电视也开始跨入了智能时代，搭载了Android系统，用户可以在欣赏传统电视节目的同时，可以安装各种APP，实现对电视功能的扩展。但是传统的红外遥控器在越来越丰富的功能面前显得越来越力不从心。有部分厂商尝试采用语音、眼球以及手势等方法来操控电视，但是在实际的应用中，这些方式的体验并不被用户所认可。本期为大家介绍的Freespace是一个非常成熟的体感技术，可以让遥控器像个在空中的鼠标一样，实现点选、滑扫及各种手势操作。

三重组合捕捉动作

　　 Freespace技术是由美国Hillcrestlabs公司研发的，这是一家专门为电视以及智能手机提供体感交互技术的公司。其实Freespace技术的原理并不复杂：借助重力监控，让系统来通过手势的“力度”来识别所要进行的操作。简单来说，Freespace体感遥控技术必须在遥控设备上装上一系列精密的惯性和磁性传感器，例如加速度计、陀螺仪、磁强计等来捕捉人体的动作，然后再通过Freespace软件，将人体动作转换成高品质的，可供程序识别的运动信息。

Freespace技术原理示意图

    不过要真正使用起来，可就没那么简单了。Freespace技术的整个组件整合了加速度计、陀螺仪与磁力计的预组装传感器模组，以及一个执行于Freespace MotionEngine的微控制器，以便能让厂商将Freespace更容易地整合进自家的体感遥控器产品中。

    当遥控器被拿起来时， Freespace 感应组件会辨识出遥控器已不再用于桌面上，它会辨识在空中的方向，然后将多个动作轴隔离和转译为精确、一致且可靠的屏幕光标动作。当然，要精确的动作转译需要三个重要技术的组合：微机电系统感应器（包括加速度传感器和陀螺仪）、数字讯号处理（SDP）与 无线射频组件（RF）。微机电系统感应器负责侦测动作，例如用加速传感器和陀螺仪侦测三维空间中的移动以及旋转。使得Freespace可实现精度较高的指向遥控功能。能使用户在高分辨率屏幕上轻松选择图标和图像以及大小；数字讯号芯片会把传感器检测到的运动信号转换成模拟或数字信号；RF 无线通讯消除延迟与视野限制，不同于需要瞄准操作的传统红外设备和光学动作感应设备，用户无需直指计算机或电视屏幕，从而给予了用户更大的自由，能在起居室长达30英尺（9.144米）的范围内随意移动。

复杂算法消除颤抖影响

    科学研究表明，所有的人都有某种程度的颤抖或是无意识的动作。例如，当一个人在墙壁上指着激光发光器，并尝试使手完全静止不动时，在墙壁上的激光点仍然会不停地跳动，这显示使用者会有无意识的颤抖。相应的，将体感遥控器那在手上的时候，颤抖挥导致光标不停地抖动，这是非常影响使用体验的。而这就需要通过Hillcrestlabs的专利算法来解决，具备定位补偿、颤抖消除，这也是Freespace技术与其他体感遥控技术所不同的地方。Freespace则是通过感应元件不断地测量，获取大量的数据，然后采用一种复杂的讯号处理算法来分辨有意识的移动与无意识的颤抖。根据官方资料显示，采用这种算法之后，可以颤抖对于遥控操作的影响减少70%到90%，使得用户不自主的颤抖对操作的影响降到最低，光标在屏幕上不会像 Wii-like 游戏手柄那样出现震颤。而传统体感技术解决颤抖问题，使用的是简易过滤技术，只能通过降低指向器精准度的途径来实现。

    更为神奇的是，将这一算法和前面提到的微机电系统感应器结合起来，不论遥控器的方向为何 (即便是不指向液晶电视)，从任何角度（站、坐或躺）持续控制设备，Freespace 动作控制技术都能在屏幕上产生直观的光标动作。

Freespace的应用

    Freespace体感控制技术已经推出了多年，并得到全球不少电子公司的青睐，目前与Hillcrest Labs合作的厂商有LG、Atmel、TCL、Logitech、SONY、Roku。据HillcrestLabs销售与营销部高级副总裁恰德·卢迅透露，Freespace技术的授权费用为每台电视人民币12元~13元，对这种智能电视的成本增加并不大。

    早在2007年，罗技发布的概念鼠标——MX Air上就采用了Freespace技术。使其实现了Wii一样的六轴感应，包含 X、Y、Z、roll、pitch、yaw 等六向度。MX Air的到来，使鼠标首次脱离了桌面的束缚，对于因姿势不正确或频繁重复动作而饱受手腕和手臂疲劳折磨的电脑用户而言，MX Air鼠标就像一个救星，用户可以把鼠标抬起来，通过在空中挥动的动作来控制鼠标操作，最大程度的将鼠标操作空间和自由舒适度释放到最大化。

    也许是理念过于超前，也可能是1399元的高价难被用户所接受。直到2010年，LG发布了Magic Remote体感遥控器之后，Freespace技术才又开始出现在用户的面前。Magic Remote是最早使用Freespace技术的电视智能遥控器。其使用起来就像是开会讲解PPT时用的激光笔，在电视上会出现一个光标，移动智能遥控器，画面上的光标会同步移动，便能点选与输入文字，称为智能点选。也可以使用遥控器直接在画面上书写频道数字，便能转台，或是回到上一个频道，称为智能手写功能。而在2013年最新的Magic Remote体感遥控器上，除了Freespace技术之外，LG又加入了语音识别技术，也就是说对着遥控器说话就能进行操作。

    最近Freespace技术被人频繁关注，就是因为Hillcrest Labs正在尝试进军国内市场。TCL是最早与Hillcrest Labs进行合作的国产电视厂商。TCL正在积极准备将Freespace技术引入到其旗下的智能电视中，在今年年内，我们就能看到这些产品的上市。除了TCL之外，还有多家中国智能电视公司会采用他们的体感技术。目前Hillcrest Labs也在与多家电视盒厂商进行谈判，未来某天体感遥控器大量出现的话，可不要吃惊哦。

模特手中拿的就是LG推出的Magic Remote遥控器

2013年最新款Magic Remote体感遥控器

写在最后：

    随着技术的进步，传统的遥控器已经明显跟不上时代了。因此我们可以看到，遥控器的种类变得越来越丰富，有空中鼠标、有摄像头型的Kinect。相对于手势操控技术在游戏机的应用主要为增加娱乐趣味，将体感操控技术应用到智能电视等电子产品则是在提高使用上的便利，不仅能简化操作程序、提高操作速度，也在人和机器之间搭起了一座无形的桥梁。或许真的有一天，我们不再需要遥控器，只需要一个眼神，一个细微的动作，甚至仅仅一个意念就行了。

延伸阅读：其他体感遥控技术

Smart Interaction技术

    三星的Smart TV拥有的手势控制功能就是通过Smart Interaction技术来实现的。从原理上看，这是一种二维感测技术：通过电视屏幕上方的摄影头获取前方用户的手势动作图像。然后从图像内识别出手掌的形状，然后使手部动作对应画面上光标的移动。通过手势输入，可以选择想要观看的影像内容、切换电视频道，以及调节音量。可通过手部动作来移动光标，需要“确定”时握起拳头即可。据三星介绍，即便用户站在距离电视4～5m 的位置，只要位于电视的一定角度范围内，就能进行手势输入。

Light coding技术

    微软的Kinect就是采用的这一技术。这是一种用光源照明给需要测量的空间进行编码程序，简单来说就是一种结构光技术。Kinect的光源照出去并不是一副周期性变化的二维图像编码，而是一个具有三维纵深的“立体编码”。这些图像具有高度的随机性，而且随着距离的不同会出现不同的图案。只要在空间中打上这样的结构光然后加以记忆就让整个空间都像是被做了标记，然后把一个物体放入这个空间后只需要从物体的散斑图案变化就可以知道这个物体的具体位置，从而进行定位操作。