Leap Motion 的虛擬穿戴技術，能解決 VR/AR 的硬體問題嗎？

原標題：Leap Motion 的虛擬穿戴技術，能解決 VR/AR 的硬體問題嗎？

編者按：坦白說，無論現在的VR和AR技術有了多麼大的進步，都還沒有達到一個非常實用靠譜的階段，使用起來還是很糟糕的。VR的設備仍然是笨重的，內置龐大的硬體設置，而AR的使用受到視覺和用戶界面的限制。舊金山最神秘的Leap Motion公司準備推出一個新平台——北極星項目，試圖在這個平台上削弱硬體和軟體對產品的限制。

這個新平台是為了讓我們更接近人機交互的世界，在人機交互的日漸走入人們的生活中以後，用戶會真正的沉醉在人機交互便捷的世界中不能自拔。。

Leap Motion公司設計總監兼全球創意總監Keiichi Matsuda和Leap Motion首席執行官兼聯合創始人邁克爾?巴克瓦爾德(Michael Buckwald)在最近的交流中談到了他們的設計理念，他們如何從一種姿態走向一種新的形態，以及他們對虛擬現實的結合能改變一切的願景。

北極星項目

事實上北極星並不能稱為一個完完全全的產品，它實際上是Leap Motion的製造商和設計師設計的一種便民的開源參考平台。

頭戴式設備是使用Leap Motion的產品的必備設備，已經在相關的實驗中證明了，北極星的頭戴式耳機可以增強AR的效果。它為每隻眼睛提供每秒120幀1600 x 14440像素的圖像，並且擁有一個100度的綜合視場。和微軟的Hololens比起來，足足增加了30度的視覺場。事實上，一個人的視覺場其實也就是大概114度左右，所以這樣看來，這個北極星的設備提供的視覺場都可以媲美人眼了。最關鍵的是，該設備還包括一個以每秒150幀的速度運行的手跟蹤解決策略，它可以精確地在你面前的任何地方實時地跟蹤你的手和手指。這樣就可以增加對你大腦的忽悠程度，讓你的大腦相信AR層實際上是一部分的現實。

是什麼讓AR真正的實現在真實環境中的無處不在呢？或許用戶的體驗是實現AR無處不在目標的重要環節吧。

大多數虛擬現實平台使用兩種方式之一與用戶交互。一些使用手勢(你揮動你的手來調用你可以指向的菜單)或硬體介面(你使用一個物理控制器)。但Matsuda認為，任何東西都不能代替用戶直接操縱他們周圍的虛擬世界。任何的體驗應該都是直觀的顯而易見的，跟真實 環境相差不大的。

他將其描述為「自然主義」，或者「能夠以一種直觀的方式與虛擬世界進行交互，而無需學習如何使用複雜的介面或抽象的控制項集。」根據Buckwald的說法，今天的設備產品目前未能提供這種「自然主義」。他說，大多數產品只是嘗試使用硬體控制器來模擬你的手或工具。例如，Oculus Rift給你的控制器按鈕，你可以推動它「抓取」一些東西。但是事實上這樣的操作是沒有用自己的手抓東西自然熟悉的。

但是Matsuda和Buckwald都認為，基本的輸入設備永遠都是我們的手。Matsuda認為，雖然「VR和AR被視為『未來主義』技術……」這些技術實際上還是有可能變得更加自然和簡單的。畢竟手與世界的互動式最直接、最直觀、最容易理解和實現的例子，因為在我們整個生物進化的過程中，手與外界的互動是在一直進行的，大部分的互動都是通過手實現的。當然還有一些其他的交互的方式，比如聲音。Matsuda說「我們的手是我們與世界的原始介面，是任何身臨其境的體驗的基礎。」

北極星項目通過跟蹤我們的雙手，使我們能夠在虛擬世界中在不真正接觸物品的情況下就能夠實現像在真實生活中操縱物體那樣操作物品就能實現這種自然的互動。

手持和虛擬穿戴設備

Leap Motion的團隊著手開發一種根據手勢來選擇菜單的一個手勢跟蹤平台「獵戶座」(Orion)，這就意味著在一定的環境下，可以通過揮舞的手勢進行菜單操作。這樣一來是不是很簡單了。這些手勢操作起來還是感覺很酷炫的，但是，這些手勢並不是那麼簡單的喲，需要進行專門的培訓才可以掌握。Matsuda將手勢描述為對「control-alt-delete」時代的回歸。他說「抽象的手勢在使用時可能非常強大，但是，手勢很難教，很難描述，並且如果你設計出很多的手勢的話，還很難記住。」

另外一方面，他們選擇了不同年齡段的人群進行測試，發現，無論是那個年齡段的人，他們中的絕大部分人都可以通過一定的手勢實現一些簡單的虛擬交互。你在虛擬的環境中給他們一個他們認識的一個物品，比如說在虛擬世界給測試者一個時鐘，他其實可以在虛擬的世界中實現像在真實世界一樣的操作。

為了更好的讓產品擁抱一種現實的物理觸覺的感覺，他們在使用手勢的操作方式的基礎上，增加在虛擬的世界中創建一個物品，而這個物品包含了這個物品在真實世界中的一些屬性和感知的功能。這就可以增強虛擬世界的真實感。他們把這個研究成果稱為「權力之手」，Matsuda推廣他們的產品的時候說權力之手讓你在虛擬的環境下感受到手的超能力。每一個「權力之手」的產品都具有與眾不同的魅力，你可以通過這樣的一個設備，用你的手指可以在虛擬的環境中設計出不同的物品來，就像造物者說，要有光，然後世界有了光一樣。讓你充分的感覺到虛擬世界的美妙。

另外一個虛擬的設備就是virtual wearables，它也是一種「權力之手」相輔相成的一個與虛擬世界交互的重要工具。它在你的手或手腕周圍添加一個虛擬設備，看起來像一個真實的顯示。就想像著在這個虛擬世界中有一個智能手錶，並且這個手錶可以根據周圍的環境進行一定的調整。虛擬可穿戴設備不需要通過記住無數的手勢來調用不同的菜單或按鈕，它們看起來和行為就像咱們在真實世界中熟悉的界面一樣可以進行例如點擊、打開、扭曲、轉向或滑動等操作。

虛擬課穿戴設備和「權力之手」設備比起來，要靈活多了，不需要配合複雜的手勢進行操作。可穿戴設備是多種多樣的，它提供了一個更方便、更令人興奮的路徑，想像一下你有幾個可穿戴設備，你可以根據任務來裝備。不同的可穿戴設備可以服務於不同的功能，並且可以在不同的專業水平上投入使用。設想一下你可以使用專門的可穿戴設備進行繪畫，另一種用於寫作，另一種用於拍照，另一種用於編輯視頻的場景。每一種界面都能從邏輯上為手頭的任務量身定做，不需要任何控制器。

權力之手和智能穿戴設備是由蘋果公司一起參與研發的，他們主要是負責進行信號處理方面，對於拉斯金來說，信息設備是一個只有一個目的的計算設備，就像烤麵包機只能用來烤麵包，微波爐只可以用來進行食物加熱一樣的道理。這個將成為一個不對用戶開放的簡單的小工具。拉斯金想要為每一個東西創造信息設備——一個不同的虛擬化的機器，這些機器有的可以用於文字處理、有的可以用於照片處理、有的可以用於視頻編輯等等。他很快意識到，沒有人會為每一項任務購買一個專門的設備，因此，我們用它的圖形用戶界面和像MacWrite這樣的程序，把Mac電腦變成了一台打字機，或者MacPaint，把它變成了一個畫布。然後我們得到了iPhone，一個允許我們與無數設備交互的設備(「手機、GPS、網路瀏覽器、iPod!」)。

虛擬可穿戴設備是拉斯金最初夢想的一種信息設備的實現，它是為每一種使用量身定製的，只不過它們是虛擬的，而不是物理設備。Matsuda解釋說:

它們現在看起來很深奧，但我們相信有一天它們會像我們每天使用滾動條或菜單一樣必不或缺無處不在的。

其實深奧並不是腦海中第一個想到的詞。因為，對我來說，它是一種對物理對象的虛擬表示，在iOS早期和平面設計之前都很流行。所以們也就不是那麼的神奇了。只是在IOS和平面設計的今天來看可能就不那麼入流, Matsuda認為,它可以提供一個非常有用的技術實現:

Skeuomorphism口碑很差,但擔任一個非常重要的目的，就是利用它們過去的經驗和實現的方式為現在的場景提供一個新的提示。

眾所周知，為了使一項全新的技術變得直觀，人類需要一個熟悉的參考點——從而彌合智力鴻溝。任何一種新媒體的設計都需要考慮多重尺度。一方面，重要的是要投身於未來，努力尋找一種可以被人認知的的審美和互動模式，但是另一方面，我們從何而來的設想和靈感也很重要。設計作為一種方式，將人們與新的可能性聯繫起來，以一種他們可以已經存在的一種認知方式進行。

因此，用戶是否會擁抱用戶體驗，完全依靠他們自己的手——加上一個虛擬的、可穿戴的虛擬設備——一個像Oculus Touch或谷歌Daydream的控制器這樣的滑鼠式硬體控制器。對於Matsuda來說，這些控制器是虛擬世界和用戶之間的物理連接器。

我們是一個人機交互的新時代的邊緣,這將最終擺脫對桌面和許多的物理介面依賴。

隨著每一次技術的迭代，用戶和計算之間的障礙逐漸消失，讓每個人都變得更加直觀和容易理解。首先是我們通過穿孔卡片實現對數字的簡單的計算，然後是一些簡單的計算工具，隨著工具的升級，人們的理解能力也逐漸增強，現在，電腦已經普及，人們對於計算的理解，對於世界的了解達到了一個新的境界，現在，逐漸接觸虛擬的世界，新的世界大門已經打開。我們都堅信，像北極星這樣的技術一定是走向終極計算的歷史長河中的一步，也是將現實和數字世界完全融合在一起的一個助力。Leap Motion的手勢跟蹤設備與用戶體驗相結合，可以為我們的感知增加了新的體驗，而這僅僅是直接大腦-計算機介面的一小步。

在現在手機和電腦等設備的廣泛使用，互聯網無處不在，人們慢慢的成為一個個的手機控，生活隨著這些APP的廣泛開發，生活變得越來越簡單便捷，那麼虛擬設備的開發對我們人類來說，會帶來一個怎麼樣的改變呢？可以預測，在不久得未來，AR將無所不在，它將遍佈於我們生活的各個角落中，但它只是賦予我們力量，幫助我們讓生活變得更加方便，而不是像黑客帝國中的黑衣人一樣奴役我們到去生活。Matsuda (他也是一位電影導演，在2016年的《超現實》中對這個反烏托邦的未來進行了思考)相信它有積極的潛力，會對我們的生活產生一種積極的引導。

沉浸式技術、人工智慧和自動化、合成生物學和高性能計算......這些技術將在我們的有生之年對我們產生巨大的影響，我們有責任去理解它們，並積極引導它們塑造一個我們想要真正生活的世界。

編譯組出品，編輯：郝鵬程

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