微软 Microsoft Kinect 体感操作
微软 Microsoft Kinect 体感操作

微软 Microsoft Kinect 体感操作
微软 Microsoft Kinect 体感操作

Microsoft 微软 Kinect
Microsoft 微软 Kinect

Kinect是微软发布的一款革命性的的体感设备,它不需要像任天堂WII那样还需要用户手持体感手柄,而动作识别上也更为全面和先进,游戏者的全身动作甚至表情都成为了游戏的控制方式。基本的实现方法是通过多个摄像头来识别用户动作,并转换成游戏控制指令。Kinect还被用于其他领域的应用,例如远程医疗等。微软也在试图将Kinect用于桌面系统的控制,也发布了Kinect for Windows 的开发包,但并没有引起游戏机领域那么大的轰动效应。重要的原因是Kinect要求有一定的距离和空间,识别的范围也是以肢体动作为主,而对于桌面来说,Kinect没有施展的空间。

Leap Motion体感控制器
Leap Motion体感控制器

Leap Motion体感控制器-官方演示图
Leap Motion体感控制器-官方演示图

但很多人希望电脑能够加入体感控制,这种隔空操作对很多人来说充满诱惑,这个时候Leap Motion出现了。在产品正式上市之前,它的演示视频已经流传于网络,用手悬空操作,就可以代替鼠标操控电脑进行浏览、游戏,简直酷毙了。而Leap公司表示,它还可以用于创作,例如绘画、3D建模等等。经过一番跳票,Leap Motion终于上市,价格也不算贵,人民币也就600多,一个高档鼠标的价格而已,那么它能带来什么样的体验呢?

硬件设计

Leap Motion 体感控制器的内部结构
Leap Motion 体感控制器的内部结构

图片来自网络

我们在网络上找到一张拆解图,可以看到Leap Motion黑色的半透面板下,藏着两颗摄像头,以及内置了红外光源。

Leap Motion 的虚拟轴
Leap Motion 的虚拟轴

Leap Motion 的3D识别空间
Leap Motion 的3D识别空间

为什么要用到两颗摄像头?这是因为需要创建3D识别空间的需要,就像3D镜头那样,通过2颗摄像头,可以得到一个XYZ轴,这样获得操控者的手在空间的位置。使用红外光源则是为了更准确的捕捉弱光环境中的手势。

其实Leap Motion工作原理类似于Kinect,基于对动态印象的实时识别并翻译成基本的命令。但区别就是Leap Motion 的体积小得多,创建的3D识别空间也小得多。

Leap Motion体感控制器-软件与应用中心-《Orientation》向导-手模型
Leap Motion体感控制器-软件与应用中心-《Orientation》向导-手模型

用双手划出鲜艳的烟花

就像普通摄像头那样,Leap Motion需要连续不断的获取图像才能获得动态的信息。Leap Motion的捕捉速率可以高达86FPS,这对于采集一个连贯动作已经绰绰有余。而剩下的就是软件的事情了。最后可以得到手掌的角度、手掌的上下倾斜、掌心的位置、手指的弯曲度、手指的关节、手掌的移动速度等信息,根据这些动作变成各种操控指令。Leap Motion 的Orientation 中的一个演示可以很好的解释最终会获得什么样子的信息,当你的手不停挥舞时,屏幕上的手模型会和你的手势同步,很多人都会被这样的演示先震撼住,这确实是个神奇的玩意。

软件生态

Leap Motion体感控制器-软件与应用中心-Airspace
Leap Motion体感控制器-软件与应用中心-Airspace

Leap Motion可以工作于Windows PC或者MAC,安装驱动后,会出现一个叫Airspace的程序,这个程序用于管理专属应用程序。

使用 Leap Motion 控制Corel Painter Freestyle 来绘制图案
使用 Leap Motion 控制Corel Painter Freestyle 来绘制图案

使用 Leap Motion 控制Cyber science 3D 软件来展示骨骼结构
使用 Leap Motion 控制Cyber science 3D 软件来展示骨骼结构

Leap Motion体感控制器-软件与应用中心-《Boom Ball》游戏
Leap Motion体感控制器-软件与应用中心-《Boom Ball》游戏

Leap Motion体感控制器-《Cute the Rope》游戏
Leap Motion体感控制器-《Cute the Rope》游戏

截图中看不到割绳子的效果……

这些专属应用程序,可以通过在线应用商店获取。这个商店的规模还很小,至今所有应用程序只有159个,而免费的为72个,这个生态还非常弱小,真正能形成吸引力的应用程序很少。

使用 Leap Motion 控制 Windows
使用 Leap Motion 控制 Windows

使用 Leap Motion 控制 IE 浏览器
使用 Leap Motion 控制 IE 浏览器

程序不够,那么是否能够取代鼠标来实现通用操作呢?答案是可以的,不管是Windows还OSX,都能实现这个功能,而且是全局支持,不限定是否专属应用程序。有了这个功能,Leap Motion的价值就大大的提高了,如果主用这个功能,其生态是不是强大都变得不重要。

操控体验

Leap Motion 使用中
Leap Motion 使用中

图片来自网络

正确使用Leap Motion的方法是将其放置到电脑前,顶部朝上,这样会形成倒锥体的扫描空间,手在上方20-40厘米左右的空间内操作。看到隔空可以操作电脑,第一感觉就是炫,实在太炫了,瞬间热度上升,高端大气上档次等词汇忍不住的赞美出来。

Leap Motion 使用中
Leap Motion 使用中

官方演示图

但这也是唯一的使用方法。这意味着操作者的手永远是悬着的,如果没练过悬腕写毛笔字,一般人也就10分钟就投降了,从这个角度来说,它无法取代鼠标,更无法成为一种常态的操控方式。

触摸操控为什么会迅速普及,因为触控没有学习成本,操作逻辑符合正常人思维,但Leap Motion的体感操控,需要学习,这个过程并不美好,即便耐着性子学习个半小时一小时,在实际操作中,会发现效率依然太低,其中会有大量的误操作产生,它没法做到得心应手。

误操作的原因有很多,前面说到的Leap Motion向上创建了一个3D识别空间像一个倒锥体,这个倒锥体的空间范围太小,而操控时,手可能就超出这个空间范围导致识别失败,尤其双手操控时更是容易超出范围。Leap Motion的体积也很小,两个摄像头的“瞳距”太小,识别能力受到限制,算法可能也需要进一步改进。操控时需要尽可能的将手指构成的平面平行于Leap Motion,让其捕捉到清晰的手指动作,但这样更加容易造成手腕的疲劳。

虽然Leap Motion 理论上可以实现非常高精度的控制,官方的视频展示了各种领域的应用,但实际体验与理想状态是脱节的。Leap Motion的实际体验仅仅适合简单的休闲类游戏,例如割绳子这慢节奏的操作,作为教学演示,例如3D头骨、分子结构、基因链的展示等,都还算不错,但不要指望其可以成为一种常态的控制方法,目前还不行,它目前只是一个给人十分钟热度然后束之高阁的产品。

尽管如此,我们对Leap Motion并不持否定态度,体感操控不一定要取代触摸或者键鼠,但可以成为一个非常重要的辅助控制方式,在其他领域,例如游戏机、数字家电,体感操作的发展空间巨大无比,从这个角度说,Leap Motion代表的是一种很潮的未来,只是现在不够好。