邊角的方圓造型是司空見(jiàn)慣的產(chǎn)品外觀的形態(tài),但它包含了工業(yè)設(shè)計(jì)和用戶心理學(xué)等諸多方面的考量。任何一款產(chǎn)品,特別是帶有時(shí)尚符號(hào)的數(shù)碼產(chǎn)品與技術(shù),如3D、面部識(shí)別等都是如此。
一般而言,科技產(chǎn)品的整體外觀方形居多,這方面的原因多種多樣,我們至少可以舉出4個(gè)以上的理由:首先是人類視覺(jué)的要求,如沿用了幾十年的方形顯示器屏幕等等,圓形屏幕則只會(huì)在特殊場(chǎng)合中應(yīng)用;其次,方形外觀的加工更加方便,可以用模壓、切割等方法加工,利于大規(guī)模生產(chǎn);再次,方形的東西也更易于被握持和攜帶,這方面最好的例子是各類手機(jī);最后,方形物品也更易于放置、運(yùn)輸、堆疊,采用同樣的包裝也更為節(jié)省。
但在需要高度對(duì)稱性的場(chǎng)合,圓就可以大顯身手了,因?yàn)閳A平面可以擁有無(wú)窮多個(gè)對(duì)稱軸,對(duì)于硬盤(pán)碟片和光盤(pán)盤(pán)片這些需要高速旋轉(zhuǎn)的組件,只有外形為非常精確的圓形才能保證它們正常工作。為了適應(yīng)特殊的使用環(huán)境,也有很多IT產(chǎn)品采用了圓形的外觀:比如便攜式CD播放器是為了適應(yīng)CD盤(pán)片的形狀,數(shù)碼相機(jī)和投影儀的鏡頭則是為了適應(yīng)鏡片的形狀,揚(yáng)聲器也常被設(shè)計(jì)成圓形的。但從整體上看,IT產(chǎn)品的外觀依然以方形為主。
方與圓的配合則更常在IT產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中看到:絕大多數(shù)鼠標(biāo)中都配備了滾輪,為我們的使用帶來(lái)了極大的方便;圓形和方形的巧妙搭配則會(huì)給外觀帶來(lái)和諧的感覺(jué),比如 iPhone和iPad的大圓按鈕設(shè)計(jì)就被很多用戶津津樂(lè)道。
IT產(chǎn)品中更加常見(jiàn)的是圓角過(guò)渡,可別小看這個(gè)小小的圓角,它的功能還真不少:對(duì)于大部分塑料材質(zhì)的IT產(chǎn)品而言,圓角過(guò)渡不但可以有效地增加該處的強(qiáng)度,還能令脫模更加容易,提高成品率;對(duì)于金屬外殼,光滑的圓角可以避免對(duì)用戶造成傷害;此外,圓角也可以賦予IT產(chǎn)品更加生動(dòng)的外觀。
3D影院技術(shù)揭秘
我們整個(gè)世界的空間是三個(gè)維度的,但至今為止,從人類使用了數(shù)千年的紙到超過(guò)100英寸、最大屏幕的電視機(jī),我們能夠接觸到的媒介大多只擁有兩個(gè)維度,也就是平面的。想要在二維空間顯示三維效果,就要對(duì)人眼實(shí)施欺騙術(shù)。
早期的三維效果是通過(guò)巧妙的構(gòu)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)的,至今依然很流行,比如在藝術(shù)街區(qū)中的“無(wú)蓋下水井”以及三維立體圖等等。而要想實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的3D影像,就需要利用人左右眼瞳距在大腦形成的視差從而產(chǎn)生立體感的原理,將左右兩幅不同的影像投射到銀幕上,在特殊眼鏡的幫助下,讓觀看者左眼和右眼分別看到連續(xù)的左、右兩幅影像,就可以使觀看者有身臨其境的立體感覺(jué)。3D電影的出現(xiàn)說(shuō)起來(lái)很早——20世紀(jì)50年代,但效果可以用慘不忍睹來(lái)形容。因?yàn)槟菚r(shí)候需要兩臺(tái)放映機(jī)分別播放交替幀,而它們的同步性則很難保證。20世紀(jì)80年代則出現(xiàn)了專用的單臺(tái)3D播放機(jī),但當(dāng)時(shí)一般通過(guò)紅藍(lán)眼鏡過(guò)濾不同色光的畫(huà)面來(lái)達(dá)成對(duì)人眼的欺騙,這樣的3D電影不但效果較差,而且會(huì)使人產(chǎn)生視覺(jué)疲勞。
更加逼真和清晰的3D顯示技術(shù)在最近幾年開(kāi)始流行。曾經(jīng)創(chuàng)下票房紀(jì)錄的《阿凡達(dá)》使國(guó)內(nèi)很多影迷領(lǐng)略了3D影院和 iMAX技術(shù)的魅力。而在今天,一部新片,特別是動(dòng)作片,如果不與3D技術(shù)結(jié)合,那簡(jiǎn)直都不好意思和人打招呼。運(yùn)用于影院的3D顯示技術(shù)依然基于高速播放和濾光技術(shù),但實(shí)現(xiàn)的方式各有不同。
主流的3D影院使用的是基于偏振光的3D顯示技術(shù)。在一個(gè)偏振光系統(tǒng)中,播放機(jī)的光線通過(guò)僅允許特定的偏振光通過(guò)的偏振濾波器,產(chǎn)生不同偏振方向的偏振光,它們分別只能被觀眾佩戴的偏光眼鏡的左眼鏡片或右眼鏡片允許通過(guò),這樣交替播放分離的“左眼圖像”和“右眼圖像”,就可以欺騙觀眾的眼睛使之產(chǎn)生立體的景深。令人津津樂(lè)道的iMAX 3D影院使用了兩臺(tái)同步的數(shù)碼播放機(jī)分別播放供左眼和右眼觀看的視頻,每臺(tái)播放機(jī)擁有自己的偏振光系統(tǒng),觀看效果十分逼真。而使用RealD技術(shù)的影院則使用單臺(tái)播放機(jī)和可以快速切換的偏振濾波器,在交替播放左眼圖像和右眼圖像時(shí),濾波器也同步切換,這樣也可以達(dá)到類似前者的立體效果。
偏振光3D技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是色彩逼真,偏振眼鏡的成本也相當(dāng)?shù)土?,這對(duì)于影院而言非常重要。不過(guò),由于濾波器濾掉了其他方向的光,因此影像在亮度方面有所損失,而iMAX技術(shù)由于采用兩臺(tái)播放機(jī),所以可以較好地彌補(bǔ)。此外,普通的白屏對(duì)偏振光顯示效果也不好,使用鍍銀的屏幕才能達(dá)到較好的效果,這可是名副其實(shí)的“銀幕”。
杜比實(shí)驗(yàn)室還開(kāi)發(fā)了被稱為“Dolby 3D”的3D影院技術(shù),它不用偏振光,但需要在播放機(jī)中安裝一個(gè)“干擾濾波器”,這種播放機(jī)的光源與成像元件之間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的色輪,它負(fù)責(zé)把三基色色光分別分成光譜信息不同的兩組紅、綠、藍(lán)光,每一組分別只能被對(duì)應(yīng)的3D眼鏡的左眼鏡片或右眼鏡片允許通過(guò)。這樣也能夠產(chǎn)生3D的顯示效果。專用的3D眼鏡的鏡片則是通過(guò)多層鍍膜來(lái)達(dá)到濾色的效果。
Dolby 3D技術(shù)的好處是可以兼容2D影院系統(tǒng),只需把播放機(jī)加以改裝,也不必使用專用的銀幕,院線在這方面的成本投入不大。3D眼鏡的價(jià)格則略高于偏振光式3D眼鏡,約為25美元左右一副,但通過(guò)使用較為結(jié)實(shí)的塑料邊框和觀眾使用后回收的策略,這部分的成本也僅會(huì)略為增加。此外,觀眾的位置對(duì)3D體驗(yàn)的影響也幾乎可以忽略不計(jì)。很多2D影院都采用了Dolby 3D技術(shù)作為升級(jí)策略。
奇妙的面部識(shí)別技術(shù)
面部識(shí)別,也稱為人臉識(shí)別,是諸多生物特征識(shí)別技術(shù)中的一類。它和指紋、虹膜、DNA、聲音等特征一樣,是屬于個(gè)體人類獨(dú)一無(wú)二的特性。在早期的科幻小說(shuō)中,有很多面部特征識(shí)別技術(shù)的描寫(xiě),而如今這些科幻絕大部分已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
面部識(shí)別技術(shù)是基于人的臉部特征,對(duì)輸入的圖像或者視頻判斷人臉是否存在,并進(jìn)一步分析出臉的位置、大小以及各個(gè)主要面部器官的位置、特征和表情等信息,并根據(jù)這些信息執(zhí)行相關(guān)操作的技術(shù)。聽(tīng)起來(lái)這很簡(jiǎn)單,但實(shí)施起來(lái),卻要有相當(dāng)性能的處理器和優(yōu)化的算法配合。
最廣為人知的面部識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用是數(shù)碼攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)中的面部識(shí)別技術(shù),這一技術(shù)在數(shù)年之前被引入數(shù)碼相機(jī)之中并迅速流行,目前幾乎所有的型號(hào)都裝備了面部識(shí)別技術(shù)。面部識(shí)別技術(shù)可以在數(shù)碼相機(jī)的成像范圍內(nèi)選擇并識(shí)別人的臉部,提醒拍攝者把人的面部置于顯著的位置,還可以進(jìn)一步針對(duì)人像攝影優(yōu)化參數(shù)。有的產(chǎn)品還由此衍生出了“笑臉識(shí)別技術(shù)”,可以提示拍攝者在人物露出笑容時(shí)及時(shí)按下快門(mén)。數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)中還可以搭載面部追蹤功能,能自動(dòng)根據(jù)人臉的移動(dòng)來(lái)調(diào)整焦距,獲得清晰的圖像或者視頻。
面部識(shí)別技術(shù)的下一個(gè)平臺(tái)是智能手機(jī)。目前已經(jīng)有一些智能手機(jī)搭載了面部識(shí)別技術(shù),這一技術(shù)可以用于手機(jī)的數(shù)據(jù)安全。通過(guò)前置的攝像頭拍攝人臉,處理器分析人臉的特征,并與保存在手機(jī)內(nèi)部的授權(quán)使用者的面部信息進(jìn)行比較,以確定想要使用它的是不是自己真正的主人。只有這臺(tái)手機(jī)的主人才能通過(guò)面部識(shí)別系統(tǒng)的認(rèn)證,從而使用手機(jī)的各項(xiàng)功能。類似的功能也已經(jīng)在筆記本電腦中推廣應(yīng)用。這一技術(shù)的推廣關(guān)鍵問(wèn)題在于識(shí)別的速度和識(shí)別的準(zhǔn)確度,目前已經(jīng)可以做到實(shí)時(shí)識(shí)別,但誤判率還有3%左右。
廠商還準(zhǔn)備在游戲機(jī)中也搭載面部識(shí)別技術(shù),索尼Play Station 3 和PSP的下一代Play Station Vita就具備這一能力。它不僅能夠識(shí)別人的面部,還能夠準(zhǔn)確地判斷人的面部表情,并根據(jù)表情來(lái)設(shè)定相應(yīng)的動(dòng)作,這比Wii和Kinect套件的動(dòng)作識(shí)別功能看起來(lái)更加高級(jí)。索尼近幾年來(lái)建立了libface數(shù)據(jù)庫(kù),在Play Station 3上應(yīng)用時(shí),還特別針對(duì)Cell處理器進(jìn)行了優(yōu)化,使圖像處理的速度能夠跟得上人的表情變化。在剛剛結(jié)束的CEDEC 2011展會(huì)上,索尼演示了利用面部表情控制CG人物表情和動(dòng)作等功能。
除了這些常見(jiàn)的數(shù)碼產(chǎn)品之外,面部識(shí)別技術(shù)還可以被用于電子護(hù)照和身份證中,并可被聯(lián)網(wǎng)用于人物搜索。前者可能是面部識(shí)別技術(shù)最為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,目前發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始在護(hù)照和身份證系統(tǒng)中普及面部識(shí)別技術(shù),未來(lái)將可能建成全球聯(lián)網(wǎng)的面部查詢系統(tǒng)。上海世博會(huì)的安檢系統(tǒng)也使用了面部識(shí)別技術(shù),以防恐怖分子混入。民間方面最為著名的可能要算是Facebook網(wǎng)站,它已經(jīng)針對(duì)網(wǎng)友上傳的照片建立了龐大的面部識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù),如果你在大街上遇到一位令人心動(dòng)的女孩,只要偷偷拍下她的芳容,再到Facebook上進(jìn)行面部識(shí)別搜索,就有可能發(fā)現(xiàn)她的主頁(yè)并與她交友……不過(guò),這方面的合法性問(wèn)題始終是一個(gè)頗具爭(zhēng)議的話題。
電飯煲中的科技競(jìng)爭(zhēng)
提起電飯煲的技術(shù)含量,包括筆者在內(nèi)的絕大多數(shù)人可能都會(huì)表示不屑一顧。的確,一般人會(huì)認(rèn)為一百多元的普通電飯煲也可以擁有多樣的功能,而米的品種更能夠決定口感,與其買(mǎi)一只昂貴的電飯煲,還不如多花一倍的價(jià)錢(qián)去購(gòu)買(mǎi)高端的米。不過(guò),日本的家用小電器廠商們顯然不這樣想,在他們看來(lái),將烹飪的藝術(shù)發(fā)揮到極致才是最終的目的。最近在國(guó)內(nèi)開(kāi)始流行的IH(電磁感應(yīng)加熱)式電飯煲,日本早在10年前就已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用,除了這一技術(shù)之外,還有很多先進(jìn)的技術(shù)值得我們學(xué)習(xí)。
早在2002年,三菱電機(jī)就推出了使用超聲波輔助烹飪的IH電飯煲,通過(guò)用超聲波破壞米粒表層的淀粉,可以使水分和熱量更快傳遞到米粒內(nèi)部。后續(xù)的產(chǎn)品還添加了超聲波強(qiáng)弱和時(shí)間控制功能。2008年,該公司則推出了不釋放蒸汽的IH電飯煲,通過(guò)專門(mén)的蒸汽回收系統(tǒng),不但可以讓電飯煲煮飯時(shí)更加清潔,還能提高熱利用效率和煮飯效率,回收更多的美味成分(主要是氨基酸和糖),使分解至米粒表層的還原糖量增加約40%,米粒膨脹率增加約11%??烧舫龈酉闾稹⒖诟懈玫拿罪?。
傳感器的應(yīng)用也使得電飯煲更加智能化。比如東芝公司的真空電飯煲使用溫度傳感器,可以精確控制溫度,在2007年的改進(jìn)型產(chǎn)品中,還利用溫度傳感器進(jìn)行煮飯時(shí)的模糊控制。三菱電機(jī)2006年推出的NJ-R系列則通過(guò)多個(gè)溫度傳感器來(lái)精確控制程序加熱的溫度和時(shí)間。虎牌、象印、三洋等公司也應(yīng)用了多個(gè)傳感器甚至多個(gè)加熱器進(jìn)行溫度控制。松下公司還進(jìn)一步利用重量傳感器來(lái)幫助用戶決定加米和加水的分量。未來(lái),還有可能將嗅覺(jué)和味覺(jué)傳感器加入電飯煲中,從而更好地確定米飯的最佳口感。
電飯煲的內(nèi)膽材料非常重要,在這方面,我們不得不佩服日本研發(fā)人員出色的想象力。一般的IH電飯煲多采用不銹鋼/純銅/不銹鋼或者不銹鋼/純銅/鋁合金的多層金屬?gòu)?fù)合夾層形式,以提高熱傳導(dǎo)效率,在這些金屬內(nèi)壁上則噴涂有防粘鍋的氟塑料層、幫助均勻沸騰的磨砂層等等。三洋的高端產(chǎn)品則采用了被稱為“匠純銅釜”的99.9%純銅不銹鋼內(nèi)鍋。日立的RZ-KX和RZ-KG采用了鑄鐵材質(zhì)的“厚黑鐵內(nèi)膽”。同樣采用鐵材質(zhì)的還有象印的最高端產(chǎn)品NP-SS10“極致羽鍋”,因?yàn)樗膬?nèi)膽是著名的巖手縣手工制品——“南部鐵器”(南部鐵壺是著名的茶道用具,它煮出的水會(huì)有微微的甜味,國(guó)內(nèi)一只小鐵壺也要賣(mài)上千元)。由于基本采用傳統(tǒng)的制作方式,該鍋的月產(chǎn)量?jī)H有一千余只。此外,非金屬材料也受到了青睞,虎牌公司采用了傳統(tǒng)的黑陶土砂鍋?zhàn)鳛镮H電飯煲的內(nèi)鍋,并在它的內(nèi)壁上覆蓋了包括釉料層、鋁合金層和底漆的5層涂層。陶土的蓄熱性好,遠(yuǎn)紅外效果更佳,而且含有許多微小的氣孔可以作為沸騰中心。更具有想象力的是日立公司,它2006年推出的一系列產(chǎn)品使用了切削加工的燒結(jié)碳材料內(nèi)膽,可以大幅度提高傳熱效率,不過(guò)由于過(guò)于驚世駭俗,這些產(chǎn)品的銷(xiāo)量并不理想。
電飯煲相關(guān)的保溫/絕熱材料也是研發(fā)的熱點(diǎn)。日立公司在最新上市的RZ-W1000K中使用了不銹鋼真空夾層保溫設(shè)計(jì)(類似不銹鋼真空保溫杯),此前該公司則通過(guò)噴鍍材料形成的真空縫隙來(lái)提高保溫效果。三洋電機(jī)使用了“熱反射式加熱器”來(lái)加熱外鍋,從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)鍋的保溫效果。此外,中空玻璃粉末、中空纖維等材料也被用于電飯煲的保溫,甚至專門(mén)為140℃以上的保溫應(yīng)用開(kāi)發(fā)了新型的絕熱材料。
電飯煲科技含量提高的一個(gè)副作用就是售價(jià)高漲,10年前一款最高端的產(chǎn)品售價(jià)不會(huì)超過(guò)7萬(wàn)日元,而如今高端電飯煲的售價(jià)已經(jīng)接近15萬(wàn)日元——折合人民幣12000元以上。這樣的售價(jià)即使在以高收入和高消費(fèi)著稱的日本也是令一般人吃不消的。不過(guò)從科技含量上來(lái)看,電飯煲并不比CPU和iPad之類更高,如果我們的小家電廠商能夠開(kāi)發(fā)出售價(jià)只有日本廠商幾分之一、技術(shù)水準(zhǔn)差不多的產(chǎn)品,相信一定會(huì)大受歡迎。
責(zé)任編輯:羅國(guó)昭luo_guozhao@chip.cn
收稿日期:2012-01-05