
3D技術發展如火如荼,如今3D不止意味著在游戲、電視、投影技術中的應用,控制領域也開始向3D發展。3D手勢控制技術不是僅僅停留在上、下、左、右等x、y維度的簡單控制,通過對人體姿勢的更精確、細致的捕捉,x、y、z三個維度的手勢控制技術能夠實現人體與3D圖像融為一體的復雜控制,實現空間內的實時深度輸入輸出,從而讓人機溝通方式邁上一個新的臺階。

去年舉行的一些技術展上,德國弗勞恩霍夫電信研究所展示了一項被稱為“iPoint 3D”的3D手勢控制技術,通過應用硬件和軟件技術,人們無需手套、手柄,即可以三維的方式控制顯示器上的內容。該識別裝置被稱為HHI Handtracker,可以被懸掛在使用者上方的天花板上,也可以放入咖啡桌里。該裝置包括兩個內置的攝像機,可以實時跟蹤使用者手勢,并把信息發送到運行手勢翻譯軟件的計算機上。在整個過程中,操作者無需觸碰顯示器,也不用佩戴3D專用的眼鏡。除了用于游戲之外,這項技術還可以用于多種用途,例如:建筑師在閱覽施工解構圖紙的最新設計時,可以通過手勢控制以不同角度觀看;在一些使用者與設備無法接觸的領域,這項技術的優勢更為明顯,例如在手術室,外科醫生可以通過手勢控制相關掃描,這樣便不會弄得到處污濁,也免除無菌處理的麻煩。
這種面向未來的技術,對技術愛好者有著極大的吸引力。麻省理工學院的研究人員近日研發出一種技術能夠使這種控制更為廉價更為實用。在這個系統中,除了電腦配備的標準攝像頭外,只使用一種硬件:即大約1美元的彩色萊卡手套。這個手套目前的版本由20種不規則形狀、10種顏色的補丁構成。與其它低成本的手勢控制界面原型不同的是,這個系統可以將戴著彩色手套的手做出的手勢,轉換為屏幕上的手對3D模型做的相應的手勢,并且幾乎沒有延時。這種技術一般比較多用于視頻游戲,但是開發者也希望它能夠讓工程師、設計師更加輕松直觀地操作商業產品或者大型建筑的3D模型。
說到3D手勢控制,很多人一定還對斯皮爾伯格2002年大片《少數派報告》記憶猶新,在不久之前的舉行的TED Talks※上,為湯姆克魯斯定制控制技術的工程師John Underkoffler為大家展示了這一技術在現實中的應用。John Underkoffler同樣是一位麻省理工學院出身的技術人員,在演示過程中,他能夠對屏幕上的內容予取予求,屏幕上的物體就像真實存在一樣。John Underkoffler所展示的這一界面叫做“g-speak Spatial Operating Environment”(g-speak 虛擬空間操作環境系統),由Oblong公司開發。使用者帶上一副特制的手套,就可以實現真正無縫的人機互動,系統工作時,使用者可以通過點擊選中屏幕上的物體,把手向身體一邊靠近就可以拉近、放大物體,把手移向旁邊則可以把物體移動到其他屏幕上。g-speak 采用了特制的“I/O燈泡”(I/O bulb)可以探測用戶的行為意圖。研究者希望通過降低成本,以及開發占據空間更小、更真實的版本,將系統在兩年內向大眾普及,而目前已經有的一些應用包括:金融服務、遠程呈現、醫學成像、汽車、自然資源勘探等。John Underkoffler表示,“按照人們已經習以為常的工作方式,人類必須進入機器的世界中。你必須想像自己進入了電腦桌面的卡通世界,并且要適應其中。我們所做的就是打破顯示器的限制,讓里面的畫面跳脫出來,在現實世界中實現人與電腦的互動。”

這些擺脫了各種束縛的控制技術,的確非常吸引人,而Panasonic Electric Works(以下簡稱為PEW)近日推出了一款名為“D-Imager”的高性能3D動態傳感器,正讓類似技術走進我們生活的夢想變為現實。PEW成功地開發出了一個先進的測距系統,無需使用激光燈,而是采用對人體安全的Near-infrared LED。其專有的背光抑制和高靈敏度3D距離測量技術能夠使其勝任于各種光線條件下。D-Imager能夠以比較大的視角對物體進行精確的動作捕捉,視角水平為60度、垂直為44度,可以30幀/秒的高幀率識別快速運動的手勢。它可以通過USB2.0連接,適合于大部分視頻輸出設備和PC。PEW相關負責人表示:“我們堅信3D傳感是未來日常生活互動技術發展的關鍵?!边@一產品可以應用于很多領域,包括戶外娛樂、沉浸式多媒體、互動數字告示和視頻游戲,目前它正在被用于上海世博會日本館的“生命墻”上,作為動作捕捉傳感器,實現對大型顯示器的手勢控制。PEW預期截止2012年3月31日,D-Imager將在世界范圍內銷售100,000個。[Page]
※:TED Talks由Chris Anderson創立的一個基金會運作,每一年三月在美國匯集眾多科學家、設計師、文學家、音樂家等領域的杰出人物,在TED大會上分享他們關于科技、社會、人的思考和探索。