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不再弄髒鍵盤──體感控制的戰國時代
數位時代撰文者:有物報告
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擅於溝通的人都知道,比起語言,肢體動作才是真正傳遞訊息的管道。這些姿勢的認知深植在 DNA 之中,不需要語言,不需要翻譯機,走到世界任何一個角落,都通行無阻 . . . 除了在電腦前。

電腦發展到現在,運算能力、儲存量都大幅上升,唯獨人機介面(human-computer interface)我們依然沿用二十世紀中葉發明的滑鼠與鍵盤。

有人可能會說:『不,我們有觸控螢幕。』

你是認真的嗎?

不妨去咖啡廳繞一圈,看看究竟有多少人用觸控螢幕操作筆電。至於那些使用觸控板或 IBM 小紅點的嘛;待久一點,絕對可以看見他們對他人的滑鼠投以羨慕的眼神。

終於,這個狀況有機會在未來幾年內有所改變。
 

Leap Motion 率先舉手,MYO 與 Haptix 隨後跟進 

2012年,Leap Motion 率先以一支驚豔全球的宣傳影片打響體感控制的第一炮。

影片裡的人彷彿電影《關鍵報告》中的湯姆克魯斯,揮手就能操作電腦。更重要的是,那台電腦跟你現在用的電腦一模一樣。你需要的只是外接一個比粉餅大沒多少的裝置。

半年後,又出現了一個神奇的腕帶 MYO,只要戴上它,你就像是絕地武士一樣能夠用原力操控一切。

 

還沒完,前陣子在群眾募資平台 Kickstarter 上由一群亞裔年輕人掀起旋風,兩天內達成募款目標70%,5天內就募到十萬美金的 Haptix 也隨即登場。

 

今天,我們來看看這幾項看從科幻小說中走出來的科技,是否真的能除鼠害,趕走盤踞在電腦旁數十年的滑鼠?
 

Leap Motion & Haptix

Leap Motion 和 Haptix 的偵測都是由2副鏡頭與數顆 LED 組成,一般猜測是使用波長為940奈米的 LED。在所有波長之中,此波長的光是最不易受到環境光源干擾。

搭配 LED 的鏡頭應該也經過特殊鍍膜,只容許940奈米波長的光通過。如此一來,便能精準地偵測手反射的 LED 光線,建立出一個感應空間。當手放入此空間時,鏡頭便能精準地利用手反射的 LED 光線,偵測手的動作。

這原理並不新,但這兩項產品的精準度都比過往的產品(嗯,沒錯,就是 Kinect)要提高非常多。Leap Motion 如何提升偵測精準度呢?通常有兩種方法:

1.增加收集信號的數量、精確度
2.以更複雜的演算法分析收集到的信號

很顯然,Leap Motion 和 Haptix 這兩項產品都採取了第二種方法,在偵測演算法上下了非常大的功夫。因此,雖然它們販賣的是控制器,事實上他們更像一間軟體公司,而非硬體公司。

以軟體為重,除了可以節省硬體成本外,還很方便:只要任何地方能塞幾顆 LED,一兩副鏡頭,還有一個處理器,就能實現無所不在的體感。好比 Haptix 除了販售控制器之外,也有只提供軟體,宣稱只要搭配筆電鏡頭就可以使用。

圖片來源:rbanks via photopin cc

MYO 

MYO 不採用影像辨識,走的完全是另一條路 — 肌肉電流脈衝。

當使用者戴上 MYO 腕帶的手動作時,腕帶能偵測從大腦傳來,控制肌肉的微電流脈衝,並辨識旋轉、移動等手部動作。利用這些資訊綜合處理,不論揮手或動了幾根手指,都可以被精準地偵測。因為偵測電流脈衝的速度相當快,官網上甚至宣稱,在還沒有真正動作前,MYO 就可以先一步知道你要幹嘛。

由於是利用穿戴在身上的腕帶接收資訊,MYO 的操作環境相當靈活,不像其他用影像辨識的技術僅能捕捉鏡頭範圍內的手勢動作。MYO 也完全不會受到環境光源的影響。光是這樣操作環境的差異性,預估就多了五百萬美金的應用市場。

MYO 的缺點則是來自每個人控制肌肉的微電流脈衝不同,因此產品得學習每一位使用者的特徵。因此學習後的 MYO 是客製化、無法與他人共用的。當然,這個問題應該可以解決,例如分類儲存不同使用者的資料。但現階段要是一家四口都想要用 MYO,那麼你得買4組才行。

各位應該可以猜到,不像方才介紹的兩項產品以軟體為主,設計 MYO 的 Thalmic lab 是一間貨真價實的硬體公司。他們得整合軟體、包括電子與機械等跨領域技術,才能設計出 MYO。整條腕帶絕大部分是公司自行生產,沒有代工合作。

不過,有些人可能不喜歡戴腕帶。套句前兩週在有物報告論壇中聽到的翟本喬的話:『現代的科技工業將會轉型成服務產業』。既然是服務業,MYO 絕對有考慮到使用者的舒適度,手毛長的人也不用擔心手毛會怕被夾到。 

圖片來源:Pensiero via photopin cc

體感應用擴及第三方

體感控制被寄予取代既有的人機介面的厚望,認為可更進一步地釋放電腦的能力。許多家都釋出了軟體接口,開放第三方設計應用。例如 Leap Motion 即開設了一個 APP store「AirSpace store」,邀請第三方開發APP,並從中抽取權利金。紐約時報也是他們的合作伙伴之一。

MYO 也宣布跟第三方合作,開發專屬於 MYO 的 APP 軟體。這些 APP 除了遊戲之外,還可應用於繪圖、設計、教育等領域。透過更直覺的控制(如果想的話,你可以直接對著螢幕比手畫腳解剖青蛙),傳統電腦的應用範圍將更廣泛。

體感技術還有許多好處。我最先想到的就是,總算能邊吃薯條邊用電腦,也不用擔心滑鼠油油的了。

這點真的很重要,因為在手術房這類特殊環境,為了保持手部乾淨,不能觸碰其他物品,只能依賴體感控制(現在好像是聲控,醫生請護士去幫忙)。Thalmic lab 更宣稱,只要搭配正確的設備,MYO 重新打開了傷殘人士與外界互動的管道。想像一下頭戴著 Google glass,一手綁著 MYO 或放在 Leap Motion 或 Haptix 的操作範圍內,一切的控制跟回饋都是那麼地直覺。正因為這樣的夢想,驅動了體感控制的進步。
 

結語:還不成熟,所以有機會 

Leap Motion 在七月底上架。很不幸地,各大科技媒體的試用心得都是——嗯,加油,好嗎?其中最酸的評論是 MIT Technology Review 的「Look Before You Leap Motion」 我也試玩過 Leap Motion。的確,雖然它有達到宣稱的一公厘精準度,但操作起來不如想像中靈活好用。

預計年底推出的 MYO,雖然聲勢一片看好,連蘋果電腦的共同創辦人 Steve Wozniak 都給了『very cool and impressive』的評價,截至六月底預購數量也已經突破了33萬份,賺進了450萬美金*;但當初 Leap Motion 推出時的聲勢絕對比現在的 MYO 還要響亮,只怕 MYO 會跌得更重。

MYO 的第一版推出時將面臨比 Leap Motion 更大的考驗,因為 Leap Motion 跟 Haptix 的硬體很簡單,技術核心在軟體;就算目前產品的表現不佳,只要更新軟體即可。但 MYO 的技術核心是硬體,當硬體設計完,出售後就一翻兩瞪眼了。

圖片來源:jinterwas via photopin cc

至於 Haptix,它依然維持我們習慣的觸控介面。透過 Haptix,使用者的手不需平放,舉起來也沒關係,Haptix 會自動幫你畫出一個適合的虛擬觸控平面。能夠調整手的位置非常重要,因為它解決了 Leap motion 最被詬病的問題:一直抬手做3D控制,手很酸

我個人認為 Haptix 延續了現今我們的觸控控制習慣,嚴格來說並沒有開創一個新的體感控制時代,但在此時此刻搞不好接受度最高。可惜它的起步比起前兩間公司晚,要到明年初才會出貨。要是 Leap Motion 或 MYO 能迅速改變使用者的習慣,恐怕 Haptix 將成為繼滑鼠、觸控面板之後,另一個被遺忘的技術。

轉自有物報告/I-Wei Lai

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