手勢感應開啟裝置新智能人機界面

時間:2015-09-14

來源:網絡轉載

導語:終極的人機接口可能是基于具有人工智能的機器,讓使用者以自然語言交談的方式進行,使用者根本無需做任何的學習,全憑機器背后的人工智能來了解使用者。

IHS表示,如果我們以Google Trends來了解“gesture sensing”的關注度,那么可以發(fā)現:2013年到2015年之間有相當明顯的搜尋熱度。事實上,一些具有平臺制定實力的大廠,大約從2009年就已經開始布局手勢感應技術;歷經了數年的改進與時機的等待,約在2013年到2015年之間,一些相關的成果陸續(xù)呈現了出來。因此,媒體、產業(yè)、供應鏈自然地在這段時間里表現了他們的興趣。“手勢操控”基本上是以手勢來做為人機接口的媒介,與語音、觸控一樣,都可以算是自然人機接口(natural user interface)的一種。當觸控熒幕的使用沖擊了既有的鍵盤、鼠標后,手勢跟語音成為下一個受到關注的人機界面。

終極的人機接口可能是基于具有人工智能的機器,讓使用者以自然語言交談的方式進行,使用者根本無需做任何的學習,全憑機器背后的人工智能來了解使用者。然而,人工智能不會在近期幾年就成熟到可以應用到日常電子產品的程度;就算是有機會,相關的法律約束、道德問題都必然將引起社會的激烈討論、甚至對立。比較接近目前實際的情況是:在觸控熒幕成為新一代的人機界面之后,我們的電子產品、物聯網、機器等裝置,正在不斷地安裝感應器(sensors),這些感應器成為人機接口或是大數據的基礎;而后端的算法、甚至未來發(fā)展出來的人工智能,將會是這些裝置真正具有“智能”的關鍵。

手勢操控受到一般使用者的關注可以從2006年的Wii開始算起。到了2010年的Microsoft Kinect時,算是達到了一個新的里程碑,因為這是第一次使用者可以徒手、不需仰賴任何控制器的方式與裝置互動。從2013年第4季起,主流的家庭游戲機,包含Microsoft Xbox與Sony PlayStation,都可以支持徒手的手勢操控。相形之下,Nintendo Wii U的人機界面已經顯得過于傳統。Intel的RealSense經過連續(xù)兩年在CES的展示后,終于在2015年正式安裝到筆記型電腦等裝置。不過,從目前手勢操控本身的成熟度來看,手勢操控的人機接口在效能與應用上,還未達到投射式電容在2007年時一開始就令人驚艷的地步。即使是能夠達到,使用者行為的改變仍然需要時間,更何況在某些裝置上,手勢操控可能是一種輔助性的人機接口,而不是主要的接口。

手勢操控跟觸控熒幕不是存在一種取代的關系,這兩個自然人機界面會有各自合適的使用情境。觸控熒幕相當適合用于手機與平板電腦,同時也是主要而直覺的用戶接口,然而由于用戶已經可以碰觸的到熒幕,所以手勢操控就顯得有些多余、或只是輔助性的目的。對一些使用者無法接觸到熒幕的裝置來說,手勢操控就是相當合適的人機接口。例如:智能型電視可以透過具有熒幕的裝置、或是機頂盒來達成,但是在這兩者的使用情境下,使用者都需要與熒幕保持一定程度的距離,因此,觸控熒幕并不適合。相對而言,除非仍然堅持以遙控器的方式最為人機接口,否則徒手的手勢操控勢會是相當合適的方式。

一些新興的沉浸式應用,像是擴增實境(augmented reality)、虛擬實境(virtual reality)等,裝置本身不會有面積夠大的熒幕方便操作,因此就其使用情境而言,手勢操控會是相當合適的人機界面。智能型手表其實也有類似的難題,穿戴式裝置比起行動裝置更講究穿戴的舒適性;即使可以作曲面熒幕,操作情境比起手機來說還是相當的不方便,這時手勢操控跟觸控熒幕彼此間就可以搭配、成為相輔相成的角色。Google在2015年為Android Wear發(fā)表了Wrist Gestures,正是利用內建的慣性MEMS感測器,讓使用者可以轉動手腕的簡單方式來操作智能型手表。

再者,未來許多以物聯網為基礎的智能家電(IoT-based home appliances)本身可能根本沒有熒幕,或者僅有一個以指示功能信息為主的小型熒幕,除了集中到手機、機頂盒上透過語音操作外,手勢操控也會是合適的人機界面。例如:Apple目前發(fā)表的HomeKit平臺、搭配iPhone,已經逐漸讓物聯網的智能家電生態(tài)體系有更清楚的輪廓,而Apple早在2013年11月時也并購了PrimeSense、取得了手勢操控技術,并且這兩年間仍持續(xù)地鞏固其專利。Google在2015年5月發(fā)表的Project Soli,更具創(chuàng)意;以雷達波反射的原理,將整個手勢操控的功能縮小到一個長寬各小于1公分的單芯片中。

手勢操控的技術可以有不同的功能范疇,因而影響感應器的設計。許多手機已經內建慣性MEMS感測器,因此可以利用來做一些簡單的手勢操控應用,例如:甩動手機來選取上一首或下一首音樂、甩動手機來玩擲股子游戲、翻動手機以拒絕接聽等等。同樣地,距離感測器(proximity sensor)也可以用來做手勢操控。不過,這些都不是手勢操控感測器的真正潛力所在,只是因為感測器已經內建、加上應用軟件的創(chuàng)意,才有了這些應用。具有深度圖(3D depth map)能力的手勢操控感測器將有機會在未來大放異彩。當感測器能夠建構深度圖時,除了具有手勢操控能力外,同時也可以為裝置帶來「視覺」。例如:Intel的RealSense、第一代的Microsoft Kinect和目前的Project Tango都采用了類似的深度感測技術原理(structured light),但是延伸的加強與調整就可以擴充到不同的應用范疇。RealSense強調手勢操控、機器視覺,甚至虹膜辨識,Project Tango以特制的電腦視覺芯片來做環(huán)境空間辨識,而Kinect則是加強了全身骨骼節(jié)點的算法,讓動作便是從手勢拓展到全身。

經過數年的開發(fā),手勢操控作為人機界面,已經從研發(fā)、特殊應用階段,逐漸往一般使用者可以經??匆姷难b置滲透。手勢操控并不是要取代觸控熒幕,而是以相關的感應器為基礎,讓手勢可以如同觸控熒幕般,成為另一個成熟的自然人機界面。而具「視覺」能力的感應器導入后,除了讓裝置具有判斷使用者手勢的能力外,也將讓裝置更具智能化。我們確實是在為智能型裝置打造人機接口,但另一方面,我們也是在賦予「感官知覺」到這些裝置上,這也是其智能化的關鍵。

專注于FPD市場研究與分析的IHS DisplaySearch將于2015年9月10日至11日兩天于上海龍之夢大酒店舉辦第十屆平板顯示器國際研討會,除了IHS DisplaySearch各領域的分析師發(fā)表最新研究,也邀請來自平板顯示器制造領導廠商、材料零組件供貨商、電視制造商、新興顯示器技術開發(fā)廠商等世界各地的市場與領域專家來發(fā)表,并針對目前大家所關心的新應用與新策略的議題,特地開辟不同的專題做深度討論。每一年,IHS DisplaySearch結合了產業(yè)界舉辦的平板顯示器研討會,不僅均有高達220名以上的眾多人數參加,更以參加人員的國籍別、產業(yè)別以及發(fā)表演講公司之多元性及訊息之豐富性而著稱。

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