微軟推PC版Kinect 開啟人機互動新篇章
2025-04-22 02:13:24
電腦是人類的偉大發明，而人與電腦之間互動溝通的方式也一直伴隨著電腦的迅速發展而不斷進化著。起初我們不得不遷就電腦，要去學習以命令行為基礎的機器語言，所幸Windows的圖形界面把我們解放了出來，滑鼠和鍵盤成了後來幾十年間人們最熟悉的輸入工具，而用途越來越廣泛的觸控螢幕則是人機互動的最新潮流。我們清楚地看到，在人與電腦溝通方式的變革中，技術的發展正在幫助人類取得「優勢」地位，讓電腦積極適應人類習慣的NUI自然用戶界面代表著未來，而微軟推出的Kinect for Windows則是開拓未來的先行者。
當2009年Kinect首次面世時，曾有業內分析師認為：「Kinect或將成為第三次人機互動革命的原點，不僅因為其全新的操作方式，更因為其背後所蘊含的創新精神。「事實印證了這個預言，而Kinect在徹底地顛覆了人們的遊戲體驗之後，又面向更廣闊的Windows生態系統賣出了一大步，在2012年推出了Kinect for Windows以及SDK軟體開發工具包，並於同年10月進入中國。
Kinect讓電腦學會了如何去讀懂人類的動作，其中的奧妙在於以一系列靈敏物理傳感器為基礎的硬體設備與先進的軟體功能應用的有機整合。在硬體方面，這神秘黑盒子裡暗藏了RGB可見光攝像頭、紅外線發射器和接收器、麥克風陣列、加速度傳感器以及傾角控制馬達等組件，配合Windows 電腦以及由微軟提供的SDK軟體開發工具開發的應用，就能實現令人耳目一新的人機互動新應用。
具體說來，Kinect for Windows實現體感操控在硬體上主要基於三大核心功能：
● 3D影像偵測：Kinect for Windows的傳感器可以通過將紅外雷射點陣反饋到兩個紅外攝像頭中，對用戶的空間立體坐標進行3D掃描定位；通過RGB可見光攝像頭捕捉可視圖像，再配合聲音數據對人物身份進行識別；在完成影像和聲音數據採集後，數據直接通過USB線傳輸到PC上，由PC上的Kinect for Windows數據採集庫對傳感器3D立體影像、彩色可視影像和立體聲音頻信號進行處理和融合，再將數據流傳輸到與Kinect for Windows軟體接口相連的SDK或應用程式中。
● 人體骨骼追蹤：Kinect for Windows的骨骼追蹤系統能檢測出包括軀幹、四肢、手部在內的20個人體重要骨骼關節，可以同時偵測出6人，並對其中2人的動作進行追蹤。通過對關節點的追蹤，就能實現全身的體感操作。為了讓電腦看懂使用者的動作，微軟利用機器學習手段建立了龐大的圖像資料庫，形成智慧辨識能力，儘可能理解使用者的肢體動作所代表的涵義。Kinect for Windows還特別提供了近距離模式，能探測到最近40釐米範圍內的物體，大大擴展了體感系統的應用前景
● 音頻處理：Kinect的音頻系統採用性能更強的麥克風陣列技術、先進的噪音抑制、回聲消除以及用於識別當前聲源的波束形成技術，讓Kinect for Windows在應用中能更精準辨識出用戶音頻，保證人體交互精度。
除了硬體基礎，為Kinect for Windows賦予靈魂、令其能夠勝任各種應用場景的，是Kinect for Windows SDK軟體開發工具包，從最初的1.0版本到目前最新的1.8版本，SDK包為開發者提供了應用開發的極大便利、不斷增加的新功能，以及實現更多創新應用的可能。Kinect for Windows SDK軟體開發工具包讓開發者能夠通過C++、C#或Visual Basic語言編寫支持手勢和語音識別的程序，令其調動Kinect for Windows的硬體潛力創造更多新應用。
目前，Kinect for Windows已經在零售、醫療保健、教育等多個行業改變了人機互動的方式。在杭州，Kinect for Windows已經被用於患者的物理康復治療，設備通過檢測患者的身體運動幅度判定出患者的康復水平並提出進一步的鍛鍊建議。在上海，Kinect for Windows已經被服裝店採用，幫助消費者「凌空換衣」，減少了反覆試穿的時間和麻煩。在北京，Kinect for Windows成了幼兒園小朋友的好夥伴，孩子們在蹦蹦跳跳的互動中一邊遊戲一邊學習知識。Kinect for Windows只是我們探索NUI自然用戶界面的一個開始，隨著技術的進步與發展，我們必將看到更加自由、順暢，甚至在今天看來是不可思議的人機互動方式，而這些新技術帶來的創新應用，或許將徹底改變我們未來的生活。■
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