體感來勢洶洶 不一樣的Leap motion

個人電腦30年來伴隨著摩爾定律在性能上發生翻天覆地的變化，數據處理能力也一次次地讓我們驚訝。可是人與電腦的人機交互方式卻十分尷尬得在幾十年中基本沒有變化，鍵盤鼠標依舊是目前人們操作電腦的主流方式。我們一方面在改進傳統鍵盤鼠標的操控方式，比如觸控操作的出現，讓手指代替光標直接與屏幕接觸；另一方面則又設法開創全新的人機交互方式，如手勢操作、人腦控制等。電影鋼鐵俠中的托尼斯塔克令人眼花繚亂無比科幻的操作方式的確讓人遐想，如果成真，這將會極大地提高效率。目前也有不少廠商也在做新的人機交互方面上的嘗試，Leap motion就是其中相對成熟的產品之一。

1 大眾體感——Leap motion

Leap motion是面向PC以及Mac的體感控制器制造公司Leap旗下的體感控制器，于2013年2月27日發布。

Leap motion的原理是是通過紅外LED和攝像頭以不同于其他運動控制技術的方式來完成對手指手勢的追蹤的捕獲，它能同時追蹤幾十萬個目標，并且對捕獲到的手勢信息進行相應的識別處理，然后結合相應的軟件進行具體的操作。Leap Motion體感控制器支持Windows 7、Windows 8以及Mac OS X 10.7及10.8，可以在PC及Mac上通過手勢控制電腦。

2 Leap motion提供了一種全新的體驗

告別鼠標玩游戲

目前幾大游戲主機巨頭都相應地推出體感設備來幫助用戶獲得區別于平常的鼠標鍵盤或者手柄的不一樣的游戲體驗，可以說游戲帶動了體感設備的發展。Leap motion也不例外，它也有與之配合的專屬程序市場，覆蓋了了從Windows到MAC OS的眾多平臺。

在游戲中隔空操作的樂趣和吸引力不言而喻，從握緊拳頭到展開五指，它都能很好地識別。舉個例子，在《Digit Duel》這款“打手槍”游戲中，如果換成目前普遍的鼠標來進行操作的話，它就是一款普通的射擊游戲，不會引起玩家太多的興趣。但是加上Leap motion之后，你可以在空中做出一個持槍的動作，在射擊時用你的雙手模擬扣動扳機來進行開槍，代入感非常強，而且除了空氣，你的手不會受到任何束縛，那種無拘無束自由操作的感覺是握著鼠標的普通玩家無法比擬的。但是有一點必須要承認的是Leap motion的射擊識別精確度確實不如鼠標，這也是現階段無法解決的。

提供更加直觀便捷的信息展示

如果Leap motion只能用來玩游戲，那它也就是一款普通的體感設備而已。在其他方面，一些在教育和科學上面的全新應用是它受到如此多關注的重要原因之一。比如只管有效模型展示是教育中重要的環節之一，像DNA分子模型之類的三維體，在電腦上面只能顯示一個平面，需要不斷調整X、Y、Z三軸的參數采用讓學生看到不同的一面的結構，用傳統鼠標非常麻煩。

這個時候我們迫切的有一種想法：想把手伸進屏幕之中抓起來自由旋轉挪移到自己想看的那一面，因為我們的手是最靈活的工具，它可以最有效率地執行我們大腦的命令。Leap motion可以追蹤你的手勢并進行相應的操作，旋轉平移的感覺會讓你有一些科幻電影里的氛圍，相當神奇。大名鼎鼎的Google Earth也支持Leap motion上網，操作Leap Motion 官方 YouTube 上的展示影片里面遨游地球感覺非常之棒，就好像坐著飛行器在地球表面飛行一樣。其中也可以放大縮小等基本的地圖操作，揮揮手環游世界不再是夢。

可能在特殊行業發揮更多的作用

對于行業用戶來說，沒有比提高工作效率更讓人興奮的了，也許Leap motion這一類產品的出現可以做到效率提升。就像上面提到的DNA模型展示，Leap motion也可以與一些三維制圖軟件，比如CAD、catia、PRO/E和Solidwork等進行相應的融合，此類軟件強大的三維制圖能力是毋庸置疑的，可是如何進行更方便地展示交流，確實需要Leap motion一系列手勢感應操作來進行相應的提升改進。再者在一些特殊行業，比如醫生在手術時，借助Leap motion可以不用接觸，在空中操作看到病人的CT和核磁共振圖片等相關信息，非常有效！

3 Leap motion與其他體感設備的比較

目前來說比較成熟的體感控制設備有微軟的kinent和任天堂的Wii，其中又以kinent的原理與Leap motion最為相似。

原理類似，側重點不同

以微軟kinent為例，它的原理也是通過CMOS紅外傳感器通過黑白光譜的方式來感知環境：純黑代表無窮遠，純白代表無窮近。黑白間的灰色地帶對應物體到傳感器的物理距離。借助PrimeSense軟件和攝像頭偵測、捕捉用戶手勢動作，然后再將捕捉到的影像與本身內部存有的人體模型相對照。

每一個符合內部已存人體模型的物體就會被創造成相關的骨骼模型，系統再將該模型轉換成虛擬角色，該角色通過識別該人體骨骼模型的關鍵部位進行動作觸發。而Leap motion通過紅外LED和攝像頭以不同于其他運動控制技術的方式來完成對手指手勢的追蹤的捕獲，它能同時追蹤幾十萬個目標，并且對捕獲到的手勢信息進行相應的識別處理，Leap通過綁定視野范圍內的手、手指或者工具來提供實時數據，這些數據多數是通過集合或者圳數據提供！每一幀都包含了一系列的基本綁定數據，比如手、手指或者工具的數據，當然，他也能實時地識別場景中的手勢和自定義數據！用一句話來總結就是：kinent側重對人體全身動作的感應而Leap motion則關注于手上詳細動作的識別和控制。

跨平臺的優勢

微軟kinent和任天堂的Wii都是在自家游戲主機上使用，（注：微軟表示未來kinect可能在PC上面使用），范圍比較狹窄，并且主要應用在游戲領域，但由于背后支持的游戲廠商的強大配合研發能力，所以目前在游戲體驗上可能會比Leap motion稍優。而Leap motion作為后來者，目前獲得如此多的關注都實屬不易，其對于傳統PC平臺（MAC和Windows）的支持是一個不小的優勢，加上谷歌等廠商的支持，后續的相關跟進值得關注。

外觀精致，價格有吸引力

提到外觀，Leap motion對比其他體感設備占據了不少優勢，1.25cm x 3.04cm x 7.62cm的體積和40g的重量基本上沒有什么可挑剔的，做工也非常精湛，棱角處理得非常到位。類似于蘋果的簡約風格和鋁合金材質的運用造就了一個可以當家具裝飾品的小盒子。反觀kinent和wii，在材質做工和外形上都遜于Leap motion，特別是kinent，一副外星人偵察器的造型不得不讓人吐槽。而關鍵的價格，Leap motion以不到80美元（合人民幣490元）讓wii和kinent無地自容，可以這么說，僅憑那不俗的做工就值價了。

4 未來空間很大，能有更好的發展

雖然leap motion在官方演示上面有各種神奇和美好，但在經過不少小伙伴的實際體驗之后，卻發現情況表不是這樣的，每一款應用的動作感應識別或多或少存在這樣那樣的問題，還有就是有時手勢實在過于復雜和違反常理，讓人很難適應。比如谷歌地球，很難控制旋轉放大的速度和節奏，一不小心就翻到南北極去了，體驗一下沒問題，長久使用確實會讓人抓狂。筆者認為leap motion目前只有50%的完成度，剩下的工作需要廠商慢慢地完成。不過值得欣慰的是一些廠商對于此款產品的熱情不小，比如蘋果核谷歌公司，相信對于后續開發會有不小的幫助。而對于開發這款產品的leap公司來說，筆者認為它較小的規模和獨特的技術特點難逃被收購的命運，究竟是哪家大公司呢？大家可以盡情展開想象。