用你的雙手隔空操縱電腦。這不是科幻電影中的場(chǎng)景,而是真的實(shí)現(xiàn)了,也許你的下一代操作系統(tǒng)就可以直接使用。
湯姆·克魯斯戴上特制的手套,面對(duì)一張超大屏幕,開(kāi)始在虛空中作出各種復(fù)雜的手勢(shì)。他在影片《少數(shù)派報(bào)告》中扮演的是一名未來(lái)警察,正在全美國(guó)人的基因檔案數(shù)據(jù)中心搜尋疑犯。電腦迅速地回應(yīng)了他的手勢(shì)。他凌空抓起一堆圖像數(shù)據(jù),從中抽出一個(gè)人的資料,放大他的臉部細(xì)節(jié),和他另一只手里的圖像進(jìn)行對(duì)比……整個(gè)過(guò)程阿湯哥一言未發(fā)。
手比鼠標(biāo)更自由
在約翰-安德考夫勒(John UnderkoffIer)的實(shí)驗(yàn)室里,一切就像是電影里的翻版:你伸出兩根手指,可以隨意拎出屏幕上的物體,再用手把它拉近拉遠(yuǎn),或者一揮手把它扔到對(duì)面墻上去。當(dāng)年,安德考夫勒本人正是《少數(shù)派報(bào)告》的科學(xué)顧問(wèn),他親自指導(dǎo)了湯姆·克魯斯的每一個(gè)動(dòng)作,讓人機(jī)交互專家們也挑不出刺來(lái)。電影里的時(shí)間是2054年,但在它播出僅7年后,這一情景就成為了現(xiàn)實(shí)。
這個(gè)真實(shí)的無(wú)接觸人機(jī)界面系統(tǒng)名為G-speak。它位于洛杉磯的奧布朗公司(Oblong Industries),占據(jù)了一整間屋子,由一臺(tái)桌子大小的平板電腦、三面墻的投影儀、若干個(gè)攝像頭和一只手套組成。開(kāi)發(fā)G-speak的源頭可追溯到1994年。該年麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了一項(xiàng)課題,研究如何更好地利用人腦中未能使用來(lái)和機(jī)器交流的大量功能區(qū)域,例如:解讀空間能力、解讀幾何能力、解讀物理結(jié)構(gòu)能力等等。簡(jiǎn)而言之,就是拓展人機(jī)交互界面的范圍。那時(shí),安德考夫勒還只是這家著名實(shí)驗(yàn)室里的一名普通學(xué)生,而今天他已經(jīng)是奧布朗公司的首席科學(xué)家。
“人手是世界上最精密的操作工具”,安德考夫勒在接受《泰晤士報(bào)》采訪時(shí)說(shuō)。無(wú)論鍵盤(pán)還是鼠標(biāo),這種對(duì)話方式都不是人自然具有的。在現(xiàn)實(shí)生活中,有誰(shuí)會(huì)為翻開(kāi)一本書(shū)去尋找按鈕?人手的運(yùn)動(dòng)要多樣化、自由得多?!拔覀兊南敕ㄊ侨拥羰髽?biāo),讓雙手去做它們能夠完全勝任的事情。”安德考夫勒說(shuō)。G-speak“凌空”出世,第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了手勢(shì)操控的3D化。也因此,G-speak被發(fā)明者自稱為“自1984年第一個(gè)計(jì)算機(jī)界面發(fā)明以來(lái)最重要的—步”。
走在這條路上的還有微軟。2007年微軟公司發(fā)布了一項(xiàng)題為《人類的本質(zhì):2020年的人機(jī)交互》的分析報(bào)告,稱人與計(jì)算機(jī)之間的生理界限將在10年后徹底消失,人們?nèi)粘J褂玫氖髽?biāo)、鍵盤(pán)和顯示器等常規(guī)媒介將被替代。2009年1月,在美國(guó)拉斯韋加斯舉行的國(guó)際消費(fèi)電子展開(kāi)幕演講上,微軟CEO史蒂夫·鮑爾默說(shuō),“語(yǔ)言、手勢(shì)及手寫(xiě)輸入將成為我們與個(gè)人電腦、電視及手機(jī)互動(dòng)最普遍的方式?!滨U爾默的預(yù)言是審慎的,他說(shuō),“我們或許還會(huì)使用鍵盤(pán)和鼠標(biāo)進(jìn)行計(jì)算機(jī)操作,但用戶界面將朝更直觀自然的方向發(fā)展?!?/p>
為計(jì)算機(jī)發(fā)明手語(yǔ)
要讓計(jì)算機(jī)看懂手勢(shì),首先要為計(jì)算機(jī)編寫(xiě)一套“手語(yǔ)”,就像編程語(yǔ)言那樣溝通人和計(jì)算機(jī)。手勢(shì)必須既符合人們的使用習(xí)慣,又能讓計(jì)算機(jī)能“看懂”。微軟研究手勢(shì)指令的負(fù)責(zé)人莫里斯(MEMorris)打了個(gè)比方,如果要啟動(dòng)一個(gè)“幫助”指令,多數(shù)人都會(huì)憑直覺(jué)劃上一個(gè)“問(wèn)號(hào)”,而不是將眼睛死盯在屏幕上搜尋幫助按鈕,然后用手指小心翼翼地點(diǎn)中它。
觸摸屏有一套現(xiàn)成的手勢(shì),但是莫里斯發(fā)現(xiàn),人們更喜歡在空中做手勢(shì),而不是貼在一塊屏幕上,而且扣‘手勢(shì)時(shí)還不限于二維平面。這意味著這套計(jì)算機(jī)手語(yǔ)需要脫離屏幕,成為一個(gè)獨(dú)立的舞者。
莫里斯和他的同事提出了一套由27種常用手勢(shì)組成的指令集:伸出食指,劃上一個(gè)問(wèn)號(hào),計(jì)算機(jī)便會(huì)明白你是要開(kāi)啟“幫助”菜單;用指頭在空氣中來(lái)回抹動(dòng),計(jì)算機(jī)會(huì)明白你是希望執(zhí)行“刪除”命令。而“復(fù)制”和“粘貼”也找到了更好的表現(xiàn)方法?!叭绻@些手勢(shì)能成為國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn),我們還將對(duì)其改進(jìn),以使其更為自然?!蹦锼拐f(shuō)。
比爾·蓋茨很看好這項(xiàng)研究成果。2009年7月16日,蓋茨公開(kāi)表示,微軟不僅要將手勢(shì)識(shí)別技術(shù)引進(jìn)到Xbox游戲機(jī)上,還要把它加入最新版Windows操作系統(tǒng)。
離“多數(shù)派”還有多遠(yuǎn)?
面對(duì)來(lái)勢(shì)迅猛的手勢(shì)操控,觸摸屏并不愿讓出剛剛從鼠標(biāo)那里奪過(guò)來(lái)的市場(chǎng)。在2009年4月舉行的計(jì)算機(jī)人機(jī)交互會(huì)議上,蘋(píng)果的一臺(tái)名為Nanotouch的原型機(jī)被搬上了展臺(tái),它使用了6厘米厚的觸摸屏,手指可以輕易選中大小僅為18毫米的目標(biāo),精度這到了iPhone的兩倍。而在微軟Windows7里,一個(gè)重要的變化就是將滾動(dòng)條拓寬到了手指的寬度,借助大屏幕解決了操控精度問(wèn)題。與之相比,蓋茨力推的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)還需要一臺(tái)能感測(cè)空間深度的攝影機(jī),它的識(shí)別精度還不能與觸摸屏相比。
而看中手勢(shì)操控的遠(yuǎn)不只是蘋(píng)果和微軟。2009年,日本一些大屏幕電視廠商開(kāi)始躍躍欲試,他們是松下、日立和東芝。他們瞄準(zhǔn)的是客廳,通過(guò)揮動(dòng)手臂就能開(kāi)關(guān)電視、換臺(tái)、瀏覽并選擇多媒體視頻窗口,而無(wú)需遙控器。雖然它們只是用在一個(gè)特殊領(lǐng)域。清華大學(xué)人機(jī)交互研究所所長(zhǎng)史元春認(rèn)為,“不同的應(yīng)用需要不同的人機(jī)界面”,但目前它們?nèi)匀粵](méi)有撼動(dòng)鼠標(biāo)的主流地位,因?yàn)槭髽?biāo)擁有出色的定位精確性。
至少在今天,還沒(méi)有人能用手勢(shì)操控來(lái)繪畫(huà),來(lái)完成Excel表格或者來(lái)玩即時(shí)戰(zhàn)略游戲。但是革命之火已經(jīng)在一些特殊領(lǐng)域展開(kāi),例如公共服務(wù)、家電操控,可以發(fā)揮出手勢(shì)操控簡(jiǎn)單、快捷和易于學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)。也許過(guò)不了幾年,手勢(shì)操控就可以和鼠標(biāo)、觸摸屏、軌跡球、繪圖筆一起瓜分人機(jī)界面的市場(chǎng),今后再不會(huì)出現(xiàn)像鼠標(biāo)這樣長(zhǎng)期通吃的操作方式了。