在這個(gè)充斥各種高新技術(shù)產(chǎn)品的時(shí)代，無論是革新手機(jī)發(fā)展歷程的觸摸屏，還是將人們重新拉回家庭空間的體感游戲，人機(jī)互動(dòng)正不斷成為設(shè)計(jì)者、使用者日益追求的目標(biāo)。我們常能在科幻電影、廣告特效中看見主人公輕觸投影在空中的顯示界面的情景，殊不知科技的進(jìn)步正將這一虛擬情形變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。在近期加州圣巴巴拉舉行的一場研討會(huì)上，來自微軟和卡耐基梅隆大學(xué)的研究人員展示了一項(xiàng)名為OmniTouch的技術(shù)，其可以將任何物體表面變成觸摸屏。

超越iPad的多點(diǎn)觸控

這個(gè)可以實(shí)現(xiàn)日常任意表面交互式多點(diǎn)觸控應(yīng)用的OmniTouch，主要是由一個(gè)深度感應(yīng)相機(jī)和一個(gè)微型投影機(jī)組成，并且兩者都固定在類似臺(tái)式電腦系統(tǒng)組成的金屬框架裝置之中，能穿戴在使用者肩膀上，形成一個(gè)可攜帶式系統(tǒng)。無需依靠實(shí)體的屏幕、按鍵，該系統(tǒng)可以自動(dòng)監(jiān)測使用者應(yīng)用環(huán)境并投射出一個(gè)或多個(gè)交互顯示界面。

該系統(tǒng)允許佩戴者利用自己的手掌、雙臂作為圖形化界面，進(jìn)行手指的交互式操作。同時(shí)還可以從現(xiàn)實(shí)環(huán)境中尋找適當(dāng)表面，以擴(kuò)大互動(dòng)區(qū)，例如在書本、墻壁、桌面上，不需要重復(fù)的位置校準(zhǔn)，就可以實(shí)現(xiàn)類似鼠標(biāo)或觸摸屏的功能。

該項(xiàng)目研究人員Chris Harrison表示，OmniTouch主要利用PrimeSense公司的深度感應(yīng)相機(jī)所提取的深度信息來建立一個(gè)真實(shí)環(huán)境的3D模型。相機(jī)的工作方式與微軟Kinect產(chǎn)品類似。相機(jī)發(fā)出紅外線光束并利用反饋信息計(jì)算空間表面，從而得到環(huán)境的深度信息。并且隨著用戶或投影表面的移動(dòng)，系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)地重新組建模型。例如將交互界面投射在手掌上，當(dāng)手在移動(dòng)時(shí)，與系統(tǒng)所成角度、相對位置將發(fā)生改變，投影出的界面大小、形狀、位置信息也會(huì)動(dòng)態(tài)地發(fā)生調(diào)整。同樣，當(dāng)用戶手指與投影界面進(jìn)行交互時(shí)，系統(tǒng)也利用深度信息判定手指與界面的交流。

這種創(chuàng)新的觸碰實(shí)現(xiàn)方式，打破了傳統(tǒng)觸摸手機(jī)、觸摸電視、觸摸電腦對實(shí)體顯示屏幕材質(zhì)的要求，實(shí)現(xiàn)了任意互動(dòng)界面不依靠外物（除系統(tǒng)本身外）的“空氣觸碰”。若拿時(shí)下風(fēng)靡的iPad等產(chǎn)品與之對比，電容式的觸控技術(shù)不得不褪去燦爛的光環(huán)，讓位于這新一代的創(chuàng)新觸控技術(shù)。

重塑觸控世界

在OmniTouch的設(shè)計(jì)過程中，項(xiàng)目組成員曾表示，其面臨著多方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。OmniTouch采用手指觸碰的方式，這就意味著系統(tǒng)首先需要識(shí)別手指的形態(tài)，同時(shí)系統(tǒng)在缺乏傳感器的情況下如何判定觸摸狀態(tài)的發(fā)生，也是一個(gè)難題。

項(xiàng)目成員Benko表示，“在這種情況下，我們需要進(jìn)行非常精細(xì)水平的接近。當(dāng)手指與觸控界面足夠接近，并構(gòu)成觸摸時(shí)，系統(tǒng)則會(huì)認(rèn)定手指已和界面發(fā)生觸摸行為。這實(shí)際上是非常棘手的問題，我們采用了一個(gè)深度圖來判斷接近狀態(tài)。在實(shí)踐中，當(dāng)手指懸停距離至一厘米以下時(shí)，手指將被認(rèn)為在執(zhí)行"點(diǎn)擊"操作。我們甚至要控制在保持點(diǎn)擊狀態(tài)下的拖動(dòng)操作。”

OmniTouch需要實(shí)現(xiàn)在任何接觸面的交互行為，那么選擇在何處放置觸控界面也成為了項(xiàng)目組的重要討論點(diǎn)。該小組確定了兩種方法，首先是確定一個(gè)分類模型，該系統(tǒng)需要將可進(jìn)行觸控的接觸面進(jìn)行歸類，如手、雙臂、筆記本、墻面等，這需要機(jī)器創(chuàng)建一個(gè)類別并識(shí)別這些物體。

其次，要實(shí)現(xiàn)完全由用戶驅(qū)動(dòng)的模型，即用戶手指可以在相機(jī)和投影機(jī)可工作范圍內(nèi)的任意表面上，畫出一個(gè)工作區(qū)域。

Benko表示，項(xiàng)目組致力于實(shí)現(xiàn)將所有表面轉(zhuǎn)化為交互界面的功能，“讓用戶自定義想要的交互界面，并讓系統(tǒng)盡力去跟蹤。這將創(chuàng)建一個(gè)高靈活性和按需使用的用戶界面。”

顯而易見，該觸控技術(shù)仍處于發(fā)展初期，不僅佩戴在肩上的操作方式稍顯另類，并且較大的體積也必將影響OmniTouch的發(fā)展。但該項(xiàng)目組成員相信在OmniTouch的未來版本中，體積小型化并非攔路石，未來的OmniTouch也許只有火柴盒大小，并且隨著價(jià)格的不斷走低，這樣一款產(chǎn)品進(jìn)入人們?nèi)粘Ｉ钪?，也是指日可待?/p>

OmniTouch的多點(diǎn)觸控方式，不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，也許其將改變未來我們使用手機(jī)、電腦的方式，并營造出一個(gè)無處不在的數(shù)字世界。（文章摘自《OmniTouch:Wearable Multitouch Interaction Everywhere》、Technologyreview《Kinect Turns Any Surface Into a Touch Screen》、research.microsoft《Two Extremes of Touch Interaction》）。