从一部体感游戏开始，把家变作你的娱乐场

2012-10-17姚强

互联网天地 2012年3期

文｜姚强

2010年11月4日，微软发布了针对Xbox 360平台的交互式游戏体感设备Kinect。Kinect让玩家不需要手持或脚踩游戏控制装置，通过语音指令或手势即可操作Xbox360。Kinect可以捕捉玩家的动作，让玩家充分利用身体来参与游戏，尤其是给运动类游戏带来了全新的娱乐体验。既然能用语音和动作实现控制，Kinect的运用就不会仅限于游戏娱乐，在语音控制，面部识别，运动捕捉等领域内都有很大的发挥的空间。就一款商业产品而言，Kinect同样是成功的；上市60天后，Kinect卖出了800万套，一举成为“销售最快的消费电子产品”。

体感操作的游戏

体感英译motion sensing，源自于五感:眼耳鼻舌身，后因日本任天堂利用了Motion-Controller Technology发明了Wii后，得以发扬光大。著名的游戏有恐怖体感《咒怨》，Sony PS3参考任天堂创意而设计六轴感应手把也有不错评价，微软有鉴于此，Xbox360也能像Wii一样对应体感操纵,带给玩家全新游戏感受。

体感，或称躯体感觉，是触觉、压觉、温觉、痛觉和本体感觉（关于肌肉和关节位置和运动、躯体姿势和运动以及面部表情的感觉）的总称。体感是和特殊感觉相对的一个概念。这些不同的体感模式源自不同类型的感受器。在哺乳类，体感的上行神经通路起源自身体不同部位的感受器，途经后柱-内侧丘系通路、脊髓丘脑前束、脊髓皮层前束和脊髓皮质后束，终于大脑皮层后中央回的体感皮层。

体感又可分类为：皮肤感觉、运动感觉和内脏感觉。其中前两种是目前了解得比较清楚的类型。内脏感觉传递关于体腔内部的信息，例如腹痛。

目前的主流体感游戏有日本任天堂Wii、Sony公司出品的Splaytion。Wii为体感游戏的出世奠基，随后出现了更加精准的Sony PS机。微软XboxKinect系列更是后来居上，抛弃了手柄烦扰，增加腿部的动作测定，实行全身骨骼扫描定位，解放了游戏者的身体，并使游戏使用者的身体动作更接近游戏中的角色需要。更容易投入的享受游戏乐趣。

Kinect怎么侦测3D影像？

微软在2011年4月时，正式公布与以色列公司PrimeSense合作，这下让Kinect使用的3D侦测技术有了着落。他们也是提供动作感测系统的公司，拥有体感侦测装置PrimeSensor，以及感测晶片 PS1080。PrimeSense采用Light Coding技术。

Light Coding技术理论是利用连续光（近红外线）对测量空间进行编码，经感应器读取编码的光线，交由晶片运算进行解码后，产生成一张具有深度的图像。Light Coding技术的关键是Laser Speckle雷射光散斑，当雷射光照射到粗糙物体、或是穿透毛玻璃后，会形成随机的反射斑点，称之为散斑。散斑具有高度随机性，也会随着距离而变换图案，空间中任何两处的散斑都会是不同的图案，等于是将整个空间加上了标记，所以任何物体进入该空间、以及移动时，都可确切纪录物体的位置。Light Coding发出雷射光对测量空间进行编码，就是指产生散斑。

Kinect就是以红外线发出人眼看不见的class 1雷射光，透过镜头前的diffuser（光栅、扩散片）将雷射光均匀分布投射在测量空间中，再透过红外线摄影机记录下空间中的每个散斑，撷取原始资料后，再透过晶片计算成具有3D深度的图像。

由于微软并没有买断PrimeSense公司的技术，因此PrimeSensor装置未来也有可能出现在电视、电脑等消费性产品上，例如CyberLink讯连科技也与PrimeSense合作开发3D互动体验介面。面对将来有可能出现同质性产品，微软则是强调Kinect的追焦旋转功能是他们的专利，这点别人不能模仿。

PrimeSence公司展示应用Light Coding技术的体感侦测系统。该技术并未被微软买断，未来将有机会应用在其他装置上。

另一关键：骨架追踪系统

了解Kinect如何获得影像后，接下来就是让Kinect进行辨识的工作。透过Light Coding技术所获得的只是基本的影像资料，重点还是要辨识影像，转换为动作指令。

微软会将侦测到的3D深度图像，转换到骨架追踪系统。该系统最多可同时侦测到6个人，包含同时辨识2个人的动作；每个人共可记录20组细节，包含躯干、四肢以及手指等都是追踪的范围，达成全身体感操作。为了看懂使用者的动作，微软也用上机器学习技术（machine learning），建立出庞大的图像资料库，形成智慧辨识能力，尽可能理解使用者的肢体动作所代表的涵义。

Kinect侦测的最佳距离为1.2米到3.5米间，水平视野则是57°，侦测范围似乎比原本想像的还要小，看来还是不能站的太随意；Kinect也配备了追焦系统，如果玩家超出影像范围，底座马达可驱动Kinect左右旋转27°。整体看来Kinect对操作空间的限制，似乎比其他体感装置更严格些。

延迟让Kinect不精准？

由于Kinect摄影机的影像更新频率为30fps，代表动作传递将会有33ms(1/30秒)的延迟，CrunchGear也在文中质疑这会不会造成动作侦测上的延迟，为何不使用60fps以上的录影规格拍摄？这其实是PrimeSense公司提供的处理晶片能耐，它就只能处理VGA画质、30fps的影像。

30fps影像更新频率造成的延迟应该有限，因为人类对事物的反应速度几乎都超过100ms，已经大于30fps所带来的33ms延迟，所以该怪的应该是你的反应太慢吧。比起侦测延迟，更该担心的是辨识需要的时间、以及辨识的精准度。由于Kinect是透过辨识图像再转化为指令的方式，大量的影像处理、以及事后的辨识动作，恐怕才是让Kinect使用者感受到延迟的原因。据说支援Kinect的游戏都有针对延迟做最佳化，尽可能让使用者减少延迟的感受。

影像更新频率并不是Kinect延迟的主因，反倒是晶片处理速度、软体辨识的影响比较大。

另外一点备受质疑的，就是在精准度方面的问题，国外调查Kinect的判断精准度为4mm，的确是输给了Play Station Move的1mm。但论精准度，可能每种体感装置都还比不上实体摇杆。但Kinect带来的全身体感优势，所能做的事情铁定比PlayStation Move和Wii多更多，例如Ubisoft推出的健身游戏《Your Shape Fitness Evolved》，类似Wii平台上的《Wii Fit》，但是透过骨架追踪系统来玩瑜珈、武术等游戏时，对姿势的要求绝对高于Wii Remote+Wii Fit；舞蹈游戏《Dance Central》也是相同的道理。

虽然Kinect在精准度上遭受到质疑，但全身体感的优势大幅超越Wii和PlayStation Move。

Kinect对姿势的要求上，铁定会比对手们来的严格许多，躺在沙发上玩体感游戏这种事就别想了。

Xbox360的体感操作真的比Wii的体感要好吗

让我们先想想一下，两手空握来玩赛车游戏和两手握着马车方向盘来玩赛车游戏、用手空握来模拟挥高尔夫球杆、网球拍、保龄球和拿着Wii Mote来模拟打高尔夫、网球、保龄球，两者有同样的手感么？更何况增加了Wii Motion Plus之后，Wii的控制器可以做出很精细的动作，对手部动作的速度和方向变化都变得很精确，这也是Wii Sports Resort中增加乒乓球的原因，因为乒乓球对手部的细微动作、挥拍力度以及握拍角度都有很高要求，而显然微软的体感摄像头不能判断如此细微精确的手部变化。Wii Sports Resort中重新制作的高尔夫也是同样。

当然，微软的体感系统有一点显然是Wii做不到的，就是腿部动作，所以诸如跳舞、格斗和那个手舞足蹈的挡球演示是微软体感的专长所在。不过Wii的光标指点也是微软体感不能做到的。

总而言之，微软的体感系统擅长于大的肢体动作的识别，而Wii的体感系统增加了Wii Motion Plus之后能够对手部的细微动作作出精准识别，加之独有的光标指点功能，可以说是各有胜长。

更为重要的是，游戏，Xbox360重点展示的三个体感游戏中，除了milo外，就是一个手舞足蹈的挡球游戏和一个泼墨画的游戏，手舞足蹈的挡球游戏实际上只是个比较普通的摄像头游戏，Sony的EyeToy也能够实现，泼墨画作为技术演示而言令人印象深刻，但作为游戏就有太多的局限性，所以微软并没能拿出像是Wii Sports和Wii Fit那样令人一看就能理解并强烈想玩的游戏。

还有，所有的Wii都配备体感控制器，所以所有的开发商都会很自然的按照需要在游戏中安排体感操作，而Xbox360的体感系统是需要另外购买的，所以初期普及量不高时第三方厂商是不会热心开发对应的游戏的，只有靠微软自己拿出大量真正吸引人的游戏来推动体感系统的销售。

所以结论是显而易见的，微软的体感操作不能替代Wii的体感操作，在Wii上好玩的游戏移植到Xbox360上并不见得还会好玩，当然反之也是这样。

继游戏和电脑之后，微软的下一个Kinect体感声控目标是电视

2011年11月，科技博客The Daily报道说，微软用在Xbox360中的动作手势与语音识别技术将会集成到使用Windows的个人电脑中，随后还会被运用到电视里。目前微软与电视生产厂商Sony和Vizio正在进行授权协议的协商。一旦这种技术运用到电视里，那么用户可以在自家的沙发上通过手势控制和语音控制来玩冲浪。

目前，Xbox360 Kinect团队正在努力让该系统能识别更多的动作手势和语音指令。同时，微软可能还会让系统能识别不同的用户，这使个性化的功能设置和收视习惯的保存变成了可能。