genutzt, um Eingaben, die üblicherweise per Tastatur erfolgen, mit der Maus vorzunehmen. Ihre aktuellen Ergebnisse dokumentieren die Forscher in ihrem Aufsatz Mouse 2.0: Multi-touch Meets the Mouse(öffnet im neuen Fenster) .