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从空气触摸屏到全息仿真技术

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浏览:- 发布日期:2016-04-27 08:40:00【
俄罗斯 Displair 公司推出了一种神奇的空气触摸屏,其利用流动的空气和水滴小颗粒来形成“水雾屏幕”,而我们只需要在这“无形”的触屏上挥舞着手指,便能操控眼前图像的移动变化。
从刀砍斧凿到提笔研墨,再从键盘输入到触屏控制,人类的工具发展史,说得简单一点,就是对于手指的一场减负革命。当这个减法做到以后,又会产生怎 样的结果呢?近日,俄罗斯 Displair 公司推出了一种神奇的空气触摸屏,其利用流动的空气和水滴小颗粒来形成“水雾屏幕”,而我们只需要在这“无形”的触屏上挥舞着手指,便能操控眼前图像的移 动变化。一旦这项技术成熟,将大量应用在计算机以及游戏领域。
或许未来赚钱的并非是终端产品,而是这些超越人类想象力的触控技术。
虚拟触控并非真的凭空而生
触手可及之处,都能成为控制屏。这颇有些武侠小说中“拈花摘草均可杀人”的至高境界。在好莱坞科幻电影《钢铁侠》中,我们能够看到这种虚拟触控技术的 现实应用,主人公托尼·斯塔克家中的豪华实验室内出现许多触控屏幕的身影,他只需要抬抬手指,便能随时调取到自己所需要的信息资料。
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空气触摸屏
有意思的是,电影中的这种虚拟触控技术并非凭空编造。《钢铁侠 3》的制片人曾来到微软研究院,通过与科学家的交流获得大量有关手势交互技术以及 3D 技术的信息,这也意味着,罗伯特·唐尼所饰演的钢铁侠使用的这些虚拟交互技术,在现实生活中是有据可查的,至少这些“科幻技术”是不违反技术原理的。
让我们再来关注 Displair 公司的这种空气触摸屏,就好像科技不是一下从无到有的神迹一样,一旦我们深入研究,就会发现,这家俄罗斯公司所创造的也绝非是一种凭空而生的技术,看似神 秘莫测的空气触摸屏其实是由雾屏发生器、多点触摸系统和装有特殊软件的电脑等组成。
这一整套的系统是如何让看不见摸不着的空气为我们所掌控呢?其实也很好理解,我们大可以把它看作是一款超级先进的加湿器,首先由雾屏发生器通过水蒸气 的原理做出一层虚拟屏幕,然后配合一台投影机和一个红外线摄像头就能够让浮空触摸成为现实。用户的手不仅可以穿透空气屏幕,透过该装置内的传感器和软件, 用户还能与屏幕上的对象进行互动,不管是移动对象、放大、缩小,或是创造出一个物体的影像出来。
当然,要想实现这些,还必须考虑到各种外在环境的因素,首先是使用者房间内的光线要适度,因为投影打出的画面很容易被光线干扰,一旦受到干扰的话,那 么所形成的虚拟屏幕将无法实现随处可控的效果。这也成为这套系统的一个“紧箍咒”——至少我们在室外肯定是用不成了。另一方面,由于投影本身的关系,如果 使用者不是站在操作者角度,画面也会产生一定扭曲,在使用时会显得格外的别扭。

不过这项虚拟的触控技术还是拥有不少优点的,比如它同时兼顾了节能环保的效果,虽然投影所用的潮湿空气是由设备自带模块产生,但这并没有对能耗产生太大影响,再加上不需要依赖显示屏以及键盘这些外设,整个设备将一台 PC 所产生的能耗标准降到了低。

可以说,虚拟的触控技术令投影技术的应用提升到了一个新的领域。



投影技术或将借此脱胎换骨
不知道你注意了没有,事实上,目前很多虚拟触控设备都是通过投影的方式来运作的。这种投影技术是在过去投射影像到障碍物的基础上,再利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像。
听起来会觉得很深奥,但你可以想象过去二维的投影画面现在变成 3D 的形态,而且它是具有“神经”的,用户的手指能够与这些全息的画面进行深入的密切接触,并指挥“神经元”按照自己的意愿发生变化。
可以说,虚拟的触控技术令投影技术的应用提升到了一个新的领域。除了可以投影出一个虚拟的触控屏幕之外,激光投影技术还能模拟出我们打字需要的键盘。 目前这种键盘已经在市场上正式销售,其中有名的要数韩国数码科技公司 Celluon Magic Cube 出品的激光投影虚拟激光键盘。这款虚拟键盘能通过摄像头激光投影,追踪用户手势,让用户可以在任何平坦的表面上操作;考虑到现在用户多终端设备的使用习 惯,这种激光投影键盘不仅可以配对笔记本电脑,还能连接我们随身携带的 iPad、智能手机等终端设备。
从 PC 到手机、平板电脑,用户惯用智能终端的类型变化也给投影技术研发公司带来了更多商机。要知道,虽然现在平板电脑与智能型手机已经越来越普及,对于使用者来 说浏览的确是十分方便,然而如果你有需要输入较多资料时,屏幕显示键盘输入或是手写输入的劣势便暴露无遗,相较于键盘,它们使用起来速度慢了许多。而虚拟 键盘就是要提供用户一个便利携带的虚拟键盘装置,你只需要带着一个打火机大小的装置(还可挂在钥匙圈上),即可在平面上投影出虚拟键盘,透过光学传感器, 即可检测到你的手指动作,准确地抓到你的输入,再通过蓝牙传输技术,传输到你的 Pad 或是智能手机上。
如果不是因为缺少键盘而手感略微不足,相信会有更多的商务人士对这种只有口红大小的投影键盘情有独钟。它比一般的便携式键盘要轻得多,而且对空间的使 用要求不高,只要把投影发射装置放到比较平整的地方,然后打开投影就可以工作了!据使用者反映,这种键盘每分钟大概能识别 350 字,同时还有鼠标模式可以切换使用。未来,这类键盘的灵敏度与打字识别率还将大幅提升。
触控发展推动的游戏革命
除了虚拟移动办公,在触控技术的发展背后还隐藏着一个更大的“蛋糕”——个人游戏市场。在 Displair 公司展示的空气触摸屏应用中,我们已经能够隐约地嗅到一个全新的游戏体验时代的来临——用户可以用空气触摸屏玩《愤怒的小鸟》,用两个手指直接拨弄空气中 的小鸟撞击敌人。更让人吃惊的是,在该款产品的宣传视频中还有手势操作感应,这或许预示着未来的游戏行业也将会发生翻天覆地的变化。
当手指能够掌控所有游戏画面时,我们还需要游戏手柄或键盘吗?那肯定不用了。至少目前从玩家的反馈来看,体感游戏肯定比传统的电脑游戏更好玩。
原因很简单,因为玩家对游戏的控制也更直接。
在未来的触控技术发展中,我们大概可以看到这样一个发展轮廓,不仅仅是我们的手指,包括身体甚至手、眼、嘴等部位的活动,都能影响到游戏画面中的虚拟 主人公。在游戏中,玩家除了有视觉感知,还将拥有听觉感知、触觉感知、运动感知等,甚至包括味觉感知、嗅觉感知。这样一来,游戏中的环境便如同身临其境 ——看上去是真的,听上去是真的,动起来是真的,甚至闻起来、尝起来都是真的,如同在现实世界中一样。同时,玩家对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得 到反馈的自然程度也应该是逼真的。例如,用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视野中被抓的物体 也能立刻随着手的移动而移动。
有了全息投影制作的游戏环境和人物,还要有玩家与游戏的互动,而这种互动不再通过鼠标、键盘、操纵杆,而是通过玩家的身体运动实现。虚拟触控营造的世 界将会变得与现实世界越来越接近,就好比《黑客帝国》中所描述的那样,游戏的真实感越强,对游戏者的影响就越大,直到后我们已经分不清真实与虚拟之间的 界限在哪里。
这是一个我们甚至都难以想象的巨大潜力市场,一旦触控屏可以借助空气等介质随时出现,无论是索尼的 PS3 Move,还是微软的 Xbox Kinect、任天堂的 Wii 都将变得黯然失色,体感游戏的发展将进入到下一个阶段——全息仿真时代。
有一点是确定的,商家们已经开始启动下一轮的博弈了,Displair 官方就表示,空气触控屏目前已经完成开发,将于今年年底正式量产,并将推出更大尺寸的产品,一些更大胆的计划已经在悄悄地进行了。

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