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深度报告:这才是苹果双摄的真正野心!

如果说鼠标是PC电脑时代人机交互的主要设备,那么体感则可能成为智能设备未来更直接的人机交互方式。到2020年,体感摄像头在智能电视中的渗透率有望达80%,在智能手机中的渗透率可达50%,市场规模将达百亿量级。

虚拟现实VR产业的快速发展更加突显了体感交互技术的必要性:产品级三大VR头显HTC、Oculus和索尼PS均利用体感交互技术实现全沉浸式真实感用户体验;双目体感技术更有机会实现无需额外硬件的手势识别。

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以下为智能内参整理呈现的干货:

事实上,体感交互技术经理了三个阶段:

1、早期的智能设备交互才用手柄方式,如任天堂的Wii Remote和索尼PS Move等;

2、2010年起,红外体感摄像头开始被使用在微软Kinect、英特尔RealSense等设备;

3、2013年起,更加轻便的双目摄像头体感设备被应用在PS4、LeapMotion等产品中。

手柄体感

通过手柄与主机的信号交互实现运动状态的精准捕捉。早期的智能设备交互才用手柄方式:

1、通过红外/可见光拍摄,实现手柄的空间定位;

2、借助手柄内置的传感器(如陀螺仪、地磁感应器等),实现手部活动的精准感知。

手柄体感交互方式简单可靠,但硬件设备数量较多,难以提供真实的用户体验,因而正逐渐被红外体感、双目体感所取代。

红外体感

光学摄像头和红外深度传感器确定人体空间位置。红外体感设备一般包括两部分:

1、普通光学摄像头,实现人体的二维捕捉;

2、红外深度传感器,通过发出或接收红外光来确定深度信息。

二者结合即可获得人体的三维空间位置。

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红外体感交互方式可以解放双手,带来前所未有的互动体验,因而在大型设备(如智能电脑、智能电视等)中得到了广泛应用(体育类游戏、虚拟乐器弹奏、3D雕塑、机器人控制等),掀起了体感技术的热潮。红外体感的重要发展趋势是小型化,未来可能应用于VR、智能手机等移动终端。

双目体感

硬件设备及简化,或将成为智能手机体感交互的长期方向。

双目体感设备仅需要两个普通光学摄像头,利用双目立体视觉成像原理实现三维定位,即可进行手势、肢体动作的综合分析判断。

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这种方法对于用户的输入限制较小,可以实现更加自然的人机交互;由于设备极简,更有可能应用至智能手机等小型移动终端。

目前,多款手机已经搭载双摄像头,如iPhone 7 Plus、LG Optimus 3D、HTC EVO 3D、LG V10、华为荣耀等,智能手机进入裸眼3D时代。

但是,双目体感尚存在计算量较大的问题,对硬件和算法的要求较高。预计伴随芯片和计算能力的提升,双目体感或将成为智能手机体感交互的长期发展方向。

苹果的双目体感布局

苹果多项专利全产品线布局体感控制,下一代产品或将搭载双目体感摄像头。

2013年11月,苹果收购微软Kinect的关键供应商PrimeSense。

2014年12月,美国专利商标局公布了苹果的一项体感操作专利ZoomGrid,是PrimeSense核心技术之一, 计划用于未来的Apple TV和Mac产品;此外,还有一项与PrimeSense无关的体感操作专利,用于iPhone、iPad或者iPod touch,这一项技术可以在设备的侧边进行远程手势操作,而无需任何接触。

2015年1月,苹果有获得一项与3D体感操作相关的技术专利,可以将用户的手势转化为计算机指令,专利文件中表示适用范围包括Apple TV、iPhone、iPad和Mac。

2016年7月,苹果旗下PrimeSense团队获得一项光学测绘专利,可以内嵌在iOS设备中,识别用户手势操作。此系统包括一个图形投影仪,用于生成图形光学投射在用户手部,光探测套件收集手部反射的光线并将图像数据发送给控制器,控制器构建手部三维立体图。此系统能嵌入iPhone、iPad、iPod、Mac等设备中。

2016年9月7日,苹果发布了新一代的iPhone7,搭载双摄像头。预计下一代苹果智能手机将大概率搭载双目体感技术,掀起体感应用的新浪潮。

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体感交互技术关键供应商

InvenSense的核心技术在于陀螺仪、加速传感器、磁力传感器等元件,适用于手柄体感,其代表产品为任天堂Wii。

PrimeSense的关键技术是光编码LightCoding技术,曾被用于微软Kinect一代、华硕Xtion Pro等产品中,2013年被苹果收购后停止对外授权和供货。

Omek的主要技术优势为手势识别和追踪软件,2013年被英特尔收购,英特尔随后推出实感摄像头RealSense。

SoftKinetic精于深度感应芯片和体感中间件,供货索尼PS4。

LeapMotion的核心技术为双目摄像头手势追踪,面向PC和Mac发布体感控制器。

国内的优势企业有奥比中光和华捷艾米,其中奥比中光供货乐视3D体感摄像头,华捷艾米则推出了自己的体感摄像头IMI-3D。

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随着PC和智能手机之外的智能硬件产品越来越丰富,传统交互技术不随之突破,便难以满足用户体验的需求。

特别是VR行业需要打开思路开发更符合用户自然行为习惯的交互方式以满足去键盘去鼠标后的虚拟世界。同样,这也是可穿戴设备的新型需求。我们在其中看到以苹果为首的巨头走在了前面,而事实上,国内的VR创业公司在当前遇冷的情况下更应该加深自身的技术积累,才能收获更深远的发展前景。

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