Di sebuah lab di lantai empat kantor pusat perusahaan Intel, sebuah tim kecil yang terdiri dari para pemikir rekayasa dengan komputer dan kamera yakin bahwa mereka akan membantu pelayan dalam masa depan komputasi.

Satu orang memegang tablet prototipe hingga ke wajah pengunjung, mengambil gambar dalam 3D, dan menawarkan untuk mencetaknya sebagai kepala pada action figure pahlawan super plastik.

Langkah lain di depan PC dan mulai tersenyum dan menyeringai, menunjukkan bagaimana komputer menginterpretasikan emosinya, mengubah dari rasa senang menjadi rasa muak. Di layar, rangkaian avatar menirukan ekspresinya.

Teknologi yang didemonstrasikan para perekayasa ini adalah sistem kamera yang dapat melihat seperti manusia serta cukup kecil dan murah untuk dipasang di laptop standar atau perangkat seluler. Disebut teknologi Intel® RealSense™, merupakan hasil dari riset dan pengembangan selama tiga tahun lebih, yang awalnya sebagai proyek skunkwork dan kemudian menjadi produk yang telah berkembang yang melibatkan ratusan orang.

Bagi Achin Bhowmik, eksekutif Intel yang membantu memelopori upaya pengembangan, proyek ini didasarkan pada keinginan untuk membuat mesin dapat memahami lebih banyak hal. Itu berarti, menemukan cara bagi komputer untuk melihat dalam 3D.

“Jika Anda melihat hampir semua makhluk hidup, seperti manusia, monyet, anjing, burung elang, ular, semuanya memiliki dua mata dan kemampuan persepsi visual tiga dimensi,” ujar Bhowmik. “Mereka menggunakan hal ini untuk memahami dan menavigasi dunia di sekitarnya dan saling berkomunikasi.”

Memberikan kemampuan ini pada komputer dapat memungkinkan lompatan besar dalam kecerdasan buatan, sekaligus menciptakan cara baru—melalui gerakan—untuk mengontrol komputer. Bhowmik membayangkan banyak kemungkinan.

“Anda dapat memikirkan robot manusia yang melihat, berjalan, dan memahami dunia seperti kita,” ujarnya. “Anda dapat membuat drone yang bisa terbang yang dapat menghindari tabrakan dengan manusia dan kendala lainnya. Anda dapat cukup banyak mengubah transformasi.”

Teknologi kamera 3D Intel RealSense™ adalah langkah awal dalam petunjuk ini. Menghadirkannya ke pasar memerlukan beberapa terobosan rekayasa.

Lensa dan laser penyusut

Kamera 3D Intel® RealSense™ adalah modul kecil yang dilengkapi dengan laser infra merah, beberapa perangkat pencitraan, dan chip pemrosesan khusus. Komponen ini bekerja sama untuk memungkinkan kamera tidak hanya mengambil piksel warna, tetapi juga jarak piksel pada objek di dalam bidang tampilan kamera. Dengan cara itu, informasi 3D lengkap pada gambar akan dijaga.

Keseluruhan unit, termasuk konektor yang mentransimisikan informasi, hanya sebesar permen karakter.

Bagaimana ukurannya bisa sekecil itu?

Pada awal 2012, Intel memiliki bukti kerja dari konsep yang hanya seukuran pemanggang roti, lebih banyak berasal dari proyektor laser dan papan pemrosesan. Perangkat ini tidak praktis. Tetapi jelas bagi Mooly Eden, wakil presiden senior Intel yang mengawasi proyek ini, bahwa ada jalan untuk membuatnya berjalan terus secara komersial.

Intel membentuk sebuah tim yang terdiri dari para ahli di Israel dan Santa Clara yang meminiaturisasi komponen dan, pada waktu yang bersamaan, mencari tahu cara mengurangi biaya untuk mendirikannya. Tim ini merancang laser khusus, komponen optik, perangkat pencitraan, prosesor dengan tujuan khusus, dan menempatkannya bersamaan dalam modul yang dapat diintegrasi dalam tutup laptop yang tipis atau di dalam tablet.

Memahami gerakan

Sementara itu, pekerjaan dilangsungkan untuk mengembangkan perangkat lunak kamera agar cukup tepat dan responsif untuk mengenali gerakan motor yang halus. Relatif mudah untuk menulis program yang dapat mengidentifikasi rangkaian khusus posisi tangan, seperti kepalan tangan. Tetapi, sistem demikian tidak memberikan gaya interaksi yang dibayangkan Bhowmik dan Eden.

Pada 2011, Intel berinvestasi di dan mulai bekerja dengan Omek Interactive*, perusahaan Israel yang menulis perangkat lunak untuk kamera 3D yang akan diperlukan Intel. Dari awal, setiap orang setuju bahwa untuk mencapai level kontrol gerakan yang diperlukan teknologi Intel® RealSense™, perangkat lunak harus dapat mendeteksi posisi 3D dari 22 sendi tangan manusia.

Itulah masalah yang belum pernah teratasi sebelumnya, menurut Gershom Kutliroff, pendiri Omek*.

Upaya awalnya fokus pada mengidentifikasi teknik visi komputer yang dapat membantu. Misalnya, satu metode mengidentifikasi dan melacak ujung jari, tetapi setelah seseorang melipat jarinya ke telapak tangannya, maka komputer akan berhenti bekerja.

Akhirnya, tim memilih pendekatan yang memadukan elemen dari beberapa teknik yang berbeda. Perangkat lunak membuat model tangan yang coba dilacak, kemudian membandingkan modelnya dengan yang dilihat kamera, mengkalibrasikannya kembali jika tidak sesuai.

Ini dilakukan sekitar 200 kali setiap 0,02 detik.

“Kami dapat menggerakkan sendi dalam model ini dengan cara yang sangat mirip dengan gerakan tangan manusia,” ujar Kutliroff.

Di antara keuntungan pendekatan ini adalah bahwa perangkat lunak dapat menebak apa yang dilakukan tangan meskipun tidak dapat melihat beberapa jarinya.

Sebuah tablet untuk fotografi kedalaman

Secara bersamaan, unit seluler Intel mencoba mengembangkan sebuah tablet yang mampu mengambil foto dengan dimensi ekstra. Hasilnya adalah teknologi snapshot Intel® RealSense™.

Motivasinya cukup jelas: “Kami hanya ingin membantu orang-orang mengambil gambar yang lebih baik,” ujar Peter Winer, eksekutif Intel yang mengawasi percobaan ini.

Sebuah kamera 3D akan memungkinkan orang mengambil foto, lalu mengubah warna dari beberapa bagian gambar, mengukur jarak antara dua objek di dalamnya, dan mengubah titik fokus gambar, bahkan setelah diambil. Winer dan timnya yakin fitur ini akan bekerja dengan baik di media sosial, selain penggunaan lainnya.

Prototipe pertama memerlukan sembilan kamera dan komponen, yang berharga sekitar $50. Itu cukup mahal, dan menggunakan terlalu banyak daya pemrosesan agar praktis, sehingga Winer dan timnya berusaha menyederhanakan desainnya dan mengurangi biayanya.

Sehingga terciptalah model tiga kamera seperti saat ini, yang menggunakan komponen yang siap digunakan dapat diproduksi dengan cukup murah agar tidak berdampak besar pada seluruh biaya tablet yang menggunakannya.

Hingga Agustus 2013, tim mengerjakan desain industrinya. Karena perangkat ini belum ada, Winer dan tim memasang potongan kaca plexi dengan kamera GoPro* yang terpasang agar dapat menulis perangkat lunak yang memadukan gambar dari kamera yang berbeda.

Pemasangan tersebut memiliki enam kamera GoPro* dengan berbagai tata letak dan jarak di antaranya. Hal ini memungkinkan Winer dan tim menguji seberapa akuratnya konfigurasi tiga kamera yang berbeda saat mengambil kedalaman, yang membantu mereka menentukan tata letak akhirnya.

Garis akhir

Kini perangkat yang dilengkapi Intel® RealSense™ siap digunakan, merupakan pencapaian yang lebih luas bagi Intel.

“Kami telah mengambil sesuatu dari fiksi ilmiah dan menghilangkan fiksi,” ujar Eden.

Kembali ke lab, Bhowmik termenung.

“Kami berada di awal perjalanan yang akan memiliki efek besar pada cara kami menggunakan perangkat komputasi dan bagaimana perangkat tersebut meningkatkan kehidupan kita sehari-hari” katanya.