最近，一個外形如隨身碟大小的裝置登上眾多科技媒體的頭版，吹起了一股手勢操作的風(fēng)潮，它就是 Leap Motion。國外老牌科技雜志《連線》稱贊它是“有史以來，我們評測過的最棒的手勢交互系統(tǒng)”。而最近大紅大紫的科技網(wǎng)站The Verge則稱它是“計算機(jī)行業(yè)下一款顛覆性作品”。

到底這個 Leap Motion 有什么神奇？它能夠時刻檢測人的手勢，并將這些手勢轉(zhuǎn)化為電腦程序能夠理解的命令。也就是說，我們在電影《少數(shù)派報告》里看到湯姆·克魯斯舉起雙手瀏覽檔案資料，以及在電影《鋼鐵俠》看到托尼·斯塔克在 3D 桌面上調(diào)整零件、設(shè)計制造“鋼鐵俠”的情形，能夠在我們自己的電腦面前呈現(xiàn)。

電影《少數(shù)派報告》，克魯斯舉起雙手瀏覽資料。

為什么《少數(shù)派報告》和《鋼鐵俠》里面的場景令人激動呢？歸根結(jié)底，我們渴望使用電腦、手機(jī)等電子設(shè)備的時候就如同指揮自己的手臂一般自然靈活。但看看電腦上的鼠標(biāo)、鍵盤，以及電視遙控器上密密麻麻、80% 情況下完全用不上的按鍵，我們就能明了——即便可觸摸電容屏在手機(jī) 領(lǐng)域大規(guī)模流行之后，許多電子設(shè)備的人機(jī)交互仍然沒能改變。

電影《鋼鐵俠》劇照，托尼·斯塔克在 3D 桌面上調(diào)整零件、設(shè)計制造“鋼鐵俠”。

“體感交互”：從科幻走進(jìn)現(xiàn)實

實際上，游戲領(lǐng)域在人機(jī)交互上的探索，要比其他行業(yè)探索得更早，比如六七年前任天堂發(fā)布的 Wii，就通過類似電視遙控器一般的手柄，開創(chuàng)“體感交互”的先河。

就拿《超執(zhí)刀》這款游戲來說吧，我們需要通過游戲手柄來操作手術(shù)刀，在限定時間內(nèi)，通過種種手段來完成手術(shù)。在游戲過程中，握著游戲手柄，真的有種拿起手術(shù)刀的感覺，那種直接的體驗，是以前那種十字方向鍵的操作方式無法帶來的。后來微軟開發(fā)出 Kinect，則將“體感交互”向前推進(jìn)了一大步，它讓人擺脫了手柄，直接通過身體的動作，就能夠讓游戲中的人物跟隨自己作出各種各樣的動作。

其實，不論是 Wii、Kinect 還是 Leap Motion，其技術(shù)基礎(chǔ)都是“光編碼技術(shù)”——通過對一定區(qū)域內(nèi)的景深進(jìn)行編碼，然后用激光掃射場景并攝下衍射效果，再通過軟件計算，最終便得到較為精確的物體形態(tài)及運(yùn)動軌跡。不過，Wii 和 Kinect 都是原本用于電視游戲的產(chǎn)品，信號識別的精度要求不高。而在電腦屏幕前面這樣狹小的空間里，若要精確識別人的手勢，則需要提高精度。

用 Leap Motion 玩切水果游戲的示意圖。

Leap Motion 的精確度很高，能在 4 立方英尺的工作空間達(dá)到 1/100 毫米內(nèi)的檢測誤差。結(jié)果是，Leap Motion 可以精確感知到我們十個手指的運(yùn)動軌跡、手掌的傾斜角度等等。只要程序支持，我們通過手勢，就能實現(xiàn)較為復(fù)雜的操作。比如說，在 AutoCAD 里面，組裝虛擬元件，或者是通過直接在空氣中繪圖等等。

Leap Motion 已經(jīng)向開發(fā)者發(fā)放了 12000 個開發(fā)板，有安全應(yīng)用利用它來識別用戶手勢，用來解鎖；在醫(yī)療方面，Battelle 研究中心開發(fā)一個與 Leap Motion 相連的應(yīng)用，讓醫(yī)生在手術(shù)過程當(dāng)中也能控制電腦，而不必?zé)廊绾握粽礉M血的手套。

所以，不難理解為何《連線》以及 The Verge 對 Leap Motion 的評價如此之高——當(dāng)一個產(chǎn)品性能不足的時候，即便有著美好的前景，那么它也只是花瓶，但 Leap Motion 的性能已經(jīng)滿足桌面手勢操作的要求，這也意味著，電腦上的“體感交互”完全可以從科幻走進(jìn)現(xiàn)實。

從 Leap Motion、MYO 到 SpaceTop

不過，技術(shù)的世界發(fā)展飛快。在 Leap Motion 流行開來不久，一個名為 MYO 的神奇手鐲也引起不少人注意，它所采用的技術(shù)也蘊(yùn)藏著潛力。

它不通過攝像頭來偵測人的手勢，而是通過監(jiān)測手臂中不同肌肉運(yùn)動所引發(fā)的電子信號變化，來確定手勢和命令。這種方式擺脫了對攝像頭的依賴，由于可以隨身佩戴，可利用的場景更多。MYO 通過低功耗的藍(lán)牙 4.0 版本和電子設(shè)備相連，目前可以識別 20 種手勢，包括音量下降，停止(將手握拳)，甚至手指的細(xì)微指令。從手勢識別的數(shù)量來看，MYO 不如 Leap Motion，但可攜帶是它的一大優(yōu)勢。未來若能更加精確地偵測電子信號，MYO 的手勢數(shù)量說不定能進(jìn)一步提升。

此外，麻省理工學(xué)院(MIT) 的研究生李鎮(zhèn)河在微軟應(yīng)用科學(xué)部門實習(xí)期間，開發(fā)了一個 3D 視圖交互界面 SpaceTop，這個界面融合了 3D顯示器和體感交互兩大方面的技術(shù)。在演示視頻當(dāng)中，李鎮(zhèn)河將手伸進(jìn)空中，就能夠選取某個窗口，放大圖片，甚至也能操作 AutoCAD 里面的模型。所有電腦里面所顯示的東西，就好像真實世界的物體一樣，能夠被我們握在手中，并加以改變。

Leap Motion、MYO、SpaceTop 這三樣新鮮東西的出現(xiàn)，都削弱了鼠標(biāo)的地位。當(dāng)我們的手能夠直接操作電腦里的程序時，我們到底還需要鼠標(biāo)做些什么呢？想一想，在 iPhone 出現(xiàn)之前，所有產(chǎn)品都擁有大量按鈕；而 iPhone 之后，幾乎所有產(chǎn)品都希望有一個可觸摸的屏幕，鼠標(biāo)和鍵盤不再是唯一的輸入方式。由于智能手機(jī) 和平板電腦的流行，又有多少孩子打小時候開始就知道鼠標(biāo)和鍵盤這樣的東西呢？在美國的圣何塞地區(qū)的一所學(xué)校里，平板電腦已經(jīng)成為學(xué)生最常用的學(xué)習(xí)工具，他們在 iPad 上查找英文單詞的意思。

曾設(shè)計過《少數(shù)派報告》中著名的手勢界面的 MIT 前研究員 John Underkoffler 說，“如果你能像在物理世界中一樣，將人類的雙手和聲音運(yùn)用到電子世界，那將是非常有表現(xiàn)力的。如果拋開鼠標(biāo)這個塑料塊，你將能夠以非常不同的、高帶寬的方式，在自身和機(jī)器之間傳輸信息”。