手勢識別成人機(jī)交互新趨勢

錢玉娟

過去科幻電影中用手勢隔空操控屏幕的畫面，如今正成為生活中的現(xiàn)實(shí)。

這便是通過識別用戶手勢實(shí)現(xiàn)點(diǎn)觸、滑動、按壓等操作，利用空間感知對設(shè)備進(jìn)行手勢識別交互的技術(shù)。自谷歌披露其正在研究利用這一技術(shù)操控各類設(shè)備，以取代觸摸屏地位的消息后，全球第二大市場分析公司Markets and Markets便發(fā)布報告稱，至2024年，“手勢識別和無觸碰感知”市場將達(dá)到340億美元。

對此業(yè)內(nèi)人士紛紛認(rèn)為，在智能手機(jī)邊際創(chuàng)新持續(xù)的趨勢下，手勢識別無疑是智能手機(jī)發(fā)展的必然，更是未來VR/AR設(shè)備最好的交互方式。

蓄力階段

“從目前的市場情況看，國內(nèi)外的手勢識別市場規(guī)模并不大，大多數(shù)公司都處于產(chǎn)品化、市場化的早期階段，有些初創(chuàng)公司還處于技術(shù)研發(fā)階段?！眜Sens凌感科技（下文統(tǒng)稱uSens）中國區(qū)總經(jīng)理陳京波在接受《中國經(jīng)濟(jì)信息》記者采訪時指出，這一技術(shù)之所以在全球發(fā)展呈現(xiàn)如此態(tài)勢，除技術(shù)原因之外，更重要的因素是手勢識別還未找到合適的、能夠支撐其爆發(fā)的應(yīng)用場景。

數(shù)據(jù)顯示，全球手勢識別與傳感器市場的復(fù)合年增長率約為 32.78%，預(yù)計(jì)到2022年規(guī)模將達(dá) 321.6 億美元?？梢韵胂?，技術(shù)進(jìn)步使硬件精度大幅提升，從而進(jìn)一步拉升了對手勢識別與傳感器市場的需求。

《中國經(jīng)濟(jì)信息》記者獲悉，目前北美與歐洲國家是傳感器最大的需求來源，伴隨近兩年人工智能及人機(jī)交互相關(guān)科技成果的研發(fā)推進(jìn)，亞太地區(qū)或?qū)⑨绕鸩⒄紦?jù)大部分市場份額。更有資料顯示，中國、印度等發(fā)展中國家的創(chuàng)業(yè)公司正在大量吸引投資，預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)也將成為該市場的中堅(jiān)力量。

從全球市場來看，當(dāng)前除谷歌、蘋果、微軟、英特爾等科技巨頭外，不少細(xì)分領(lǐng)域也涌現(xiàn)出一些佼佼者，像體感技術(shù)公司 Softkinetic、圖像識別公司 Cognivue以及提供半導(dǎo)體解決方案的英飛凌科技等。而誕生于美國硅谷的uSens，作為全球首屈一指的三維人機(jī)交互公司，較早地意識到手勢識別與傳感器市場的未來發(fā)展空間十分可期，希望構(gòu)建虛擬與現(xiàn)實(shí)世界間的自然表達(dá)。

日前，這家掌握著先進(jìn)技術(shù)的軟件公司亮相全球移動互聯(lián)網(wǎng)大會，在現(xiàn)場展示了uSens獨(dú)立研發(fā)的26自由度手勢、6自由度頭部位置追蹤，以及智能辨別手部姿態(tài)等全手勢識別技術(shù)。

陳京波通過實(shí)際演示告訴《中國經(jīng)濟(jì)信息》記者，uSens匯聚了全球頂尖的計(jì)算機(jī)視覺、人工智能等領(lǐng)域的科學(xué)家，致力于打造一種“超級現(xiàn)實(shí)”的人機(jī)交互方式，讓人們擁有真正自然的AR/VR沉浸式體驗(yàn)。

面對“近兩年AR/VR風(fēng)口不在”的問題，陳京波不以為然，他指出，當(dāng)谷歌發(fā)布了ARCore 1.0后，引得十幾家頂級手機(jī)廠商跟進(jìn)開發(fā)，“AR將會成為未來手機(jī)的標(biāo)配?！标惥┎◤?qiáng)調(diào)，自2018年起手機(jī)廠商推出的不少機(jī)型都逐步具備了AR功能，輔以預(yù)估數(shù)據(jù)顯示，2018年ARCore/ARKit將實(shí)現(xiàn)9億裝機(jī)量，“換句話說，這將是一個千億級規(guī)模的市場?！?/p>

正是AR/VR應(yīng)用普及的不斷發(fā)展和體驗(yàn)升級，使得對手勢追蹤與識別精準(zhǔn)度的要求也越來越高，全球范圍內(nèi)在此發(fā)力的企業(yè)數(shù)量也逐漸多了起來。

場景創(chuàng)新

熱映的電影《頭號玩家》曾對VR沉浸式體驗(yàn)進(jìn)行了突出展現(xiàn)，“我們最引以為傲的Inside-out追蹤技術(shù)，便是這一沉浸式體驗(yàn)不可或缺的重要指標(biāo)”，陳京波說，通過檢測人頭部的旋轉(zhuǎn)及運(yùn)動位移，實(shí)現(xiàn)6個自由度位置跟蹤，可以真實(shí)還原人在現(xiàn)實(shí)世界中的體驗(yàn)效果。

事實(shí)上，當(dāng)前人們對在虛擬現(xiàn)實(shí)中應(yīng)發(fā)出怎樣的指令操作還沒有十分主流的意見，但除了聲控、眼動及操作桿之外，手勢識別自然成為了最輕松的方法。通過對手指的關(guān)節(jié)動作進(jìn)行識別，并賦予指令在游戲中的具體意義，可以讓游戲進(jìn)行得更加順暢。

“手勢識別包括對手勢動作的跟蹤以及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理，涵蓋了硬件與軟件，用戶用手可直接進(jìn)行操作，使用手機(jī)屏用的功能，使用方便快捷。陳京波說到，對于可穿戴式AR設(shè)備來說，手勢識別是用戶感覺最自然的主要交互方式。”

雖然當(dāng)前技術(shù)還存些難點(diǎn)，但AR的興起會對手勢識別所需的追蹤設(shè)備與識別算法產(chǎn)生長久且旺盛的需求。另外值得提及的是，手勢識別交互技術(shù)也逐步在一些日常生活需求的智能設(shè)備上得以應(yīng)用和普及，可以預(yù)見的是，它將成為未來智能生活的模式之一。

像uSens的Fingo手勢識別模組，同時針對中低端Android手機(jī)推出基于SLAM的uSensAR引擎，在互動性較強(qiáng)的AR應(yīng)用如AR游戲、AR教育中有著非常大的價值。除了在教育及游戲場景中的應(yīng)用，全球手勢識別與傳感器市場未來增長機(jī)會或?qū)⒙湓谥悄苁謾C(jī)、智能家居以及部分新興領(lǐng)域。

憑借在手勢交互領(lǐng)域的技術(shù)，uSens已經(jīng)與潤欣科技在智能家居領(lǐng)域展開合作探索；此外還與全球領(lǐng)先的智能平臺技術(shù)提供商中科創(chuàng)達(dá)展開合作，雙方將面向智能汽車行業(yè)攜手共同開發(fā)新型的人工智能技術(shù)以及智慧出行解決方案，加速推動人工智能技術(shù)在汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)場景化落地，助力智能汽車產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勁發(fā)展。

無疑，與中科創(chuàng)達(dá)的整合對促進(jìn)中國智能汽車產(chǎn)業(yè)的變革和崛起具有深遠(yuǎn)意義。此外，陳京波還強(qiáng)調(diào)，中國是全球最大的汽車消費(fèi)、生產(chǎn)市場，uSens也將全球團(tuán)隊(duì)大約2/3轉(zhuǎn)移到了中國，“我們未來的重心將放在車載手勢交互領(lǐng)域，實(shí)時跟進(jìn)手勢識別在駕駛艙內(nèi)的應(yīng)用落地?！标惥┎ǖ念A(yù)判是：伴隨汽車智能化的發(fā)展，手勢識別正在進(jìn)入汽車行業(yè)，為其智能化發(fā)展帶來解決方案?！皞鞲衅饔布杀镜土?，又可大幅改善用戶體驗(yàn)，何樂而不為？”在他看來，車載場景下的手勢指令相較語音口令更直接，誤激活率明顯降低，更大程度上為駕駛員行車安全避免隱患。

技術(shù)壁壘

據(jù)了解，目前已經(jīng)有寶馬等國際一線汽車廠商在車內(nèi)引入手勢交互，而uSens成為這些車企尋求深度合作的目標(biāo)之一?！芭c車企的聯(lián)合開發(fā)，既要求手勢識別方案的成本、可靠性及準(zhǔn)確性，同時產(chǎn)品的功能體驗(yàn)也要足夠豐富多樣。”在陳京波看來，在汽車設(shè)計(jì)的早期就進(jìn)入共同研發(fā)階段，并能達(dá)到頂級車企廠商的標(biāo)準(zhǔn)，足見uSens凌感科技的硬實(shí)力。

當(dāng)然，這也印證了uSens凌感科技的發(fā)展重點(diǎn)在于技術(shù)落地?！拔磥碜钭匀坏娜藱C(jī)交互方式將是手勢為主，語音為輔的裸手操作?！标惥┎ㄕ劦?，盡管谷歌、微軟和蘋果等科技巨頭都在不斷跟進(jìn)手勢識別技術(shù)，紛紛通過創(chuàng)建精準(zhǔn)和可靠的手勢追蹤算法，以實(shí)現(xiàn)在虛擬環(huán)境中的交互體驗(yàn)。但手勢交互的開發(fā)需要很大投入，不少科技研發(fā)企業(yè)推出的大多是demo（模型），能夠推出正式產(chǎn)品的屈指可數(shù)。

陳京波還一針見血地指出，雖然目前發(fā)力做手勢識別技術(shù)研發(fā)突破的企業(yè)正如雨后春筍般產(chǎn)生，但這個市場遠(yuǎn)沒有發(fā)展起來。“至少在場景化創(chuàng)新應(yīng)用方面還有較長的路要走?！弊屗詾楹赖氖?，目前uSens的手勢識別可以做到識別26個自由度，不僅居于全球領(lǐng)先地位，且技術(shù)壁壘極高。

據(jù)悉，為了更好地推進(jìn)手勢識別交互產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如今已經(jīng)在VR/AR、手機(jī)AR引擎、智能家居、智能車載等多個細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行中國化布局的uSens，在2018年將“積極推進(jìn)商業(yè)化進(jìn)程，針對中國市場打造更加定制化的產(chǎn)品和服務(wù)，逐步完成從搭建技術(shù)壁壘到產(chǎn)品應(yīng)用落地開花的企業(yè)轉(zhuǎn)型?！?/p>