OmniTouch革新多点触控技术 打造无处不触摸的数字生

在这个充斥各种高新技术产品的时代，无论是革新手机发展历程的触摸屏，还是将人们重新拉回家庭空间的体感游戏，人机互动正不断成为设计者、使用者日益追求的目标。我们常能在科幻电影、广告特效中看见主人公轻触投影在空中的显示界面的情景，殊不知科技的进步正将这一虚拟情形变为现实。在近期加州圣巴巴拉举行的一场研讨会上，来自微软和卡耐基梅隆大学的研究人员展示了一项名为OmniTouch的技术，其可以将任何物体表面变成触摸屏。

超越iPad的多点触控

这个可以实现日常任意表面交互式多点触控应用的OmniTouch，主要是由一个深度感应相机和一个微型投影机组成，并且两者都固定在类似台式电脑系统组成的金属框架装置之中，能穿戴在使用者肩膀上，形成一个可携带式系统。无需依靠实体的屏幕、按键，该系统可以自动监测使用者应用环境并投射出一个或多个交互显示界面。

该系统允许佩戴者利用自己的手掌、双臂作为图形化界面，进行手指的交互式操作。同时还可以从现实环境中寻找适当表面，以扩大互动区，例如在书本、墙壁、桌面上，不需要重复的位置校准，就可以实现类似鼠标或触摸屏的功能。

该项目研究人员Chris Harrison表示，OmniTouch主要利用PrimeSense公司的深度感应相机所提取的深度信息来建立一个真实环境的3D模型。相机的工作方式与微软Kinect产品类似。相机发出红外线光束并利用反馈信息计算空间表面，从而得到环境的深度信息。并且随着用户或投影表面的移动，系统可以动态地重新组建模型。例如将交互界面投射在手掌上，当手在移动时，与系统所成角度、相对位置将发生改变，投影出的界面大小、形状、位置信息也会动态地发生调整。同样，当用户手指与投影界面进行交互时，系统也利用深度信息判定手指与界面的交流。

这种创新的触碰实现方式，打破了传统触摸手机、触摸电视、触摸电脑对实体显示屏幕材质的要求，实现了任意互动界面不依靠外物（除系统本身外）的“空气触碰”。若拿时下风靡的iPad等产品与之对比，电容式的触控技术不得不褪去灿烂的光环，让位于这新一代的创新触控技术。

重塑触控世界

在OmniTouch的设计过程中，项目组成员曾表示，其面临着多方面的技术挑战。OmniTouch采用手指触碰的方式，这就意味着系统首先需要识别手指的形态，同时系统在缺乏传感器的情况下如何判定触摸状态的发生，也是一个难题。

项目成员Benko表示，“在这种情况下，我们需要进行非常精细水平的接近。当手指与触控界面足够接近，并构成触摸时，系统则会认定手指已和界面发生触摸行为。这实际上是非常棘手的问题，我们采用了一个深度图来判断接近状态。在实践中，当手指悬停距离至一厘米以下时，手指将被认为在执行"点击"操作。我们甚至要控制在保持点击状态下的拖动操作。”

OmniTouch需要实现在任何接触面的交互行为，那么选择在何处放置触控界面也成为了项目组的重要讨论点。该小组确定了两种方法，首先是确定一个分类模型，该系统需要将可进行触控的接触面进行归类，如手、双臂、笔记本、墙面等，这需要机器创建一个类别并识别这些物体。

其次，要实现完全由用户驱动的模型，即用户手指可以在相机和投影机可工作范围内的任意表面上，画出一个工作区域。

Benko表示，项目组致力于实现将所有表面转化为交互界面的功能，“让用户自定义想要的交互界面，并让系统尽力去跟踪。这将创建一个高灵活性和按需使用的用户界面。”

显而易见，该触控技术仍处于发展初期，不仅佩戴在肩上的操作方式稍显另类，并且较大的体积也必将影响OmniTouch的发展。但该项目组成员相信在OmniTouch的未来版本中，体积小型化并非拦路石，未来的OmniTouch也许只有火柴盒大小，并且随着价格的不断走低，这样一款产品进入人们日常生活中，也是指日可待。

OmniTouch的多点触控方式，不仅仅是一项技术创新，也许其将改变未来我们使用手机、电脑的方式，并营造出一个无处不在的数字世界。（文章摘自《OmniTouch:Wearable Multitouch Interaction Everywhere》、Technologyreview《Kinect Turns Any Surface Into a Touch Screen》、research.microsoft《Two Extremes of Touch Interaction》）。