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美研发透明3D电脑桌面系统 手可“伸进”屏幕进行操作

来源: NOW999 2013-03-05 16:37

正在美国加州长滩举行的TED大会上,美国研究人员推出了一款可以把手“伸进”电脑屏幕内部的桌面系统,颠覆了以往台式电脑的使用体验,或许将成为一种新趋势。

由美国麻省理工学院研究生李镇河与微软公司合作设计的这款SpaceTop 3D产品,是一种透明三维电脑桌面系统。它可以让人们以操作普通桌面上实物的方式操作网页、文档和视频资料,并借助手势和眼球活动实现更为复杂的功能。

SpaceTop 3D是一个虚拟三维环境,由透明发光二极管和摄像头等部件构成,具有手指姿势传感、多点触控检测和面部追踪等功能。两个摄像头可以识别用户手势,追踪眼球运动。而用户可在发光二极管后方用手势操控电脑桌面,并可通过透明电脑屏幕看到自己的动作,如在虚拟3D环境下进行“抓取”文件操作等。

研究人员介绍说,借助互动技术和可视技术将延展传统电脑的桌面界面功能,让人们从二维屏幕自然过渡到三维世界。与以往可穿戴技术不同,这项技术将直接通过手和眼睛完成任务。如把手“伸进”电脑里做出阅读的手势,你将通过透明屏幕看到自己举着一本书,而非阅读屏幕上的电子书籍。

业内人士认为,人们似乎更喜欢通过物理界面进行电脑操作,这让计算机更易于使用。而这款产品可以把电脑“桌面”真正变为传统桌面,或许将成为未来的流行趋势,从而改变台式电脑的命运。

美研发透明3D电脑桌面系统

SpaceTop 3D桌面:用手从屏幕中“抓”文件

电脑天才、微软应用科学部前实习生金哈·李(Jinha Lee)在年度TED大会上展示了他所开发的3D台式机SpaceTop。SpaceTop令人惊叹,融合了3D界面和3D动作,使得人们可以像拿实体物品一样从屏幕中抓取网页、文件和视频。

金哈·李是麻省理工学院的研究生,2012年他凭借悬浮3D球ZeroN而受到瞩目,可记录并还原用户对它的移动。而在微软应用科学部门实习期间和之后的一段时间里,他开发了3D台式机SpaceTop,该3D电脑界面让用户可以“将手伸进”电脑屏幕,像拿实体物品一样抓取网页、文件和视频。通过手势操作,还可以进行更加高级的任务。

该系统由一个透明LED显示屏和两个摄像头系统驱动,一个摄像头用于追踪用户的动作,另一个则追踪用户眼球,以调整投影视觉。

融合3D界面与动作

金哈·李的新3D台式机还处于初期阶段。不过它可以说给实现电脑界面领域相当罕见的那种巨大跃进指明了方向。从指令式界面发展到图形用户界面和苹果Macintosh,耗费了数十年时间。从Mac发展到iPhone和iPad的触控界面,又耗费了数十年。而金哈·李等人也许将能够在较短的时间里将人们带到下一个革命当中。

其他人也在从事类似的领域。基于动作的控制已经融入了微软Kinect、三星智能电视平台及来自 Leap Motion、SoftKinect等初创公司的产品。与此同时,爱荷华大学也在酝酿打造3D显示界面。

而金哈·李的SpaceTop则是融合了这两种思路,将3D界面和3D动作控制结合起来,这一机灵的融合很可能将会变得更加普遍。金哈·李在演讲中表示,SpaceTop和ZeroN是界面更大范围转变的一部分。人们似乎喜欢通过实体界面进行写作,如比例模型、地图和白板。人们还喜欢多种形式的互动,如看书时,用铅笔在某些词句下划线,在空白处涂写,以及在本子上另外做笔记。

当下的电脑并不支持这种互动,所有互动都是在一个屏幕上。“如果使得电脑能够在同一工作流程中接受不同形态的互动,那将会大大提升使用效率,”金哈·李接受采访时表示,“那些身体活动将带来某种数字帮助。”[page]

3D电脑桌面系统

“编程整个世界”

除了SpaceTop和ZeroN,他还展示了一支可收缩、推“入”电脑屏幕的笔。该笔会自动收缩,而显示屏则会随之呈现出它的收缩部分。他还展示了一个智能手机应用视频,配对增强现实护目镜时,该应用可允许用户在网上订购手表前“试戴”它的虚拟版本。金哈·李称,这些系统的共同思路是,它们使得现实世界和数字世界变得紧密得多,允许被他称为“编程整个世界”的自动化实体互动。

“编程整个世界甚至将改变我们的日常身体活动,”他表示,“我们将能够把双手伸进数字世界。”

目前还不清楚这类用户体验是否仍将局限于小众群体——主要为建筑师、遗传学家等3D设计师和研究者所使用。人们习惯于使用电脑鼠标和键盘,他们是否有那种耐心伸进电脑挪动双臂还存在疑问。

金哈·李认为,答案是肯定的。他称,他并没想要替代用于撰写电邮、看视频等活动的缓慢界面。但3D互动在特定用途上确实很实用,如协作、设计和试穿虚拟服装。

“它不应该落到科学家们手中,而应该落到普通大众手中,”金哈·李说道,“当考虑如何利用这种互动去设计一个美好的世界时,那方面的考虑非常重要。数字的力量脱离屏幕意味着各种可能性,我们有责任做好这种设计。”[page]

手可伸进屏幕进行操作

屏幕上的花样多 笔记本下一步创新预测

经过20多年的发展,笔记本行业已经走向成熟:整个行业有了一定的规模、业内品牌众多、市场竞争饱和。不过在行业成熟的同时,我们也看到了一些不利的因素:产品之间同质化现象严重,硬件配置完全一样,甚至使用的模具外壳也完全一样;价格战越打越激烈,部分厂商为了打价格战在笔记本设计、生产上偷工减料,降低了产品质量;其实这些问题归根到底是笔记本创新能力不足导致的,今天我们就来谈谈创新这个问题。

要说笔记本行业近几年来最为直观的创新是在屏幕方面:从最早4:3比例的屏幕发展到后来的16:10、16:9甚至更奇特的21:9比例的屏幕(东芝Satellite U800W系列),尺寸方面变来变去名义上说是为了更加适合观看影视节目的需要,其实是为了降低液晶面板切割成本。

第二点是屏幕的分辨率越来越高:从1024×768到1280×800再到1366×768、1600×900、1920×1080甚至有号称“视网膜”的Retina屏幕,屏幕分辨率的确是提升了,不过还是达不到人眼视网膜的标准。苹果对“视网膜屏幕”的定义是一个视力为“20/20”的人在常规距离上看屏幕时,屏幕上的一个像素点的大小要小于1分视角:其中“20/20”是指一个人站在20英尺(约6米)外可以看清视力表上第八排字母,大概相当于我们常说的5.0视力水平。但事实上许多调查都显示,大多数人的视力要高于这个水平,正常人的视力要到60岁之后才会退化到“20/20”。也就是说,苹果的“视网膜”其实是老年人的……参考果壳网(苹果的视网膜屏真的达到了视网膜水平吗?)。

另外一个创新是采用多点触摸屏幕:得益于在智能手机、平板电脑上的广泛应用,电容式多点触摸屏也走向了笔记本领域——不仅仅在“超极本”上,还有许多3000多元的笔记本:如华硕S200(资料 报价 图片 相关文章)、戴尔14R、15R、宏碁V5-431P系列等等;也有高端的如谷歌推出的Chromebook Pixel,同时支持多点触摸屏幕以及“视网膜”分辨率。[page]

还有就是支持3D显示的屏幕:这需要更高的屏幕刷新率,主流的笔记本屏幕刷新率在60Hz,而3D显示屏的刷新率在120Hz甚至240Hz以上;不过传统的3D技术基本是依靠频闪以及偏振等技术,来获得3D体验。长时间欣赏这样的图像,会让用户感到眩晕甚至恶心,因此3D笔记本的终极形态是支持裸眼3D显示。

当然,在屏幕上的创新还是大有潜力可挖:如果真的按照人眼视网膜的分辨率来要求笔记本的屏幕,那么目前市面上采用Retina屏幕的笔记本至少还要将分辨率提升3倍,达到900ppi;此外,还有柔性屏幕,可以弯曲、旋转、折叠的显示屏,三星、LG、康宁等公司已经展出了相关产品,相信运用到笔记本上也不远了。

另一方面是笔记本电脑的老大难问题——电池续航时间远不能让人满意:笔记本诞生的目的就是为了方便移动使用,但是目前大部分笔记本的实际电池使用时间只有2-3个小时,达不到“工作一天无需充电”的标准,更无法满足几十个小时的长途火车、十几个小时的长途航班。

即便是英特尔推出的“超极本”产品,目前主流的超极本产品也只能支持5小时左右的正常使用;这点无法与平板电脑10小时的使用时间相比,更无法和手机相比。

笔记本电池从最早的镍镉电池、镍氢电池到现在的锂离子电池和锂聚合物电池,虽然存储电能的介质发生了变化,但是电池续航时间并没有太大的提升。而且笔记本电池有一定的充电次数限制,一般为500-600次,所以电池有效使用期大多在2年左右。[page]

也许有人会问无线充电算不算一种创新,笔者觉得在笔记本行业的意义不大:无线充电技术看上去非常炫酷,而且已经有了相关产品(戴尔Latitude Z系列),所谓的“无线充电”就是采用了电磁感应,通过初级和次级线圈感应产生电流,从而将能量从传输端转移到接收端的过程。戴尔Latitude Z笔记本内置了电源线圈,并且配有无线感应充电基座,电能就是通过电磁感应现象从充电基座传送到笔记本内部的电源线圈并且存储在电池中的。

虽然说无线充电技术让用户可以抛弃笔记本的电源适配器,但是这并不能解决笔记本电池续航时间不够的问题,而且还需要一个配套的无线充电底座,携带起来反而不如适配器方便。

此外,还有笔记本电脑外观形态上的创新,从目前部分变形超极本上我们已经可以看出这个端倪:将手机上的滑盖设计被移植到超极本上来;可以将屏幕翻转当成平板电脑使用;可以将屏幕和键盘拆开来使用等等——这已经不同于传统的四四方方盒子一样的笔记本电脑了。

而且随着柔性触摸屏幕的发展,未来的笔记本电脑也许可以像一本杂志一样卷起来使用:只需要使用两块柔性屏幕即可,一块屏幕显示正常内容,另一块屏幕显示键盘,能够识别手指触摸模拟输入,这在之前的宏碁Iconia双屏本上已经有类似的创意,只不过宏碁Iconia无法将屏幕卷起来罢了。也有可能未来的笔记本能够像透明的玻璃一样,利用全息投影技术显示内容、进行操作,这个可以参考不少科幻电影里的场景,将科幻片里的这些场景落实也是有可能的。

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