微軟推PC版Kinect 開啟人機(jī)互動(dòng)新篇章
電腦是人類的偉大發(fā)明,而人與電腦之間互動(dòng)溝通的方式也一直伴隨著電腦的迅速發(fā)展而不斷進(jìn)化著。起初我們不得不遷就電腦,要去學(xué)習(xí)以命令行為基礎(chǔ)的機(jī)器語(yǔ)言,所幸Windows的圖形界面把我們解放了出來,鼠標(biāo)和鍵盤成了后來幾十年間人們最熟悉的輸入工具,而用途越來越廣泛的觸摸屏則是人機(jī)互動(dòng)的最新潮流。我們清楚地看到,在人與電腦溝通方式的變革中,技術(shù)的發(fā)展正在幫助人類取得“優(yōu)勢(shì)”地位,讓電腦積極適應(yīng)人類習(xí)慣的NUI自然用戶界面代表著未來,而微軟推出的Kinect for Windows則是開拓未來的先行者。
當(dāng)2009年Kinect首次面世時(shí),曾有業(yè)內(nèi)分析師認(rèn)為:“Kinect或?qū)⒊蔀榈谌稳藱C(jī)交互革命的原點(diǎn),不僅因?yàn)槠淙碌牟僮鞣绞?,更因?yàn)槠浔澈笏N(yùn)含的創(chuàng)新精神?!笆聦?shí)印證了這個(gè)預(yù)言,而Kinect在徹底地顛覆了人們的游戲體驗(yàn)之后,又面向更廣闊的Windows生態(tài)系統(tǒng)賣出了一大步,在2012年推出了Kinect for Windows以及SDK軟件開發(fā)工具包,并于同年10月進(jìn)入中國(guó)。
Kinect讓電腦學(xué)會(huì)了如何去讀懂人類的動(dòng)作,其中的奧妙在于以一系列靈敏物理傳感器為基礎(chǔ)的硬件設(shè)備與先進(jìn)的軟件功能應(yīng)用的有機(jī)整合。在硬件方面,這神秘黑盒子里暗藏了RGB可見光攝像頭、紅外線發(fā)射器和接收器、麥克風(fēng)陣列、加速度傳感器以及傾角控制馬達(dá)等組件,配合Windows 電腦以及由微軟提供的SDK軟件開發(fā)工具開發(fā)的應(yīng)用,就能實(shí)現(xiàn)令人耳目一新的人機(jī)互動(dòng)新應(yīng)用。
具體說來,Kinect for Windows實(shí)現(xiàn)體感操控在硬件上主要基于三大核心功能:
● 3D影像偵測(cè):Kinect for Windows的傳感器可以通過將紅外激光點(diǎn)陣反饋到兩個(gè)紅外攝像頭中,對(duì)用戶的空間立體坐標(biāo)進(jìn)行3D掃描定位;通過RGB可見光攝像頭捕捉可視圖像,再配合聲音數(shù)據(jù)對(duì)人物身份進(jìn)行識(shí)別;在完成影像和聲音數(shù)據(jù)采集后,數(shù)據(jù)直接通過USB線傳輸?shù)絇C上,由PC上的Kinect for Windows數(shù)據(jù)采集庫(kù)對(duì)傳感器3D立體影像、彩色可視影像和立體聲音頻信號(hào)進(jìn)行處理和融合,再將數(shù)據(jù)流傳輸?shù)脚cKinect for Windows軟件接口相連的SDK或應(yīng)用程序中。
● 人體骨骼追蹤:Kinect for Windows的骨骼追蹤系統(tǒng)能檢測(cè)出包括軀干、四肢、手部在內(nèi)的20個(gè)人體重要骨骼關(guān)節(jié),可以同時(shí)偵測(cè)出6人,并對(duì)其中2人的動(dòng)作進(jìn)行追蹤。通過對(duì)關(guān)節(jié)點(diǎn)的追蹤,就能實(shí)現(xiàn)全身的體感操作。為了讓電腦看懂使用者的動(dòng)作,微軟利用機(jī)器學(xué)習(xí)手段建立了龐大的圖像資料庫(kù),形成智慧辨識(shí)能力,盡可能理解使用者的肢體動(dòng)作所代表的涵義。Kinect for Windows還特別提供了近距離模式,能探測(cè)到最近40厘米范圍內(nèi)的物體,大大擴(kuò)展了體感系統(tǒng)的應(yīng)用前景
● 音頻處理:Kinect的音頻系統(tǒng)采用性能更強(qiáng)的麥克風(fēng)陣列技術(shù)、先進(jìn)的噪音抑制、回聲消除以及用于識(shí)別當(dāng)前聲源的波束形成技術(shù),讓Kinect for Windows在應(yīng)用中能更精準(zhǔn)辨識(shí)出用戶音頻,保證人體交互精度。
除了硬件基礎(chǔ),為Kinect for Windows賦予靈魂、令其能夠勝任各種應(yīng)用場(chǎng)景的,是Kinect for Windows SDK軟件開發(fā)工具包,從最初的1.0版本到目前最新的1.8版本,SDK包為開發(fā)者提供了應(yīng)用開發(fā)的極大便利、不斷增加的新功能,以及實(shí)現(xiàn)更多創(chuàng)新應(yīng)用的可能。Kinect for Windows SDK軟件開發(fā)工具包讓開發(fā)者能夠通過C++、C#或Visual Basic語(yǔ)言編寫支持手勢(shì)和語(yǔ)音識(shí)別的程序,令其調(diào)動(dòng)Kinect for Windows的硬件潛力創(chuàng)造更多新應(yīng)用。
目前,Kinect for Windows已經(jīng)在零售、醫(yī)療保健、教育等多個(gè)行業(yè)改變了人機(jī)交互的方式。在杭州,Kinect for Windows已經(jīng)被用于患者的物理康復(fù)治療,設(shè)備通過檢測(cè)患者的身體運(yùn)動(dòng)幅度判定出患者的康復(fù)水平并提出進(jìn)一步的鍛煉建議。在上海,Kinect for Windows已經(jīng)被服裝店采用,幫助消費(fèi)者“凌空換衣”,減少了反復(fù)試穿的時(shí)間和麻煩。在北京,Kinect for Windows成了幼兒園小朋友的好伙伴,孩子們?cè)诒谋奶幕?dòng)中一邊游戲一邊學(xué)習(xí)知識(shí)。Kinect for Windows只是我們探索NUI自然用戶界面的一個(gè)開始,隨著技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,我們必將看到更加自由、順暢,甚至在今天看來是不可思議的人機(jī)交互方式,而這些新技術(shù)帶來的創(chuàng)新應(yīng)用,或許將徹底改變我們未來的生活?!?/P>
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