Tecnologías Novint

Novint Technologies, Inc. era una empresa de Albuquerque, Nuevo México , dedicada al diseño y la fabricación de dispositivos y software hápticos . Novint desarrolló el Novint Falcon , el primer dispositivo táctil 3D para el consumidor, que permite a los usuarios utilizar el sentido del tacto en la informática. Novint se centra principalmente en dos áreas: los videojuegos y las aplicaciones profesionales de su tecnología. En los videojuegos, el Novint Falcon permite sentir objetos y eventos del juego, ofreciendo al jugador una experiencia más inmersiva. En el grupo de aplicaciones profesionales de Novint, denominado Advanced Products Group (APG), la tecnología de Novint se ha utilizado para incorporar el sentido del tacto a diversos proyectos y aplicaciones profesionales.

El producto estrella de Novint es el Novint Falcon , un dispositivo háptico USB diseñado para reemplazar el ratón en videojuegos y otras aplicaciones. Su nombre proviene del hecho de que el halcón es un depredador del ratón. El Falcon cuenta con empuñaduras extraíbles que el usuario sujeta para controlarlo. Al mover la empuñadura en tres dimensiones (derecha-izquierda y adelante-atrás, como un ratón, pero también arriba-abajo, a diferencia de este), el software del Falcon registra el movimiento y genera fuerzas perceptibles mediante el envío de corrientes a los motores del dispositivo. Los sensores del Falcon registran la posición de la empuñadura con una precisión submilimétrica, y los motores se actualizan 1000 veces por segundo (1  kHz), lo que proporciona una sensación táctil realista. Las superficies de los objetos virtuales se sienten sólidas y se les pueden aplicar texturas detalladas. El peso y la dinámica de los objetos se pueden simular para que se perciba su inercia y momento. Las acciones e interacciones de un personaje en un juego se pueden sentir, como por ejemplo el retroceso de un arma, el movimiento de un palo de golf o la aceleración de un coche.

El Falcon es, en esencia, un robot de consumo. Consta de una empuñadura conectada mediante tres brazos a un cuerpo aproximadamente cónico, que se asienta sobre una base en forma de U. Cada uno de los tres brazos se mueve dentro y fuera del cuerpo del Falcon. La empuñadura predeterminada es una pequeña empuñadura esférica con cuatro botones en la parte superior. Los botones son el logotipo de Novint para el botón principal (similar a una "N"), un triángulo invertido (similar a una "V"), un rayo (similar a una "N") y un signo más (similar a una "T"), que en conjunto forman las letras "NVNT", las consonantes del nombre de Novint y su símbolo bursátil como empresa pública. En el extremo frontal aplanado de la carcasa cónica del Falcon se encuentra el logotipo de Novint Falcon, que se ilumina en diferentes colores para indicar el estado del dispositivo. El cuerpo contiene tres motores, cada uno conectado a uno de los brazos del Falcon mediante un cable que se enrolla alrededor de un cabrestante en el motor. A medida que cada uno de los tres brazos se mueve, un sensor óptico conectado a cada motor registra sus movimientos. Una función matemática llamada jacobiano se utiliza para determinar la posición de un cursor tridimensional en coordenadas cartesianas, basándose en la posición de los brazos. La posición de este cursor háptico se controla mediante los movimientos del Falcon y su software la utiliza para determinar las fuerzas que se aplicarán al usuario. Se envían corrientes a los motores a una  frecuencia de servo de 1 kHz para proporcionar al usuario una respuesta táctil precisa. De esta forma, se puede aplicar una fuerza al agarre en cualquier dirección, hasta la fuerza máxima (más de 2 libras), cada 1/1000 de segundo.

Novint ha desarrollado varios accesorios de agarre. Para el consumidor, Novint desarrolló un agarre tipo pistola, que se acopla al Falcon en lugar del agarre esférico. Cuenta con un botón de gatillo principal y tres botones laterales. Fue diseñado para su uso en juegos de disparos en primera persona (FPS), pero en general es un agarre ergonómico que puede utilizarse en diversas aplicaciones. Novint también ha desarrollado varios agarres profesionales, incluyendo un agarre de 3 grados de libertad (3 DOF) que registra las rotaciones del mango, dos de los cuales se activan y pueden ejercer fuerza sobre el usuario.

El software 3D Touch ha sido un pilar fundamental de Novint desde sus inicios, y la compañía se ha centrado históricamente más en el software que en el hardware. El software de Novint se creó para brindar a los usuarios una experiencia táctil precisa en informática.

Novint crea software en varias categorías diferentes. Ha desarrollado un software de controlador de bajo nivel llamado HDAL, que significa Capa de Abstracción de Dispositivos Hápticos. HDAL gestiona las comunicaciones de bajo nivel entre el Falcon y el ordenador. Novint ha creado una capa de software sobre HDAL, llamada HFX (es decir, Efectos Hápticos), que se utiliza para crear efectos de fuerza en juegos. Novint ha desarrollado una variedad de aplicaciones para sus proyectos profesionales. Novint también ha publicado varios videojuegos, algunos de los cuales fueron desarrollados directamente por Novint y otros que eran juegos existentes a los que Novint añadió soporte para el Falcon. Un grupo independiente también ha desarrollado una biblioteca de controladores de código abierto ^{[ 1 ]} para el Falcon.

Falcon viene con 3 aplicaciones: un tutorial, un juego llamado Newton's Monkey Business y el paquete deportivo Feelin It. El tutorial permite a los usuarios tocar una esfera virtual con diversas texturas. Por ejemplo, al elegir una textura de hielo, se obtiene una superficie dura y resbaladiza, mientras que la de papel de lija es áspera y la de melaza, una textura viscosa por la que se puede mover el cursor 3D. El tutorial también muestra la sensación de dinamismo mediante una pelota atada a una goma elástica que se puede balancear, y una simulación de atrapar una pelota de béisbol con un guante de receptor. Finalmente, el tutorial permite al usuario disparar una honda virtual para lanzar latas contra una valla. Newton's Monkey Business contiene 24 minijuegos con una gran variedad de interacciones. El paquete deportivo Feelin It incluye varios juegos deportivos, como bolos, un concurso de jonrones, un concurso de triples, tenis de mesa y Feelin It Golf.

Uno de los primeros juegos de Novint fue una descarga gratuita llamada Haptics Life 2 , un mod de Half-Life 2 en el que los controles del ratón se reemplazaron por los del Falcon y se incorporó la retroalimentación háptica 3D. Como resultado, el Falcon transmite al jugador el retroceso de las armas, el peso de los objetos que se llevan, el daño recibido por el personaje y las aceleraciones tanto del personaje como del vehículo. Cada arma del juego tiene un retroceso diferente y tangible.

Novint ha desarrollado una variedad de juegos adicionales que abarcan diversos géneros. Hasta 2009, Novint había publicado más de 50 títulos compatibles con Falcon. La mayor parte del catálogo de juegos de Novint se basa en juegos ya existentes a los que Novint les ha añadido algunas mejoras.

Novint ofrece actualmente dos tipos de soporte para juegos: FalconHD y F-Gen. Los juegos FalconHD son aquellos para los que Novint tiene licencia de acceso al código fuente e integra las fuerzas directamente en el juego. Los juegos F-Gen utilizan la aplicación F-Gen de Novint para añadir controles y fuerzas. Novint y su comunidad seguirán desarrollando mods, o modificaciones para juegos, pero estos generalmente se clasificarán a través del soporte F-Gen.

F-Gen se desarrolló para crear un mayor número de juegos y aplicaciones compatibles con Novint Falcon, partiendo de la base de que el control y la gestión de fuerzas para muchas interacciones en juegos y aplicaciones podían implementarse sin necesidad de acceder al código fuente. Por ello, Novint desarrolló F-Gen, un sistema que permite a su comunidad y a los propios usuarios añadir compatibilidad con juegos y aplicaciones, compartir su trabajo y obtener una mayor y más rápida compatibilidad. F-Gen se diseñó como una herramienta comunitaria. Incluye un potente lenguaje de scripting y la posibilidad de añadir herramientas (F-Gen Tools) que permiten incorporar nuevas funcionalidades.

Los controladores F-Gen emulan un ratón y son personalizables, lo que permite que Falcon funcione con cualquier juego o aplicación de PC. Los usuarios pueden ajustar la escala de movimiento para el control de Falcon y guardar la configuración para distintos juegos. Los botones de agarre se pueden asignar a diferentes controles en los juegos. Novint está desarrollando un sistema de reconocimiento de gestos , llamado Gesture Cube o G-Cube, que permite al usuario acceder fácilmente a 36 gestos fáciles de recordar para activar cualquier pulsación de tecla o macro. Un movimiento como moverse a la derecha y luego hacia adelante podrá encender una linterna (con señales hápticas para facilitar el control de los movimientos), mientras que abajo-abajo podría hacer que el personaje se agache. El G-Cube podrá utilizarse universalmente en otras aplicaciones, como asignar adelante-arriba a "cortar" y adelante-abajo a "pegar".

Además de los títulos de FalconHD, F-Gen ofrece tres niveles de compatibilidad con juegos: F-Gen Bronce, F-Gen Plata y F-Gen Oro. F-Gen Bronce ofrece compatibilidad básica con el ratón y controles personalizados. F-Gen Plata ofrece compatibilidad básica con la retroalimentación háptica. F-Gen Oro ofrece compatibilidad avanzada con la retroalimentación háptica.

En 1995, los Laboratorios Nacionales Sandia, un laboratorio del gobierno de Estados Unidos, adquirieron uno de los primeros dispositivos hápticos 3D comerciales del mundo y comenzaron a desarrollar software háptico. Sandia llevó a cabo investigaciones fundamentales sobre háptica y sobre cómo utilizar la tecnología para la visualización científica . Fue una de las primeras empresas del mundo centrada exclusivamente en el software de la tecnología háptica. Anderson dirigió el proyecto en Sandia hasta el año 2000, cuando fundó Novint. Novint adquirió una licencia exclusiva de la tecnología y comenzó a comercializarla.

La visión de Novint era que la tecnología podría transformar radicalmente la informática, incorporando a las computadoras uno de nuestros sentidos y experiencias humanas más básicos. Con esta visión, Novint se centró inicialmente en aplicaciones para el consumidor, pero pronto se encontró en una situación en la que la burbuja de las puntocom estaba estallando y los mercados se desplomaban. En 2001, conseguir inversiones era difícil para una empresa en sus inicios, por lo que Novint concentró sus esfuerzos en aplicaciones profesionales de gama alta.

Durante varios años, Novint se centró en el desarrollo a medida para diversas empresas, entre ellas Lockheed Martin , Chrysler , Chevron , Mobil , Aramco , los Laboratorios Nacionales Sandia y la Universidad de Harvard , entre otras.

En 2004, el costo del hardware háptico 3D seguía siendo muy elevado, superando los 10 000 dólares. Novint consideró que, para volver a incursionar en el mercado de consumo, necesitaría desarrollar su propio dispositivo. Novint asumió el arduo reto de tomar un dispositivo háptico de 15 000 dólares, con licencia de su empresa asociada Force Dimension, y convertirlo en un dispositivo para el consumidor, lo suficientemente robusto para los jugadores, pero con la fidelidad necesaria para su uso en simulaciones quirúrgicas.

Para 2006, Novint había tomado el costoso diseño de alta gama y, en colaboración con Lunar Design, creó un prototipo para el consumidor. En junio de 2006, Novint salió a bolsa en el OTC:BB con el símbolo NVNT. A finales de 2006, Novint se asoció con V-Tech para fabricar el Falcon en China.

En el CES de 2007, Novint anunció sus planes para lanzar el Novint Falcon como un dispositivo para el consumidor, y el 18 de junio de 2006 (el 32 cumpleaños de Tom Anderson) Novint lanzó el primer dispositivo 3D Touch para el consumidor del mundo, habiendo reducido efectivamente el coste del hardware en dos órdenes de magnitud (1/100 del coste original).

En aquel momento, Novint contaba con una sólida solución de hardware, pero sentía la necesidad de mejorar el soporte para juegos, lo cual era uno de los principales objetivos de la compañía. En mayo de 2008, Novint firmó un acuerdo con Electronic Arts para licenciar 7 títulos AAA. Posteriormente, Novint firmó acuerdos de licencia con otros editores y desarrolladores, entre ellos Valve .

En junio de 2009, Valve lanzó actualizaciones para Half-Life 2: Episode One , Half-Life 2: Episode Two , Portal y Team Fortress 2 que añadieron compatibilidad con el Novint Falcon. ^{[ 2 ]}

En diciembre de 2009, Novint lanzó la primera versión beta de F-Gen, una herramienta que permitía usar el Falcon en Windows como si fuera un ratón. El programa también incluía una función de scripting que, en teoría, permitía a los usuarios integrar el Falcon en prácticamente cualquier juego.

En febrero de 2010, Novint lanzó la segunda versión beta de su software F-Gen, que integraba su funcionalidad propietaria G-cube. Más tarde, ese mismo mes, publicaron un pequeño parche DLL para corregir un error que había surgido en la funcionalidad de los botones. Tanto la versión beta como el parche se publicaron únicamente en los foros de Novint. ^{[ 3 ]}

• Robot Delta

• Sitio web oficial (actualmente inactivo)
• Vídeo de la demostración del Novint Falcon en el CES 2007.
• libnifalcon - Controlador de código abierto para el Novint Falcon. Archivado el 30/11/2012 en Wayback Machine.