創(chuàng)新大屏交互之——酷炫的體感技術(shù)

本文作者：小薇

2015-02-14 10:45

導(dǎo)語(yǔ)：什么叫酷，這就叫cool。

接上一篇，雷鋒網(wǎng)介紹了用多點(diǎn)觸控做大屏交互的X-Board智能茶幾，并盤點(diǎn)了當(dāng)下在大屏幕上的各種交互方式。繼多點(diǎn)觸控之后，基于視覺的手勢(shì)和姿態(tài)識(shí)別也是這兩年大屏幕交互的熱點(diǎn)。最早普及的如Kinect，2013年最火的硬件當(dāng)屬于Leap Motion，而上個(gè)月微軟發(fā)布的HoloLens則被好多業(yè)內(nèi)人士仰慕，號(hào)稱“有神一般的視覺識(shí)別技術(shù)”。而這次，雷鋒網(wǎng)采訪了uSens的費(fèi)越博士，他們團(tuán)隊(duì)恰好在做與HoloLens中的視覺識(shí)別非常相似的產(chǎn)品。

費(fèi)越是一位研究人機(jī)交互12年的專家，前后在諾基亞、摩托、松下和亞馬遜的研究院工作，參與過很多神奇項(xiàng)目的項(xiàng)目的研發(fā)。這些神奇的項(xiàng)目包括一套Windows XP/2000時(shí)代便上線的3D桌面，能用空鼠操控的3D電視UI，能夠凌空互動(dòng)的廣告機(jī)，視覺識(shí)別跟大屏幕互動(dòng)的方式非常之多。有意思的是，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)下并沒有普遍在大屏幕應(yīng)用的這類方式，而費(fèi)博士團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在主攻的方向是將視覺識(shí)別用在虛擬現(xiàn)實(shí)。

創(chuàng)新大屏交互之——酷炫的體感技術(shù)

uSens 是何方神圣？體感技術(shù)酷炫在哪里？

uSens（凌感科技）成立于2013年，費(fèi)越是創(chuàng)始人之一，在uSens成立之前，費(fèi)越以及他的團(tuán)隊(duì)就致力于進(jìn)行人機(jī)交互方式的研究：

2002-2004年，費(fèi)越就利用業(yè)余時(shí)間開發(fā)了一套Win XP時(shí)代便上線的3D桌面；

2008年-2009年，在松下工作期間，費(fèi)越和他的團(tuán)隊(duì)又開發(fā)了一款觸摸式遙控器，中間是一個(gè)常規(guī)的按鈕，兩側(cè)為觸控面板，搭配3D電視UI，實(shí)現(xiàn)智能化的人機(jī)交互；

2010年，費(fèi)越又進(jìn)一步研究出了集成了觸摸和空中手勢(shì)動(dòng)作的三維遙控器，并制作了相結(jié)合的三維電視界面。這個(gè)系統(tǒng)提供了酷炫的體驗(yàn)。并在2012年變成產(chǎn)品開始和電視一起銷售；

2011年，費(fèi)越和團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了3D虛擬現(xiàn)實(shí)墻，用戶通過體感設(shè)備，在一面100英寸的液晶屏前，通過走動(dòng)、手部動(dòng)作、語(yǔ)音可以產(chǎn)生一種沉浸式的體驗(yàn)；

2012年，他們又研發(fā)了虛擬現(xiàn)實(shí)體桌面，通過頭部跟蹤實(shí)現(xiàn)了具有全息視覺效果的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示，通過手勢(shì)識(shí)別，可以讓人直接和虛擬物體交互（類似阿凡達(dá)里的三維地圖/沙盤）；

2013年，費(fèi)和他的團(tuán)隊(duì)成立了uSens，他們是在美國(guó)留學(xué)及工作多年的中國(guó)高科技工作者，有多年在硅谷世界著名大公司從事人機(jī)交互，電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，軟硬件設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，uSens的核心技術(shù)是以三維手勢(shì)識(shí)別、頭部跟蹤為主的三維輸入技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)的三維輸出技術(shù)。

目前，能從uSens官網(wǎng)了解到的具體產(chǎn)品是指感一體機(jī)（FVT Fingo virtual touch ）和凌指（Fingo），F(xiàn)VT是一臺(tái)能夠"凌空互動(dòng)"的廣告機(jī)；而Fingo是一個(gè)由一個(gè)小型傳感設(shè)備和一套軟件系統(tǒng)組成的體感設(shè)備。硬件主要是傳感設(shè)備，可以捕捉手指的各種形態(tài)及活動(dòng)。軟件分為4個(gè)主要部分：底層的算法，用于處理手的圖像；手勢(shì)識(shí)別庫(kù)，儲(chǔ)存了一些人類最常用的手勢(shì)；可以給第三方二次開發(fā)使用的SDK及可編程接口；第三方可以用該接口來開發(fā)一些手勢(shì)識(shí)別的應(yīng)用程序。

創(chuàng)新大屏交互之——酷炫的體感技術(shù)

Fingo作為一種近距離、高精度的手勢(shì)識(shí)別設(shè)備，適用于大屏、小屏和‘無屏’；通過藍(lán)牙/Wifi方式與智能電視、手機(jī)或者平板電腦相連；提供手寫輸入，三維交互功能，Android應(yīng)用可以不加改動(dòng)就可以在電視上使用。

uSens的CEO何安莉告訴雷鋒網(wǎng)，目前他們正在做一款設(shè)備，并計(jì)劃將把它放到Kickstarter上進(jìn)行眾籌。

體感技術(shù)在大屏上的應(yīng)用以及難點(diǎn)

Windows 和鼠標(biāo)帶來個(gè)人電腦的普及，觸摸屏和 iOS/Android 帶來移動(dòng)設(shè)備的全面推廣，但對(duì)于大屏幕而言，觸摸類的應(yīng)用并不適合大屏幕，大屏幕的應(yīng)用場(chǎng)景與手機(jī)、Pad等中小屏幕也不盡相同，那末，體感技術(shù)在大屏幕上能做些什么呢？

創(chuàng)新大屏交互之——酷炫的體感技術(shù)

費(fèi)越告訴雷鋒網(wǎng)，體感技術(shù)在大屏上的應(yīng)用，主要可以分為三類：

1、體驗(yàn)休閑娛樂類的游戲，進(jìn)行輕量運(yùn)動(dòng)。例如Kniect就涵蓋競(jìng)速、舞蹈、格斗、冒險(xiǎn)等眾多運(yùn)動(dòng)類型;

2、代替遙控器完成瀏覽、換臺(tái)、點(diǎn)播等功能，當(dāng)你坐在沙發(fā)上看電視，可以輕輕揮手，在不同的界面之間自由操作，聽音樂、換頻道、瀏覽頁(yè)面，一應(yīng)俱全。當(dāng)然，語(yǔ)音技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)這一操作不錯(cuò)的選擇，但二者也并不矛盾；

3、玩高精度、重型游戲。輕量級(jí)的游戲可能無法滿足發(fā)燒友們的需求，隨著體感技術(shù)的發(fā)展，大屏能提供的體感游戲也會(huì)更加精彩。

總之一句話，讓大屏酷炫起來，科技感十足！

費(fèi)越告訴我們，體感技術(shù)在大屏幕上應(yīng)用，可以通過兩種方式來實(shí)現(xiàn)，一是直接生產(chǎn)如凌指這樣的智能硬件，然后把它與電視或盒子無線連接；另一種就是與終端廠商合作，把技術(shù)集成在智能電視或者盒子中。

第一類實(shí)現(xiàn)方法：直接生產(chǎn)智能硬件

在費(fèi)越看來，在大屏幕上進(jìn)行休閑游戲以及輕度運(yùn)動(dòng)等，Kinect目前可以滿足使用，

Kinect這類技術(shù)分為兩部分: 1代能夠采集深度圖(depth map)的硬件，2代根據(jù)深度圖計(jì)算出人體形態(tài)動(dòng)作的算法。

Kinect 1代的硬件是基于結(jié)構(gòu)光方法，由以色列的PrimeSense公司開發(fā)。這類技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)不少公司都可以做到。但2代計(jì)算人體動(dòng)作的算法技術(shù)要求很高，目前只有微軟掌握成熟的算法。

此類設(shè)備不需要任何計(jì)算機(jī)視覺方面的計(jì)算，但硬件成本高，目前的市場(chǎng)看，還遠(yuǎn)不到爆發(fā)的程度，芯片設(shè)計(jì)，攝像頭的成本都比較高。而且主要的交互還是停留在大肢體動(dòng)作，使得用戶體驗(yàn)上不是很好，勉強(qiáng)應(yīng)付舞蹈，運(yùn)動(dòng)這類應(yīng)用。這個(gè)低精度嚴(yán)重限制了應(yīng)用范圍，都是小眾市場(chǎng)。

另一類產(chǎn)品便是基于多角成像這一技術(shù)的生產(chǎn)的Leap Motion和uSens公司的Fingo。這種技術(shù)的基本原理是使用兩個(gè)或者兩個(gè)以上的攝像頭同時(shí)攝取圖像，就好像是人類用雙眼、昆蟲用多目復(fù)眼來觀察世界，通過比對(duì)這些不同攝像頭在同一時(shí)刻獲得的圖像的差別，使用算法來計(jì)算深度信息，從而多角三維成像。

創(chuàng)新大屏交互之——酷炫的體感技術(shù)

費(fèi)越還告訴我們，多角成像是三維手勢(shì)識(shí)別技術(shù)中硬件要求最低，但同時(shí)最難實(shí)現(xiàn)的，技術(shù)要求較高，多角成像不需要任何額外的特殊設(shè)備，完全依賴于計(jì)算機(jī)視覺算法來匹配目標(biāo)，相較于結(jié)構(gòu)光或者光飛時(shí)間這兩種技術(shù)成本高、功耗大的特點(diǎn)，多角成像能提供“價(jià)廉物美”的三維識(shí)別效果。

第二類結(jié)合方式：與終端廠商合作

談到第二類實(shí)現(xiàn)方法，費(fèi)越告訴雷鋒網(wǎng)，uSens更偏向于做整套系統(tǒng)，其核心商業(yè)模式是賣整機(jī)，以及授權(quán)技術(shù)。而在中國(guó)進(jìn)行授權(quán)合作，卻并不容易。

以智能電視為例，已有國(guó)內(nèi)的電視制造廠商與uSens進(jìn)行合作洽談，將uSens的體感技術(shù)集成在電視中，這樣既可以獲得現(xiàn)金收益，也有益于將uSens的技術(shù)向市場(chǎng)轉(zhuǎn)化。但鑒于廣電總局的規(guī)定，usens無法自行開發(fā)UI，只能在電視機(jī)原有的操作系統(tǒng)上進(jìn)行適配，而且電視中的OS往往并不是電視硬件制造商開發(fā)，而是第三方比如阿里云OS開發(fā)。所以和智能電視的適配和整合不是一朝一夕可以完成的。因此，在授權(quán)技術(shù)方面，uSens遇到了阻力，想必這也是電視生產(chǎn)廠商遇到的阻力。