文｜姚強(qiáng)

2010年11月4日，微軟發(fā)布了針對(duì)Xbox 360平臺(tái)的交互式游戲體感設(shè)備Kinect。Kinect讓玩家不需要手持或腳踩游戲控制裝置，通過語音指令或手勢(shì)即可操作Xbox360。Kinect可以捕捉玩家的動(dòng)作，讓玩家充分利用身體來參與游戲，尤其是給運(yùn)動(dòng)類游戲帶來了全新的娛樂體驗(yàn)。既然能用語音和動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，Kinect的運(yùn)用就不會(huì)僅限于游戲娛樂，在語音控制，面部識(shí)別，運(yùn)動(dòng)捕捉等領(lǐng)域內(nèi)都有很大的發(fā)揮的空間。就一款商業(yè)產(chǎn)品而言，Kinect同樣是成功的；上市60天后，Kinect賣出了800萬套，一舉成為“銷售最快的消費(fèi)電子產(chǎn)品”。

體感操作的游戲

體感英譯motion sensing，源自于五感:眼耳鼻舌身，后因日本任天堂利用了Motion-Controller Technology發(fā)明了Wii后，得以發(fā)揚(yáng)光大。著名的游戲有恐怖體感《咒怨》，Sony PS3參考任天堂創(chuàng)意而設(shè)計(jì)六軸感應(yīng)手把也有不錯(cuò)評(píng)價(jià)，微軟有鑒于此，Xbox360也能像Wii一樣對(duì)應(yīng)體感操縱,帶給玩家全新游戲感受。

體感，或稱軀體感覺，是觸覺、壓覺、溫覺、痛覺和本體感覺（關(guān)于肌肉和關(guān)節(jié)位置和運(yùn)動(dòng)、軀體姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)以及面部表情的感覺）的總稱。體感是和特殊感覺相對(duì)的一個(gè)概念。這些不同的體感模式源自不同類型的感受器。在哺乳類，體感的上行神經(jīng)通路起源自身體不同部位的感受器，途經(jīng)后柱-內(nèi)側(cè)丘系通路、脊髓丘腦前束、脊髓皮層前束和脊髓皮質(zhì)后束，終于大腦皮層后中央回的體感皮層。

體感又可分類為：皮膚感覺、運(yùn)動(dòng)感覺和內(nèi)臟感覺。其中前兩種是目前了解得比較清楚的類型。內(nèi)臟感覺傳遞關(guān)于體腔內(nèi)部的信息，例如腹痛。

目前的主流體感游戲有日本任天堂Wii、Sony公司出品的Splaytion。Wii為體感游戲的出世奠基，隨后出現(xiàn)了更加精準(zhǔn)的Sony PS機(jī)。微軟XboxKinect系列更是后來居上，拋棄了手柄煩擾，增加腿部的動(dòng)作測(cè)定，實(shí)行全身骨骼掃描定位，解放了游戲者的身體，并使游戲使用者的身體動(dòng)作更接近游戲中的角色需要。更容易投入的享受游戲樂趣。

Kinect怎么偵測(cè)3D影像？

微軟在2011年4月時(shí)，正式公布與以色列公司PrimeSense合作，這下讓Kinect使用的3D偵測(cè)技術(shù)有了著落。他們也是提供動(dòng)作感測(cè)系統(tǒng)的公司，擁有體感偵測(cè)裝置PrimeSensor，以及感測(cè)晶片 PS1080。PrimeSense采用Light Coding技術(shù)。

Light Coding技術(shù)理論是利用連續(xù)光（近紅外線）對(duì)測(cè)量空間進(jìn)行編碼，經(jīng)感應(yīng)器讀取編碼的光線，交由晶片運(yùn)算進(jìn)行解碼后，產(chǎn)生成一張具有深度的圖像。Light Coding技術(shù)的關(guān)鍵是Laser Speckle雷射光散斑，當(dāng)雷射光照射到粗糙物體、或是穿透毛玻璃后，會(huì)形成隨機(jī)的反射斑點(diǎn)，稱之為散斑。散斑具有高度隨機(jī)性，也會(huì)隨著距離而變換圖案，空間中任何兩處的散斑都會(huì)是不同的圖案，等于是將整個(gè)空間加上了標(biāo)記，所以任何物體進(jìn)入該空間、以及移動(dòng)時(shí)，都可確切紀(jì)錄物體的位置。Light Coding發(fā)出雷射光對(duì)測(cè)量空間進(jìn)行編碼，就是指產(chǎn)生散斑。

Kinect就是以紅外線發(fā)出人眼看不見的class 1雷射光，透過鏡頭前的diffuser（光柵、擴(kuò)散片）將雷射光均勻分布投射在測(cè)量空間中，再透過紅外線攝影機(jī)記錄下空間中的每個(gè)散斑，擷取原始資料后，再透過晶片計(jì)算成具有3D深度的圖像。

由于微軟并沒有買斷PrimeSense公司的技術(shù)，因此PrimeSensor裝置未來也有可能出現(xiàn)在電視、電腦等消費(fèi)性產(chǎn)品上，例如CyberLink訊連科技也與PrimeSense合作開發(fā)3D互動(dòng)體驗(yàn)介面。面對(duì)將來有可能出現(xiàn)同質(zhì)性產(chǎn)品，微軟則是強(qiáng)調(diào)Kinect的追焦旋轉(zhuǎn)功能是他們的專利，這點(diǎn)別人不能模仿。

PrimeSence公司展示應(yīng)用Light Coding技術(shù)的體感偵測(cè)系統(tǒng)。該技術(shù)并未被微軟買斷，未來將有機(jī)會(huì)應(yīng)用在其他裝置上。

另一關(guān)鍵：骨架追蹤系統(tǒng)

了解Kinect如何獲得影像后，接下來就是讓Kinect進(jìn)行辨識(shí)的工作。透過Light Coding技術(shù)所獲得的只是基本的影像資料，重點(diǎn)還是要辨識(shí)影像，轉(zhuǎn)換為動(dòng)作指令。

微軟會(huì)將偵測(cè)到的3D深度圖像，轉(zhuǎn)換到骨架追蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)最多可同時(shí)偵測(cè)到6個(gè)人，包含同時(shí)辨識(shí)2個(gè)人的動(dòng)作；每個(gè)人共可記錄20組細(xì)節(jié)，包含軀干、四肢以及手指等都是追蹤的范圍，達(dá)成全身體感操作。為了看懂使用者的動(dòng)作，微軟也用上機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)（machine learning），建立出龐大的圖像資料庫，形成智慧辨識(shí)能力，盡可能理解使用者的肢體動(dòng)作所代表的涵義。

Kinect偵測(cè)的最佳距離為1.2米到3.5米間，水平視野則是57°，偵測(cè)范圍似乎比原本想像的還要小，看來還是不能站的太隨意；Kinect也配備了追焦系統(tǒng)，如果玩家超出影像范圍，底座馬達(dá)可驅(qū)動(dòng)Kinect左右旋轉(zhuǎn)27°。整體看來Kinect對(duì)操作空間的限制，似乎比其他體感裝置更嚴(yán)格些。

延遲讓Kinect不精準(zhǔn)？

由于Kinect攝影機(jī)的影像更新頻率為30fps，代表動(dòng)作傳遞將會(huì)有33ms(1/30秒)的延遲，CrunchGear也在文中質(zhì)疑這會(huì)不會(huì)造成動(dòng)作偵測(cè)上的延遲，為何不使用60fps以上的錄影規(guī)格拍攝？這其實(shí)是PrimeSense公司提供的處理晶片能耐，它就只能處理VGA畫質(zhì)、30fps的影像。

30fps影像更新頻率造成的延遲應(yīng)該有限，因?yàn)槿祟悓?duì)事物的反應(yīng)速度幾乎都超過100ms，已經(jīng)大于30fps所帶來的33ms延遲，所以該怪的應(yīng)該是你的反應(yīng)太慢吧。比起偵測(cè)延遲，更該擔(dān)心的是辨識(shí)需要的時(shí)間、以及辨識(shí)的精準(zhǔn)度。由于Kinect是透過辨識(shí)圖像再轉(zhuǎn)化為指令的方式，大量的影像處理、以及事后的辨識(shí)動(dòng)作，恐怕才是讓Kinect使用者感受到延遲的原因。據(jù)說支援Kinect的游戲都有針對(duì)延遲做最佳化，盡可能讓使用者減少延遲的感受。

影像更新頻率并不是Kinect延遲的主因，反倒是晶片處理速度、軟體辨識(shí)的影響比較大。

另外一點(diǎn)備受質(zhì)疑的，就是在精準(zhǔn)度方面的問題，國(guó)外調(diào)查Kinect的判斷精準(zhǔn)度為4mm，的確是輸給了Play Station Move的1mm。但論精準(zhǔn)度，可能每種體感裝置都還比不上實(shí)體搖桿。但Kinect帶來的全身體感優(yōu)勢(shì)，所能做的事情鐵定比PlayStation Move和Wii多更多，例如Ubisoft推出的健身游戲《Your Shape Fitness Evolved》，類似Wii平臺(tái)上的《Wii Fit》，但是透過骨架追蹤系統(tǒng)來玩瑜珈、武術(shù)等游戲時(shí)，對(duì)姿勢(shì)的要求絕對(duì)高于Wii Remote+Wii Fit；舞蹈游戲《Dance Central》也是相同的道理。

雖然Kinect在精準(zhǔn)度上遭受到質(zhì)疑，但全身體感的優(yōu)勢(shì)大幅超越Wii和PlayStation Move。

Kinect對(duì)姿勢(shì)的要求上，鐵定會(huì)比對(duì)手們來的嚴(yán)格許多，躺在沙發(fā)上玩體感游戲這種事就別想了。

Xbox360的體感操作真的比Wii的體感要好嗎

讓我們先想想一下，兩手空握來玩賽車游戲和兩手握著馬車方向盤來玩賽車游戲、用手空握來模擬揮高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、保齡球和拿著Wii Mote來模擬打高爾夫、網(wǎng)球、保齡球，兩者有同樣的手感么？更何況增加了Wii Motion Plus之后，Wii的控制器可以做出很精細(xì)的動(dòng)作，對(duì)手部動(dòng)作的速度和方向變化都變得很精確，這也是Wii Sports Resort中增加乒乓球的原因，因?yàn)槠古仪驅(qū)κ植康募?xì)微動(dòng)作、揮拍力度以及握拍角度都有很高要求，而顯然微軟的體感攝像頭不能判斷如此細(xì)微精確的手部變化。Wii Sports Resort中重新制作的高爾夫也是同樣。

當(dāng)然，微軟的體感系統(tǒng)有一點(diǎn)顯然是Wii做不到的，就是腿部動(dòng)作，所以諸如跳舞、格斗和那個(gè)手舞足蹈的擋球演示是微軟體感的專長(zhǎng)所在。不過Wii的光標(biāo)指點(diǎn)也是微軟體感不能做到的。

總而言之，微軟的體感系統(tǒng)擅長(zhǎng)于大的肢體動(dòng)作的識(shí)別，而Wii的體感系統(tǒng)增加了Wii Motion Plus之后能夠?qū)κ植康募?xì)微動(dòng)作作出精準(zhǔn)識(shí)別，加之獨(dú)有的光標(biāo)指點(diǎn)功能，可以說是各有勝長(zhǎng)。

更為重要的是，游戲，Xbox360重點(diǎn)展示的三個(gè)體感游戲中，除了milo外，就是一個(gè)手舞足蹈的擋球游戲和一個(gè)潑墨畫的游戲，手舞足蹈的擋球游戲?qū)嶋H上只是個(gè)比較普通的攝像頭游戲，Sony的EyeToy也能夠?qū)崿F(xiàn)，潑墨畫作為技術(shù)演示而言令人印象深刻，但作為游戲就有太多的局限性，所以微軟并沒能拿出像是Wii Sports和Wii Fit那樣令人一看就能理解并強(qiáng)烈想玩的游戲。

還有，所有的Wii都配備體感控制器，所以所有的開發(fā)商都會(huì)很自然的按照需要在游戲中安排體感操作，而Xbox360的體感系統(tǒng)是需要另外購(gòu)買的，所以初期普及量不高時(shí)第三方廠商是不會(huì)熱心開發(fā)對(duì)應(yīng)的游戲的，只有靠微軟自己拿出大量真正吸引人的游戲來推動(dòng)體感系統(tǒng)的銷售。

所以結(jié)論是顯而易見的，微軟的體感操作不能替代Wii的體感操作，在Wii上好玩的游戲移植到Xbox360上并不見得還會(huì)好玩，當(dāng)然反之也是這樣。

繼游戲和電腦之后，微軟的下一個(gè)Kinect體感聲控目標(biāo)是電視

2011年11月，科技博客The Daily報(bào)道說，微軟用在Xbox360中的動(dòng)作手勢(shì)與語音識(shí)別技術(shù)將會(huì)集成到使用Windows的個(gè)人電腦中，隨后還會(huì)被運(yùn)用到電視里。目前微軟與電視生產(chǎn)廠商Sony和Vizio正在進(jìn)行授權(quán)協(xié)議的協(xié)商。一旦這種技術(shù)運(yùn)用到電視里，那么用戶可以在自家的沙發(fā)上通過手勢(shì)控制和語音控制來玩沖浪。

目前，Xbox360 Kinect團(tuán)隊(duì)正在努力讓該系統(tǒng)能識(shí)別更多的動(dòng)作手勢(shì)和語音指令。同時(shí)，微軟可能還會(huì)讓系統(tǒng)能識(shí)別不同的用戶，這使個(gè)性化的功能設(shè)置和收視習(xí)慣的保存變成了可能。

Kinect應(yīng)用除了游戲，還能做什么？

“除了游戲，他還能做更多?！彼杏眠^Kinect的人都有這樣的感覺。但是在游戲之外，他究竟能做多少東西呢？在全世界的破解熱情下，來自Kinect的想象力也愈發(fā)豐富。我們可以看一些例子。

1. 控制機(jī)器人

日本的核泄漏災(zāi)難告訴我們，很多場(chǎng)合并不適合人類去工作。機(jī)器人在很多場(chǎng)合具備應(yīng)用價(jià)值。Kinect提供了一種更好的方式去控制這些機(jī)器人，尤其是人形機(jī)器人。

2. 試衣鏡

虛擬試衣已經(jīng)發(fā)展了很長(zhǎng)一段時(shí)間，有了Kinect，可以做到更好。在俄羅斯，美國(guó)出現(xiàn)了大量的Kinect相關(guān)的電子導(dǎo)購(gòu)系統(tǒng)。相信隨著Kinect的普及，電子商務(wù)會(huì)有更好的表達(dá)能力。

3. 運(yùn)動(dòng)捕捉

運(yùn)動(dòng)捕捉在電影動(dòng)漫制作中十分重要。運(yùn)動(dòng)捕捉的技術(shù)很多，但是Kinect的性價(jià)比非常高。日本虛擬偶像初音未來人氣極旺，其合成的歌聲+全息投影制造了無與倫比的現(xiàn)場(chǎng)感。如果配上Kinect，可以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)的和觀眾進(jìn)行互動(dòng)，相信一定十分震撼。

最后提醒各位熱情的Kinect玩家，為了在游戲過程中更投入、玩的更盡興，同時(shí)減少對(duì)樓下住戶的影響和打擾，在您為最新版Xbox360游戲慷慨解囊時(shí)，順便再選擇一塊減震又好用的游戲墊子帶回家吧。