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创新源于细节 让本本用户爽翻的手势操控
  • 2012-7-13 15:42:49
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:穆测波
  • 作者:
【电脑报在线】说起手势操控,还真不是什么新鲜事,早在2008年,东芝Qosmio G55就是实现了手势操控技术,而近期索尼VAIO E14P笔记本、海尔的Q8一体机和部分笔记本,也纷纷推出了手势操控功能,电脑的手势操控时代,似乎呼之欲来。

    说起手势操控,还真不是什么新鲜事,早在2008年,东芝Qosmio G55就是实现了手势操控技术,而近期索尼VAIO E14P笔记本、海尔的Q8一体机和部分笔记本,也纷纷推出了手势操控功能,电脑的手势操控时代,似乎呼之欲来。但我们应该看到,现今的手势操控技术能部分取代鼠标的功能,但还存在识别率、流畅度等问题。想要真正实用,还需要脱胎换骨式的技术进化。那么,哪些手势操控技术能让用户爽翻呢?

 

    小贴士:现有手势操控的原理与缺陷
    东芝Qosmio等机型之所以能实现手势操控,主要是依靠笔记本摄像头捕捉手势动作,在与原设定手势进行比较后执行相关操作。原理简单,但实现起来却异常困难。电脑必须要从摄像头捕捉的纷繁的图像中识别出人的手,密切跟踪人手的具体动作时,必须有一套精确的算法,对CPU处理能力的要求相当高,同时,摄像头获取的只是2D的图像,这直接影响到手势识别能力,如何避免误判手势?如何提高手势精确度?现有的手势操控存在不少问题。


现有的手势操控在识别率和精确度上还有待提高

 

    Kinect:体感游戏联姻笔记本
    幕后推手:微软

    特色优势:由于体感游戏技术较为成熟,加上XBox360游戏的畅销,人们对Kinect的认同度高,与笔记本厂商合作的可能性非常大。

    使用效果:★★★☆

    普及趋势:★★★★☆

 

    原理剖析:
    说起Kinect,游戏爱好者一定不会陌生,在微软xBox 360上大展身手之后,正向PC领域进发。近期不断传言,微软正与笔记本厂家合作,将Kinect集成到笔记本中,Win8发布之后,将会有多款内置Kinect的笔记本问世。看来,Kinect与笔记本联姻,开创手势操控的新时代,只是时间问题。

 

    Kinect是如何实现手势操控的呢?别看Kinect上有三个开口就以为它有三个摄像头,实际上,Kinect的结构可是大有讲究,其左侧为红外发射器,发射出的是低强度红外光,而激光照射到物体后会形成随机的反射斑点,这称为散斑,散斑会随着距离而变换图案,这样空间中任何两处的散斑都会是不同的图案。Kinect右侧的红外摄像头就是记录下这一散斑图像的,与真实图像进行复合,就形成了完整的3D图像。依靠这种方法,Kinect不仅可以检测到手势在Z轴方向的变化,而且,只需要通过红外图像,就可以轻易判定出图像中哪部分才是移动物体。

 

    编辑胡进:尽管Kinect在体感游戏中获得了巨大成功,但要让它生存在笔记本上,我们还应该要看到一些困难。由于Kinect在工作时需要发射激光,还有双摄像头,其功率高达12W,这对于笔记本的续航是极大的威胁。同时,桌面Kinect底部有旋转部分,可随时调整角度,让Kinect正对使用者,以达到最佳效果,而这一机构移植到笔记本上,难度是非常高的。所以在笔记本上集成Kinect一定要用更为广角的摄像头。不过,既然华硕已经研发了这种笔记本,以事实证明,可能性还是很高的。

 


华硕笔记本内置Kinect后,相信会带来更多精彩应用

 

 

    Leap 3D:高精度手势识别

    幕后推手:Leap Motion

    特色优势:Leap3D是目前所有手势操控技术中识别率最高、控制最精确的技术,同时,生产成本也不算太高。

    使用效果:★★★★☆

    普及趋势:★★★☆

 

    原理剖析:
    Kinect识别精度在4mm左右,这要求使用者在控制时,需要有较大的动作幅度。而创业公司Leap Motion推出的全新手势操控技术,其精度达到了1/100毫米,也就是说,只要手指微动,它都能灵敏地识别并作出反应。

 

    这个比手机还小,预计售价70美元的小玩意儿是如何做到这一点的呢?Leap Motion公司表示Leap3D是通过红外 LED 和摄像头以不同于其他运动控制技术的方式来完成对手指的追踪。我们可以大胆猜测,Leap3D是通过内置LED光扫描系统,就像是超市的扫描枪一样,形成一个光线网,一旦光网内的手指移动就会引起红外线反射,Leap3D探知手指所在位置和移动方向的同时,利用双摄像头进行立体拍摄,这就可以对红外区域探知的移动进行重点分析和检测,这对于提高手势操控精度大有好处,还能大大降低设备对CPU的占用率。这也许是Leap3D在实现0.01mm的探测精度时,其CPU占有率能保持在2%以下的原因。

 

    编辑一木:以上的原理是根据Leap 3D现有资料进行分析得到的。从技术资料来看,Leap3D的缺点也表现得很明显。红外工作方式令其手势操控距离较短,只有在50cm以内才能够实现手势操控,这就意味着失去了“远程手势操控”的能力。虽然,Leap 3D识别精确度,以及未来可发展性方面有很大优势,但Leap Motion公司较小的规模和影响力会令其在推广时会遭遇更多难题。

 

Leap 3D手势工作示例展示图

 

 


Leap 3D作为一款独立外设存在问题还不大,但

如果其集成到笔记本上还需要漫长的时间和艰苦的攻关

 

 

    SoundWave:手势动作可以听到

    幕后推手:微软

    技术优势:无需增加额外的硬件投入,使用现成的麦克风和扬声器就能实现手势识别。

    使用效果:★★★

    普及趋势:★★★

 

    原理剖析:
    手势操控,一定要依靠摄像头来“看”吗?微软研究院联合华盛顿大学研发出了一种名为SoundWave的系统,利用电脑内置的麦克风和扬声器,就可以感知手势的移动。那么SoundWave是怎么工作的呢?

 

    首先,要先解释一下多普勒效应。与发声物体距离缩短时,声波被压缩,声波波长变短,频率升高;反之,与发声物体距离增加时,声波波长变长,频率降低。正如消防车在靠近我们时,其警报声音会越来越尖锐,而远离时,警报声会变得沉闷,这就是多普勒效应。

 

    SoundWave正是利用了多普勒效应,它依靠超声波发生器,发出恒定的20~22kHz的超声波,超声波遇到物体会反弹,就会被计算机的内置麦克风识别。如果物体朝着电脑移动,这时候声音的频率就会变高;如果物体远去,声音的频率将会下降。这些声音频率被内置麦克风捕获后,软件会对这些声频进行分析,通过计算,SoundWave可以确定出物体的大小,移动速度和运动方向,从而推断出用户的动作或手势。

 

    编辑黎坤:跟前面提到的Kinect、Leap 3D,以及索尼Move、Wii Motion等游戏识别设备相比,Soundwave面临识别精度不准、识别率较低等问题。所以,在实际使用效果上,多少会让人产生不好用的感受。目前来看,只能应付一些简单的网页浏览或玩俄罗斯方块等简单操作,但对复杂操作,尚难承担重任。在未来,完全代替键盘、鼠标的可能性非常小。不过,无需更多硬件成分投入的方案,会是厂商笔记本笔记本喜欢的。

 

SoundWave可以听出手势位置非常酷

 

 

    总结:手势操控,希望与问题同在

    看了最新的电脑手势操控技术的发展,让我们觉得电脑的手势操控技术已经开始摆脱了原有的缺陷,开始步入成熟。但同时,各种新技术又都存在的问题,又不免让大家有些失望,就没有一款完美的,价格合适的手势操控技术能在短时间内,将电脑带入新的手势时代吗?实际上,新技术不可能一蹴而就,完美的解决所有问题。同时,手势操控技术还需要操作系统,软件的支持,才能大展神威,而这些,在现阶段显然还都不太成熟。因此,尽管手势操控技术有美好的未来,但在现阶段,它还不可能大规模应用在电脑上。而有了这些技术积淀,相信当手势操控时代来临时,将会有更好的解决方案摆在我们面前。

 
本文出自2012-07-09出版的《电脑报》第27期 C.笔记本整机
(网站编辑:李亚)


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