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人機交互更新換代,如何搭上通往3D手勢識別的直通車?

發布時間:2016-10-18 責任編輯:susan

【導讀】人機交互可以算是對電子產品的用戶體驗影響最直接的一個技術。當年蘋果借由電容觸控屏,將鍵盤、鼠標、軌跡球等一眾技術拉下馬的景象,相信很多人還記憶猶新。而今天,人機交互技術似乎又來到了升級換代的門檻上。
 
現在,人機交互技術似乎又來到了升級換代的門檻上,誘惑著開發者和用戶往里走的種種因素中,手勢識別技術絕對算是最強的一股力量,特別是3D手勢識別。畢竟,舉手投足間就可以讓電子設備對用戶的“心思”做出響應,將是一件很酷的事情。
 
與觸控技術在2D平面上的寫寫畫畫相比,3D手勢識別加上了一個Z軸“深”度的測量,使其可以承載更多人機交互信息,可以實現非接觸的感應和控制,給產品的設計帶來更大的想象空間。3D手勢識別最為知名的應用,恐怕要算是微軟推出的體感游戲外設Kinect了。它讓游戲玩家拋棄了游戲手柄,通過肢體的運動直接操控游戲。在此之后,各種基于光學的3D手勢識別技術逐漸發展起來。它們通過光柵、紅外發光器件、多攝像頭等不同方式完成對三維空間中Z軸方向運動的偵測,實現3D的手勢(或身體姿態)識別。
 
不過光學3D手勢識別還是有一定的技術門檻,想要玩轉不是一件容易的事,有些技術還需要進一步實用驗證和打磨。這對于那些希望盡快推出商用產品,在3D手勢識別領域“嘗鮮”的開發者來說,并不是好消息。因此,其他一些非光學的3D手勢識別技術就成為人們的重要選項。
 
圖1:基于電場感應的GestIC技術原理
 
其中比較有代表性的,要數Microchip公司的GestIC技術。它基于電場感應的原理,在電子設備周邊的空間中形成一個電場。當手部在空間中運動時會使電場發生畸變,布設在電場中的電極接收器會感應到這種變化,并通過專門的控制芯片進行信號處理,對手勢進行識別和運動追蹤,并將數據傳遞給電子設備做出響應。Microchip代理商世健公司產品經理介紹,與采用攝像頭的光學3D手勢識別技術相比,GestIC技術最大的優勢在于功耗極低,能耗節省多達90%,同時能避免環境光等外部因素的干擾,雖然是一個近場識別技術,但其在家庭自動化、家電控制、音響系統、電腦及配件、汽車電子等方面,會有諸多應用場景。
 
圖2:GestIC的拓撲結構
 
Microchip專門為GestIC技術開發出MGC3030和MGC3130兩個專用的3D手勢識別和運動跟蹤控制器芯片,片上集成的Colibri手勢識別套件,Colibri套件結合了隱馬爾可夫模型(HMM)和x/y/z手部位置矢量,能夠識別多種3D手勢,其中MGC3130還可以實現x/y/z三維空間中的精準定位。同時,Microchip還提供了多種開發工具和Aurea評估仿真軟件,滿足不同開發者的需要,幫助他們快速進入Design-in階段,設計出能夠商用的產品。在2015年底Microchip還推出了整合3D手勢識別和2D多點觸控功能的控制器MGC34xx,以及配套的開發工具DM160225。這種2D+3D手勢識別的復合設計理念,給人機交互界面的設計帶來了更大的靈活度和可能性。作為Microchip的授權代理商,世健公司在該領域積累了多年經驗,并已經完成初步開發,在風扇和LED產品中均有應用,客戶只需根據自身需要進行二次開發即可。
 
在新技術面前,等待和觀望是讓人糾結的。GestIC恰好是這樣一種技術:能讓你在新一代人機交互技術興起時,快速地行動,搭上一班通往3D手勢識別市場的直通車。
 
圖3:GestIC技術可識別的3D手勢和動作
 
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