Kinect：人機交互新入口

張浩鵬

2010年11月，微軟推出了XBox360游戲機的一個附件：Kinect。 這個被微軟內部和外界一致看作是用來對抗Wii的體感游戲的設備，一上市就開始熱賣，在14個月內全球熱銷了1800萬套。XBox360也是母憑子貴，一舉擊敗多年的老對手PS3，攀上了北美家用游戲機的銷量寶座，并且直到今天一直牢牢把持著頭把交椅。

這款小小的游戲設備帶來的影響遠不止在游戲領域。Kinect剛一問世，就以其創新的設計吸引了大量黑客的目光。他們顯然不想讓這個神奇的東西僅僅用來玩游戲。于是各種各樣新奇的點子開始圍繞Kinect產生出來。

從外觀上看，Kinect象是一個笨重的電腦攝像頭，比普通的電腦攝像頭個頭要大?？此破胀ǖ耐獗硐拢莾深w攝像頭，一顆是普通的RGB攝像頭，和平時見到的攝像頭并無二致；另一顆是紅外攝像頭，用來檢測物體到攝像頭的距離。基于這樣的硬件，背后的算法實現了更多的基礎功能，例如檢測人體的骨架，檢測四肢的動作等等。

有了底層硬件和算法的支持，微軟提供的專為Kinect設計的一系列游戲也充滿了新奇的樂趣。

Kinect的創新之處，主要在于利用兩個攝像頭來識別人體的各種動作，從而實現無接觸式操作。這一創新突破了幾代人機交互界面必須接觸設備的限制，此前的無論是鍵盤、鼠標、觸摸板還是觸摸屏，甚至于Wii的體感控制手柄，都需要手和這些設備直接接觸。而Kinect則在人體和設備不接觸的情況下實現了對系統的控制?？此坪苄〉囊徊?，實則凝聚了大量的技術，否則也不會引來黑客界一片喝彩了。其實Kinect也配有麥克風，可以進行語音控制，但這個功能跟體感控制相比顯然只是附加的。

讓微軟始料未及的是，圍繞Kinect的開發熱潮迅速席卷了全球，黑客們開發了很多好玩的應用，例如手勢輸入法、體感瀏覽器等等。微軟順勢推出了給電腦使用的Kinect設備以及相關的編程接口。除了提供技術上的支持，微軟還采用了現在火爆的創業孵化器的形式，和在美國僅次于YCombinator的孵化器公司TechStars聯手，舉辦了Kinect加速器。全球范圍內微軟廣發英雄帖，共有超過500個團隊被吸引參選，最終有11個隊伍參加了最后的孵化器。參加孵化的這11個隊伍，代表了當前Kinect應用開發的最高水平。這些應用五花八門，利用了Kinect的不同特性。

利用Kinect檢測人體動作這一特性的公司有Gesture， 他們研發了基于Kinect的模擬鼠標系統，市場目標是手術室的醫生。由于無菌的要求，醫生無法直接使用鼠標或者鍵盤這樣的接觸式設備。一般的解決方法是停下手術戴著厚手套操作，或者由醫生指揮護士操作。這顯然不如Kinect控制電腦來的方便和直接。另一家利用了姿勢檢測的公司Jintronix也瞄準了醫療市場，他們設計的軟件用來幫助中風病人恢復。通過Kinect可以知道病人的動作做的標準不標準，并且給出康復計劃，監控恢復進度等等。這樣的治療方案比起醫生的治療要廉價很多，使得更多的人能夠負擔得起。Ubi使用Kinect檢測手指的動作，從而能夠將手指在投影上的動作識別為點擊、拖動等觸摸屏的操作，利用這一創意，他們可以將任何顯示屏或者投影變成“可觸摸”的體驗。

前面提到Kinect有兩個攝像頭，除了一個普通的RGB攝像頭，另有一個檢測深度的紅外攝像頭。我和合作伙伴一起創辦的公司NConnex就是利用了這一特性，實現了將Kinect變成3D掃描儀的算法。用戶只需要拿著Kinect繞著物體走一圈，就可以得到物體的3D模型了。第一批用戶主要來自家具行業，他們利用這一解決方案將店里的家具變為3D模型，再利用NConnex提供的iPad增強現實應用，使得要購買家具的消費者可以在家里提前感受一下家具的真實大小和風格是否和房間匹配，從而方便消費者挑選家具，減少退貨率。 另一家利用紅外攝像頭做3D掃描的是Styku，不過他們選擇的領域是服裝試穿，通過掃描身體，得到一個人體的3D模型，再給消費者推薦合適尺碼的服裝，幫助網購的消費者挑到正確的衣服。

還有劍走偏鋒的Kimetric公司，試圖利用Kinect檢測到的人體骨架來判斷消費者的年齡、性別、身高等數據，從而得到一個自動統計系統。目前他們正將這套系統給美國的一些商場試用，商場可以在想檢測的商品柜臺前安裝一個Kinect，從而知道關注該商品的消費者的一些群體特征。還有其他一些公司將Kinect用于老人行動監測，體育教學等領域，也帶來了不少新意。

Kinect從發布到現在還不到兩年時間，不過前景一片光明。參加孵化器的這些公司雖然也只是剛剛起步，但是已經獲得了風險投資的支持來進行更大的發展。微軟也宣布將會在Windows8中直接支持Kinect，更是表明了對這一設備的看好。Kinect給人機交互帶來的革命，將使它走出客廳，走進辦公室，走進醫院，走進車間，走進健身房，甚至走向太空。