皮膚觸屏、意念讀取、自然手勢，未來交互或將在這些發明中誕生

觸屏太小？這款投影手錶用皮膚當觸屏

可穿戴市場漸漸降溫，依然堅守在智能手錶市場中的廠商也就只剩下蘋果和Fitbit這類老玩家了。

對智能手錶而言，一個非常令人糾結的地方就在於交互：部分人不斷為智能手錶增加功能，想要將手錶變成繼手機之後的第二款便攜設備，但智能手錶方寸大小的屏幕卻並不允許他們這樣做。

為了突破智能手錶屏幕尺寸的限制，來自卡內基梅隆大學的研究人員就推出了一款內置投影儀的智能手錶原型，這台原型設備獨闢蹊徑，能夠通過投影的方式將佩戴者的手臂皮膚變成一塊觸摸屏。

這款手錶名叫Lumi Watch，錶盤大小為50mm，整體要比常見的42mm AppleWatch大上一圈。它沒有屏幕，配備了一個15流明亮度的微型激光投影儀，一組微型感測器陣列，運行基於Android 5.1的Android Watch系統。

雖然外表不算美觀，搭載的系統也十分老舊，但Lumi Watch卻是世界上第一款集成了激光投影儀和感測器的智能手錶。之所以說是「第一款」，是因為Lumi Watch不僅能夠將手錶錶盤上的信息投射在皮膚上，用戶還能夠像操控傳統觸摸屏那樣在皮膚上進行交互：藉助位於手錶側面的激光投影儀，Lumi Watch可以在佩戴者的手臂或手背上投射一個1024×600像素的成像區域。這個區域的成像效果和會議室里常用的投影儀相比相差較大，但在特定使用情境下依然可以發揮出不小的作用，例如藉助投影出的虛擬鍵盤快速回復消息，在室外向他人快速展示信息等等。

要製造這樣一塊自帶投影儀的智能手錶，最大的挑戰並不在硬體，而在如何保證從低角度、不規則曲面上的投射顯示效果。而糾正投影圖像變形正是Lumi Watch的核心技術突破之一：卡內基梅隆大學的研究人員開發了專用的軟體來分析用戶手臂上皮膚的起伏，演算法可以自動修復投影圖像失真和邊緣翹曲的問題，確保投影在胳膊的整體顯示效果正常。

除此之外，投影交互的另一個問題在於，不同用戶佩戴手錶的位置和佩戴方式都各不相同，這為校正投影位置帶來了挑戰。為此，研究人員想出了一個十分巧妙的「自動校正機制」——滑動解鎖。啟動投射後，用戶必須先按提示在皮膚表面上進行滑動解鎖才能正常使用手錶功能，在解鎖過程中，手錶的感測器跟蹤用戶手指的滑動情況，獲取手指向手錶移動的位置和尺寸變化，就自動完成了校準計算。

Lumi Watch利用滑動解鎖過程來進行投影平面校準

目前，LumiWatch還只是原型機，可以進行大約一個小時的連續投影。雖然研究小組還沒有量產的計劃，但官方數據顯示，定製這一整套硬體的成本也只需要600美元，商業化前景十分可觀。

而事實上，用投影儀來增加智能手錶交互可能性的嘗試已經不少了，只是還沒有一家能夠實現直接地在投影內容上實現觸摸交互。就在今年地世界移動通信大會上，海爾也展示過一款內置投影儀的智能手錶，它同樣可以將智能手錶屏幕上的健身數據用投儀器投射到手背上，但無法操作；有類似想法的還有Ritot，不過他們的產品整體為手環形狀，完全取消了屏幕設計，只通過投影來顯示時間和健康記錄情況。

意識讀取，交流不一定都有聲音

讀心術我們經常在科幻電影中能夠看到，比如《X戰警》中的X教授、《暮光之城》中的愛德華·卡倫等都能通過意念讀取你的想法。不過我們都認為這只是電影情節，現實生活中是不可能存在的。

但MIT最近就開發了這麼一款意識讀取設備AlterEgo，並在東京計算機協會舉辦的智能用戶介面會議上進行了展示。

AlterEgo是一種頭戴式或者更恰當的說是一種「下頜安裝式」設備。據了解，當我們想說一句話時，這句話雖然沒有說出口，但大腦的神經信號其實已經發送到控制嘴巴的肌肉里了，這些細微的變化人本身是很難察覺到的。

AlterEgo外觀古怪，但未來可以做到更小

而AlterEgo會在你的嘴旁邊放置16個電極來感知面部肌肉的移動。使用時不用張嘴，只需移動你的肌肉神經，電極就會獲取信息，與神經網路信息進行比對，從而進行指令。它傳達信息時可以達到92%的準確率，與市面上的部分語音助手相仿。

MIT實驗室的研究人員Arnav Kapur表示，隨著時間的推移，該系統的準確性會提高。不過，實驗結果表明4個電極也會取得相似的效果，這意味著AlterEgo可以做得更小巧。

在Kapur的設想中，AlterEgo代表了一種新的人機交流平台，除了能控制智能家居、發簡訊、進行搜索等等基礎的功能，AlterEgo也許還會有更多的應用可能性。它可以讓你在不開口說話的情況下進行三種操作。

AlterEgo應用場景示意圖

第一種是物聯網操控：比如你看電視或者聽音樂時，只需要腦海中想要進行操作，就能不張嘴，直接控制這些操作，像換電視頻道，切歌這些操作就非常簡單，這時的 AlterEgo 相當於如今的智能音箱，當你不再需要張嘴就能控制家電了。

第二種充當個人助理：語音助手出現這麼多年，可我們還是不太習慣在公共場合喚醒並操控，但有了這個儀器，你只需要在心裡默念一些任務，計算機就會「聽懂」並告訴你結果，比如查詢時間，或者詢問天氣，甚至於在超市買東西算總價，都可以直接心裡默念，讓 AlterEgo 的內置計算器告訴你結果，按照官方設想，這個不用開口的個人助理可以為你翻譯，幫你搜索，查單詞，進行運算，以及設定鬧鐘，你甚至可以在下棋時讓計算機告訴你下一步要怎樣走最合適。

第三種社交功能：雖然聽上去有點夢幻，但事實上，當身邊的人都佩戴上 AlterEgo 設備時，不用開口就能聽到對方想表達的東西也是可以實現的事情，這就相當於將原本要說的話直接傳遞到對方的耳機里，和第一種方式物聯網的交流有點類似。

AR交互，你也可以成為「鋼鐵俠」

《頭號玩家》大火，部分VR外設和遊戲廠商又開始琢磨如何借勢再火一把。但VR所「接管」的畢竟是我們所能感知到的整個現實，因而它也始終只能像電影那樣停留在娛樂應用層面。但AR就不同了。在現實基礎上進行感官「增強」的AR，如果能夠找到一種高效、可行的交互方式，必然能夠能夠與我們身處的現實世界形成有益補充。運動追蹤軟體和硬體解決方案廠商Leap Motion就一直在這個方向上進行探索，並取得了非常可觀的結果。

在Leap Motion此前放出的一段視頻中，公司設計副總裁Keiichi Matsuda展示了一項名為 「虛擬可穿戴設備（virtual wearable）」的AR交互技術。這段視頻通過使用某款未知AR頭顯拍攝，通過內置的Leap Motion手部追蹤模塊，這款AR頭顯得以捕捉到使用者的手指位置。

獲取到手指的精確位置後，Leap Motion就能藉助位置信息來營造出一些有趣的功能場景，比如手掌向內打開時彈出可按壓操作的標籤按鈕，視野中的可見元素可通過手勢操作直接拉伸、移動和摺疊。

Leap Motion演示視頻截圖

Keiichi Matsuda將這種體驗稱為「自然主義」體驗，也就是說：「你可以用直觀的方式與虛擬世界互動，不需要花時間學習，不需要理解複雜的界面或者抽象的控制方式。」

而他們推出的AR交互原型這種「自然交互」的實現途徑之一：「它可以精準追蹤手部動作，允許用戶操縱虛擬世界的對象，就像我們在真實世界操縱各種東西一樣，只是虛擬世界的觸摸並不是真正的觸摸」。

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