Kinect展示手势输入可能性(一):检测20个位置的动作

作者: 51Touch     时间:2011-02-14     源于:技术在线    总点击:
【导读】:使用微软的手势输入装置“Kinect”,无需手持控制器即可操作游戏。这是一款上市不到1个月就售出了250多万个的热销商品。Kinect的面世不仅为游戏行业,还为电子行业整体带来了巨大震撼

    北京时间02月14日消息,中国触摸屏网讯,“就像便携式终端iPhone的面世一样,‘Kinect’上市之后,电子行业可能会发生巨大变化”(U'eyes Design用户中心设计业务部第二UCD小组经理助理原田养正)。

    本文来自:http://www.51touch.com/touchscreen/news/front/201102/14-9109.html

  美国微软的“Kinect for Xbox 360”仅利用人的动作(手势)和声音即可操作游戏。具有完全无需控制器、便于消费者掌握的特点,自2010年11月4日上市后,仅25天就销售了250万个。用户界面(UI)开发专家等也对Kinect极为关注。如本文开篇提到的那样,从事电子产品UI开发的原田对Kinect作为新输入元件所具有的潜力给予了高度评价。

  那么,Kinect带来的震撼究竟是什么呢?本站买到了Kinect,在此将结合硬件对其UI及易用性进行分析。

    Wii打响第一枪

  手势输入技术开始受到较大的关注是在4年前,契机是任天堂的台式游戏机“Wii”的上市。单手握持遥控器利用手的动作进行操作的“Wii遥控器”与以往的双手握持式控制器相比,更能获得直观的操作感,为追求真实性的新游戏创作和扩大游戏用户层做出了贡献。

  而将手势输入技术发展到无需控制器的“终极”阶段的则是Kinect。Wii利用Wii遥控器和设置在电视一侧的“感测坞(Sensor Bar)”来检测用户的动作和位置。而Kinect仅利用设置在电视一侧的传感器装置即可检测用户全身的动作(图1)。例如,仅在电视前跳舞即可玩舞蹈游戏,做出踢球动作便能尽情体验足球游戏。 


图1:全身动起来玩游戏
通过使用Kinect,无需手持控制器终端,仅凭用户的动作即可操作游戏。还配备了声音识别功能,仅利用声音就能操作视频内容。实现这些功能的是,Kinect配备的各种传感器。

  除了游戏外,利用Kinect,还能用手代替鼠标操作指针(Pointer)或者视频和音乐。该技术还备有语音识别功能,用户可发出声音指令进行播放或停止等。

  如上所述,不使用控制器有很多优点。比如,手比较自由,可以用与现实世界相同的动作来操纵游戏角色等。另外,由于直观性得到提高,游戏变得也更加真实。

  Kinect无需记住按钮的功能。虽然利用Wii遥控器可进行手势输入,但并非取消了利用按钮操作的画面。不习惯电子产品的用户有时会记不住按钮操作。但Kinect,因无需按钮操作,所以更有助于扩大用户层。

  另外,Kinect还具有无需担心控制器的电池没电或者控制器丢失等优点。

      检测20个位置的动作

  Kinect在机身内置了微软公司命名为“3D深度传感器”的距离图像传感器、可视光摄像头以及4个麦克风等。

  其中,手势输入的核心器件是距离图像传感器。采用该传感器,可获得包括距离在内的带有三维座标信息的图像数据。利用该数据进行运算,便可推断出三维空间中的用户动作。

  估计距离图像传感器输出的是60帧/秒的QVGA(320×240像素)数据。Xbox 360以此为基础进行运算处理,追踪“关节点(Joint)”的手腕和足关节部分以及头部和脚尖等部分的动作。可以检测出每位用户20个关节点位置的动作(图2)。动作算法以关节点的动作为基础来推断用户全身的动作,进而操作游戏中的角色。


图2:利用距离图像传感器的数据检测全身动作
Kinect利用了PrimeSense公司的距离图像传感器。以通过该传感器获得的数据等为基础进行演算处理,确定用户的腕部和足关节部分等检测点,推断用户的动作(a,b)。Kinect采用了相同的方法(c)。

  要想利用这种方法实现对用户而言无别扭感的顺畅操作,除了高性能的距离图像传感器之外,还需要检测关节点的动作以及根据该动作推断用户动作的算法、补偿检测动作时的延迟以及检测范围的界限等软件技术。

  Kinect将此前价格高达1250美元的距离图像传感器配置到了售价只有150美元左右的消费类产品中。而且,通过软件开发“消除”了摒弃控制器后带来的“制约”,从而实现了产品化。

 


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