現在，人機交互技術(shù)似乎又來(lái)到了升級換代的門(mén)檻上，誘惑著(zhù)開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)往里走的種種因素中，手勢識別技術(shù)絕對算是最強的一股力量，特別是3D手勢識別。畢竟，舉手投足間就可以讓電子設備對用戶(hù)的“心思”做出響應，將是一件很酷的事情。

 

與觸控技術(shù)在2D平面上的寫(xiě)寫(xiě)畫(huà)畫(huà)相比，3D手勢識別加上了一個(gè)Z軸“深”度的測量，使其可以承載更多人機交互信息，可以實(shí)現非接觸的感應和控制，給產(chǎn)品的設計帶來(lái)更大的想象空間。3D手勢識別最為知名的應用，恐怕要算是微軟推出的體感游戲外設Kinect了。它讓游戲玩家拋棄了游戲手柄，通過(guò)肢體的運動(dòng)直接操控游戲。在此之后，各種基于光學(xué)的3D手勢識別技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)。它們通過(guò)光柵、紅外發(fā)光器件、多攝像頭等不同方式完成對三維空間中Z軸方向運動(dòng)的偵測，實(shí)現3D的手勢（或身體姿態(tài)）識別。

 

不過(guò)光學(xué)3D手勢識別還是有一定的技術(shù)門(mén)檻，想要玩轉不是一件容易的事，有些技術(shù)還需要進(jìn)一步實(shí)用驗證和打磨。這對于那些希望盡快推出商用產(chǎn)品，在3D手勢識別領(lǐng)域“嘗鮮”的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，并不是好消息。因此，其他一些非光學(xué)的3D手勢識別技術(shù)就成為人們的重要選項。

 

圖1：基于電場(chǎng)感應的GestIC技術(shù)原理

 

其中比較有代表性的，要數Microchip公司的GestIC技術(shù)。它基于電場(chǎng)感應的原理，在電子設備周邊的空間中形成一個(gè)電場(chǎng)。當手部在空間中運動(dòng)時(shí)會(huì )使電場(chǎng)發(fā)生畸變，布設在電場(chǎng)中的電極接收器會(huì )感應到這種變化，并通過(guò)專(zhuān)門(mén)的控制芯片進(jìn)行信號處理，對手勢進(jìn)行識別和運動(dòng)追蹤，并將數據傳遞給電子設備做出響應。Microchip代理商世健公司產(chǎn)品經(jīng)理介紹，與采用攝像頭的光學(xué)3D手勢識別技術(shù)相比，GestIC技術(shù)最大的優(yōu)勢在于功耗極低，能耗節省多達90%，同時(shí)能避免環(huán)境光等外部因素的干擾，雖然是一個(gè)近場(chǎng)識別技術(shù)，但其在家庭自動(dòng)化、家電控制、音響系統、電腦及配件、汽車(chē)電子等方面，會(huì )有諸多應用場(chǎng)景。

 

圖2：GestIC的拓撲結構

 

Microchip專(zhuān)門(mén)為GestIC技術(shù)開(kāi)發(fā)出MGC3030和MGC3130兩個(gè)專(zhuān)用的3D手勢識別和運動(dòng)跟蹤控制器芯片，片上集成的Colibri手勢識別套件，Colibri套件結合了隱馬爾可夫模型（HMM）和x/y/z手部位置矢量，能夠識別多種3D手勢，其中MGC3130還可以實(shí)現x/y/z三維空間中的精準定位。同時(shí)，Microchip還提供了多種開(kāi)發(fā)工具和Aurea評估仿真軟件，滿(mǎn)足不同開(kāi)發(fā)者的需要，幫助他們快速進(jìn)入Design-in階段，設計出能夠商用的產(chǎn)品。在2015年底Microchip還推出了整合3D手勢識別和2D多點(diǎn)觸控功能的控制器MGC34xx，以及配套的開(kāi)發(fā)工具DM160225。這種2D+3D手勢識別的復合設計理念，給人機交互界面的設計帶來(lái)了更大的靈活度和可能性。作為Microchip的授權代理商，世健公司在該領(lǐng)域積累了多年經(jīng)驗，并已經(jīng)完成初步開(kāi)發(fā)，在風(fēng)扇和LED產(chǎn)品中均有應用，客戶(hù)只需根據自身需要進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)即可。

 

在新技術(shù)面前，等待和觀(guān)望是讓人糾結的。GestIC恰好是這樣一種技術(shù)：能讓你在新一代人機交互技術(shù)興起時(shí)，快速地行動(dòng)，搭上一班通往3D手勢識別市場(chǎng)的直通車(chē)。

 

圖3：GestIC技術(shù)可識別的3D手勢和動(dòng)作