微软Project Natal引爆3D影像感测人机界面
Wii将游戏机体感操作带上新的里程,然而,Wii的精确度不够,也使得包括其加强器(MotionPlus)在内的后进者,影像感测能力更为增强。DIGITIMES Research专案经理罗惠隆表示,后Wii时代,体感操作进入另一波竞争,其中以微软的Project Natal最受瞩目。
Project Natal已达人机没有界面的境界,好像2002年「关键报告」电影中汤姆克鲁斯以手势在空中即可操作计算机。Project Natal的内涵包括:人即是控制器、可以很多人一起操控、不只手、脚,整个身体都是传感器、使用人体的几个节点去感测、可以扫描、可作脸部辨识判断男或女、可用作视讯会议、可作声音辨识,有指向性。
Project Natal的主要功能来自3D影像感测技术,组成要件包括RGB摄影机和深度传感器,这2者组合成3D影像感测工具。深度传感器是以红外线把光投射出去,照射到物体反弹回来,即可以测出距离。其它组成要件还包括多重阵列麦克风和微软的软件。
Project Natal 3D影像感测原理为,由RGB影像传感器感测出2D彩色影像,同时由红外线深度传感器测出影像深度,每个平面画素都会有深度资料,再进行比对;另也撷取身上48个节点,以做到全身操控。
游戏机体感操作发展,从2003年Sony PS2 EyeToy、2005年任天堂Wii Motion、2007年任天堂Wii的Wii Board,及该年Sony PS3 Eye、2009年任天堂Wii Motion Plus、2010年Sony PS3 Move,直到Project Natal始采用3D影像感测技术。
游戏厂商核心体感操作装置中,MotionPlus主要感应元件为陀螺仪、加速器,PS Move为影像感测、加速器,这些都需要用到电池、用手持感应器、动作辨识也在于把手或脸部、且无法辨识声音、感测也有方向限制或不能被遮住,但Profect Natal对这些全部都没有明显限制,因此以3D影像感测较具优势。
为何需要3D影像感测?一方面3D显示时代来临,3D影像感测可以结合3D显示器、投影装置,实现立体影像呈现。另一方面进行空间量测,可以撷取深度影像信息,强化三度空间物体量测。
2D朝3D发展的新一代影像感测技术除了游戏机以外,还包括Webcam在2009年由Minoru发表3D Webcam,数码相机在2009年由FujiFilm发表3D相机。
感测3D影像技术有被动式和主动式2种方法,被动式与立体视觉道理相同,用2台摄影机,由左右两侧同时取像,可以求出物体的空间座标。主动式仅1个摄影机,外加深度传感器,藉由不可见光测出距离。被动式缺点为影像对应和影像遮蔽问题,且辨识精度低,但成本较低;主动式精度高,可应用于各种形状测量,无对应问题,但成本较高。
微软在2009年收购以色列3DV Systems公司,使得该公司一度被认为是Natal的技术来源,后来证实其实技术为以色列另一家公司PrimeSense。其它3D影像感测装置主要硬件商还有美国Canesta,2009年广达参与增资,还有瑞士Mesa、比利时Optrima,德仪加入其阵营。
3D影像感测可以应用到汽车电子,像现在普遍导入的倒车雷达,可以再加装影像传感器,若是使用3D效果更好;在车内可以侦测出驾驶者的眼球跳动频率,以判断是否过度疲劳,或是侦测出驾驶者的体形,以调整安全气囊到最适当的位置。广告应用则可以侦测出观赏者是男或女,给予不同的内容。
PC的商机则来自于Webcam升级,因为Webcam在NB渗透率已达7~8成,顺应发展导入3D,可实现手势操控、省电感测等应用。在TV市场同样可实现手势操作,另外亦可以辨识谁在看电视,广告商可将效益最佳化,则可进一步进入Pay TV营运