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平安证券电子组邀请北京永利宁科技就体感技术、手势控制在TV/PC等终端的应用前景,以及未来可能的商业模式进行交流分析。http://www.hibor.com.cn【慧博投研资讯】
平安观点:
永利宁的体感控制方案是红外+指环。http://www.hibor.com.cn(慧博投研资讯)
永利宁的产品名称为Vir Touch,其基本原理是通过红外LED光源发射红外光,经过手指上戴的指环反射(指环外圈镶嵌玻璃、内圈有红外反射涂层),用装有可见光滤波片(滤掉可见光、透过红外光)的摄像头捕捉红外线,产生控制器的输入信号。指环的作用有二:1、反射红外光,2、以其圆心为识别点,可以精确识别单点输入的信号;重要的是,此方案可以形成三维输入,识别上下左右与景深程度。
与 Leap Motion、Kinect 同为红外,但效果更佳。
Leap Motion近期火热,而微软的Kinect for Xbox、任天堂的Wii更是风行多年,永利宁产品原理与上述相同,都通过红外线捕捉人体运动信号。但上述产品之间也有显著差异:1、Wii需要手握控制器;2、Kinect识别距离远、范围广,但精度不够;3、Leap Motion识别精度高,但距离短,可识别双手十指,但CPU占用率高,受技术原理所限,难以拓展到远距离场景。永利宁产品识别距离、范围可调节,理论上从25cm~5m均可实现,因此可实现指示牌/TV/PC/PAD等多平台的通用;缺点在于需要带上指环,目前仅能识别单点,未来需通过增加指环和摄像头、传感器增加识别点数。
破坏性创新为三维输入,近在咫尺的交互革命。
人机交互是科技行业的永恒主题:命令符界面和键盘完成了一维方式的交互;图形化界面和鼠标开创了二维方式的交互;到如今触摸屏时代,将信息的输入输出界面统一起来,可称为“2.5维”交互,因为鼠标实际上将鼠标垫平面“投射”到了输出的屏幕平面上,而触摸屏则省去了这个投射的过程;3D打印可看做三维输出,X光扫描建模可看做三维输入,其中同样需要计算机将输入界面投射到屏幕中。
在三维信息输入方式中,除X光扫描外,目前行业应用中已有类似于鼠标形式的三维输入产品:3D Connexion公司的Space Pilot Pro,应用在建筑设计行业中,通过对一个柔
性按钮的操作完成三维输入。而我们的体感设备,尤其是带有景深探测功能的体感设备,是更纯粹直接的三维输入方式,可以直接捕捉人们在X/Y/Z三轴方向的位移;除消费电子外,在医疗、
工业、教育等利基市场拥有广阔的发展空间。
另外,3D打印这种输出方式成本较高,就像从前的打字机一样,只有打出来才看到结果,却无法更改;电脑显示界面出现后大大降低了显示的成本。在三维输出领域,我们认为所谓真正的电脑显示界面,应该是全息投影技术。在目前的二维输出方式中,电脑屏幕界面还是难以完全体现三维输出的效果。未来的三维交互,可能像我们在《阿凡达》和《饥饿游戏》中看到的那样,在全息投影图像中,人们用手指直接在三维模型中操作。
因此,游戏只是浅层应用,但可能是引爆点。
就像触摸屏出现后,切水果、愤怒小鸟等游戏颠覆了传统观念一样,体感输入的出现也会激起一批颠覆性软件的出现。目前Wii 和Kinect 上传世的游戏屈指可数,我们认为其根本原因是输出方式仍然停留在二维界面上,思维模式还是传统的二维屏幕输出。在现有通用硬件技术能力下,在TV/PC的二维屏幕上展现三维效果,通过体感的三维输入实现操作,可能会出现一批优秀的应用,比如游戏、设计软件等;但长期来看,三维输入方式,会在全息投影的技术、成本可行后迎来真正的爆发。
产品硬件架构简单,核心在于算法。
与Leap Motion 类似,永利宁的Vir touch 也主要由摄像头、LED 红外灯、MCU 组成;不同的是,Leap Motion 用了三个红外LED 灯、两个摄像头,Vir touch 的LED 红外灯、摄像头(带有滤掉可见光的滤波片)各自只有一个。由于数据读取、计算简单,Vir Touch 将运算直接置于MCU 中,相比数据复杂、且将大多数运算置于PC CPU 的Leap Motion 而言,前者MCU 更复杂,成本较高。因此整体而言两者硬件成本比较接近,各自的核心竞争力在于操作方式和后期算法。
在识别参数方面,Vir Touch 目前操作距离0.8 米,有效水平视角66 度(水平扇形区域),精度0.1毫米,摄像头帧数60;Leap Motion 识别距离0.6 米,有效视角未知(由于放置方式不同,识别范围是一个垂直扇形),识别精度0.1 毫米,摄像头帧数200。
替代触摸屏?短期内可能性低。
我们认为虽然触摸屏在PC 上渗透率低于预期,但作为一个体验不断提升、价格快速下降的元器件,又有在智能手机、平板电脑上培养出“触摸”操作习惯的巨量用户为基础,触摸屏的发展前景依旧光明。
新产品推广需要找到用户的痛点,用户需求的三个层次分别为:1、非用不可;2、更好体验;3、更加便宜。就目前而言,相比触摸屏,由于应用软件的匮乏,Leap Motion 和Vir Touch 都只能符合第三点,真正引爆需求的前两点还没有出现。
近期可能的使用场景:操控智能电视。
正如很多智能电视厂家所做的,体感识别用在电视上可能是消费类产品中最接近实用的应用。此前体感识别效果较差,反应迟钝;永利宁所推广的技术可以提升精度,改善用户体验,但由于产业链不完善,缺乏强有力的内容供应商(如游戏制作人),国内体感产业的发展可能是缓慢加速的趋势。
在智能电视中,首先应用到的还是游戏,尤其是需要三维探测的游戏(推拉功能),如乒乓球、保龄球、击剑等。
Leap Motion 由于技术原理问题,可能较难复制到TV 领域,但凭借在PC 行业的庞大资源,非常有可能形成独立的生态(7 月底上市,应用商城Airspace 已经有75 款App)。
不容忽视的利基市场:工业设计、医疗、教育。