
3D技术发展如火如荼,如今3D不止意味着在游戏、电视、投影技术中的应用,控制领域也开始向3D发展。3D手势控制技术不是仅仅停留在上、下、左、右等x、y维度的简单控制,通过对人体姿势的更精确、细致的捕捉,x、y、z三个维度的手势控制技术能够实现人体与3D图像融为一体的复杂控制,实现空间内的实时深度输入输出,从而让人机沟通方式迈上一个新的台阶。

去年举行的一些技术展上,德国弗劳恩霍夫电信研究所展示了一项被称为“iPoint 3D”的3D手势控制技术,通过应用硬件和软件技术,人们无需手套、手柄,即可以三维的方式控制显示器上的内容。该识别装置被称为HHI Handtracker,可以被悬挂在使用者上方的天花板上,也可以放入咖啡桌里。该装置包括两个内置的摄像机,可以实时跟踪使用者手势,并把信息发送到运行手势翻译软件的计算机上。在整个过程中,操作者无需触碰显示器,也不用佩戴3D专用的眼镜。除了用于游戏之外,这项技术还可以用于多种用途,例如:建筑师在阅览施工解构图纸的最新设计时,可以通过手势控制以不同角度观看;在一些使用者与设备无法接触的领域,这项技术的优势更为明显,例如在手术室,外科医生可以通过手势控制相关扫描,这样便不会弄得到处污浊,也免除无菌处理的麻烦。
这种面向未来的技术,对技术爱好者有着极大的吸引力。麻省理工学院的研究人员近日研发出一种技术能够使这种控制更为廉价更为实用。在这个系统中,除了电脑配备的标准摄像头外,只使用一种硬件:即大约1美元的彩色莱卡手套。这个手套目前的版本由20种不规则形状、10种颜色的补丁构成。与其它低成本的手势控制界面原型不同的是,这个系统可以将戴着彩色手套的手做出的手势,转换为屏幕上的手对3D模型做的相应的手势,并且几乎没有延时。这种技术一般比较多用于视频游戏,但是开发者也希望它能够让工程师、设计师更加轻松直观地操作商业产品或者大型建筑的3D模型。
说到3D手势控制,很多人一定还对斯皮尔伯格2002年大片《少数派报告》记忆犹新,在不久之前的举行的TED Talks※上,为汤姆克鲁斯定制控制技术的工程师John Underkoffler为大家展示了这一技术在现实中的应用。John Underkoffler同样是一位麻省理工学院出身的技术人员,在演示过程中,他能够对屏幕上的内容予取予求,屏幕上的物体就像真实存在一样。John Underkoffler所展示的这一界面叫做“g-speak Spatial Operating Environment”(g-speak 虚拟空间操作环境系统),由Oblong公司开发。使用者带上一副特制的手套,就可以实现真正无缝的人机互动,系统工作时,使用者可以通过点击选中屏幕上的物体,把手向身体一边靠近就可以拉近、放大物体,把手移向旁边则可以把物体移动到其他屏幕上。g-speak 采用了特制的“I/O灯泡”(I/O bulb)可以探测用户的行为意图。研究者希望通过降低成本,以及开发占据空间更小、更真实的版本,将系统在两年内向大众普及,而目前已经有的一些应用包括:金融服务、远程呈现、医学成像、汽车、自然资源勘探等。John Underkoffler表示,“按照人们已经习以为常的工作方式,人类必须进入机器的世界中。你必须想像自己进入了电脑桌面的卡通世界,并且要适应其中。我们所做的就是打破显示器的限制,让里面的画面跳脱出来,在现实世界中实现人与电脑的互动。”

这些摆脱了各种束缚的控制技术,的确非常吸引人,而Panasonic Electric Works(以下简称为PEW)近日推出了一款名为“D-Imager”的高性能3D动态传感器,正让类似技术走进我们生活的梦想变为现实。PEW成功地开发出了一个先进的测距系统,无需使用激光灯,而是采用对人体安全的Near-infrared LED。其专有的背光抑制和高灵敏度3D距离测量技术能够使其胜任于各种光线条件下。D-Imager能够以比较大的视角对物体进行精确的动作捕捉,视角水平为60度、垂直为44度,可以30帧/秒的高帧率识别快速运动的手势。它可以通过USB2.0连接,适合于大部分视频输出设备和PC。PEW相关负责人表示:“我们坚信3D传感是未来日常生活互动技术发展的关键。”这一产品可以应用于很多领域,包括户外娱乐、沉浸式多媒体、互动数字告示和视频游戏,目前它正在被用于上海世博会日本馆的“生命墙”上,作为动作捕捉传感器,实现对大型显示器的手势控制。PEW预期截止2012年3月31日,D-Imager将在世界范围内销售100,000个。[Page]
※:TED Talks由Chris Anderson创立的一个基金会运作,每一年三月在美国汇集众多科学家、设计师、文学家、音乐家等领域的杰出人物,在TED大会上分享他们关于科技、社会、人的思考和探索。