


隨著體感控制器開發商Leap Motion在7月底正式開啟零售,一段時間以來備受矚目的3D手勢控制技術終于躍上了新的發展臺階——全面走向消費市場。雖然有評論認為Leap Motion的技術還不夠成熟,但通過大眾的實際應用,加上當前諸多IT大公司紛紛在該領域傾注更多精力,令手勢控制已然成為產業聚焦的新方向,這項技術有望在未來做得更加精致甚至超乎想象,并開拓出前所未有的商機。
淘汰鼠標
Leap Motion設備只有一個U盤大小,長3英寸、寬1英寸,似乎很不起眼,但性能參數卻不可小覷:它可以追蹤到幅度僅為0.01毫米的動作,一個人10個手指的動作都能被跟蹤,最大頻率是每秒鐘290幀,延時僅為5~10ms,人腦感覺不到。啟用Leap Motion只需占用CPU 2%的性能,使用體驗流暢,且通過USB接口就能接入多種電子設備。由于通過Leap Motion可進行隔空操控,將大大促進體感游戲的發展空間。同時因選擇與零售巨頭BestBuy合作,Leap Motion可以與筆記本電腦、平板之類的設備捆綁出售,人們將很快熟悉這一產品,加速其推廣進度。而相應的,人機交互方式也將逐漸進入新時代,實現又一次革命。已有體驗過Leap Motion的先行者認為,鼠標和鍵盤就快要成為歷史了。
事實上,目前專注于手勢控制技術的公司有很多家,其中尤以以色列創新公司的表現最為出色。如與英特爾有合作關系的Eyesight不久前便宣布,其最新的手勢控制軟件已經能夠深度探測并模擬三維跟蹤,而且只需配用一個標準的攝像頭,用戶就能在自己原有的手機或筆記本電腦上實現手勢操控。另一家以色列創業公司Pebbles Interfaces也是通過配備專業芯片的攝像頭實現強大的手勢識別功能,并可將任意物品變成交互接口,即可隔空識別手、頭、筆及任意物品的動作,對外界光照等環境的要求也不高。同一領域的其他以色列公司還包括Softkinetic、Pointgrab和Gesticon等。
此外,最近美國科學家還開發了一項手勢控制新技術Wisee,它利用周圍的Wi-Fi信號就能識別手勢。WiSee能測出WiFi信號下人們動作所產生的多普勒頻移,可識別推、拉、刺、投等9種不同的手勢,準確率為94%,而且還能隔房間實現識別。專業人士認為,該技術若趨向成熟,將在智能家居上將起到非常大的作用,人們將能隔空控制所有家電。
對于硬件產品來說,手勢控制可謂一個新的刺激爆點,因此目前不少PC和智能手機制造商都開始將相關技術整合到自己的產品中,如聯想的一款超極本就設有Eyesight的手勢控制功能,華碩與Leap Motion有合作等。然而,顯而易見的問題是,當前的手勢控制技術還處于發展初期,產品混雜,沒有統一標準,對普通消費者來說學習難度太大,不好掌握。正因如此,IT巨頭們在該領域展開了逐鹿,為將來的“稱霸”天下做準備。
“感知計算”時代降臨
前不久,英特爾公司收購了專門開發手勢界面的科技公司Omek Interactive,此前英特爾已經對其進行過投資。英特爾希望Omek的技術服務于自身的3D視覺化和“感知計算”戰略,為即將到來的感應技術時代做準備。所謂“感知計算”技術,就是讓用戶能通過語音識別、臉部識別、眼球跟蹤和動作感知等控制計算機、平板電腦等外設的技術。2013年4月,英特爾還為該戰略成立了一只1億美元的投資基金。與此同時,據以色列媒體報道,蘋果公司也在洽購為Kinect提供手勢控制技術的以色列公司PrimeSense。
巨頭們的加碼顯然會讓手勢控制技術未來更加流行。之前一直有傳言稱高通和三星與英特爾競購Omek,可見自然用戶界面和生物技術用戶界面是IT巨頭均感興趣的方向,“感知計算”必成主流。而蘋果收購PrimeSense的消息雖還未坐實,但蘋果在手勢控制技術上也絕不落于人后。
7月中旬,蘋果獲得了一項專利,專利技術的內容是將嵌入式投影器整合進移動設備,如筆記本、平板電腦和智能手機,而人們可以用手勢和投影圖像進行交互。比如把iPhone內播放的電影畫面投射到墻上,用戶在看到尺寸更大的顯示的同時,還能通過手勢進行功能操作。據悉,蘋果專利技術中的手勢獲取引擎能識別許多操作細節,如手指數目、手移動的方向、點擊操作、連續動作、握拳及雙手操作等,還可以感知并判斷速度、加速度、手勢幅度等。業內人士認為,這項專利在不少地方都頗為類似Leap Motion。
不可否認,大公司們的行動會帶來強勢的影響力,也會樹立其自身的產業話語權。如有分析就認為,英特爾可能會把Omek的技術整合到芯片中,以吸引更多設備廠商采購該公司的芯片,這樣英特爾也必然有機會掌控手勢控制領域。但一些創新公司并不甘于淪為附庸,Leap Motion就推出了平臺化的策略,打造了自己的應用商店Airspace并向開發者開放,很快得到了眾多開發者的熱烈回應,其中包括許多哈佛、麻省和斯坦福的學生,目前Airspace已推出約75項應用。Leap Motion戰略顯示出其可以靠自己的力量創造出嶄新的生態系統,讓無數新生事物得到延展的可能。而Pebbles Interfaces選擇的方式是同硬件廠商合作,自己提供技術解決方案,以此做到統一標準。這家公司還多次來到中國尋找合作機會,目前剛剛完成1100萬美元的B輪融資,國內的小米戰略和順為投資均有參投。
無論如何,可以看到,在技術創新略顯乏味的IT硬件產品領域,手勢控制吹來了一股新風,它有可能讓大眾對PC產品重燃熱情,更有希望創造新的產業系統,推進計算融于人類生活的腳步。
Leap Motion的硬件設備主要包括:窄帶濾光片(兩片)、兩個攝像頭(中低像素)、三個紅外LED和USB高速芯片。Leap Motion可以同時實現“高精度”和“低計算量”的核心是采用了基于窄帶濾波的硬件降噪技術。
窄帶濾波的硬件降噪技術原理:光線通過窄帶濾光片后,只有指定帶寬波段的紅外光可以通過(可見光波段被屏蔽),因此被紅外LED燈照亮的手部圖像可以被CMOS傳感器感知,環境雜光已經被大量消除,從而大大提升了產品精度。