一、体感交互的应用场景以及市场空间分析
1.智能电视应用
目前市面上的体感设备都是与电视连接,LeapMotion同样首选与大屏幕智能电视结合:受国家“三网融合”产业推动,智能电视正逐渐成为电视产业发展之重,配备独立运算能力和操作系统的智能电视如果能和手势控制的LeapMotion搭配,将构造出隔空操作、点播、游戏等奇妙画面;另外,LeapMotion可以走出客厅,深入到任何有电脑的地方,可以是PC、笔记本电脑、平板电脑,也可以是汽车、智能手机,可以是医疗、游戏领域,也可以是金融、工程等领域,只要能想到的任何自带操作系统的地方,都可以应用到,远远超越微软Kinect的使用范围,将重新定义人的操作习惯!
相比于采用大尺寸触摸屏使得智能电视摆脱遥控器,采用LeapMotion与智能电视的结合大大降低了改造成本,玩家可以在客厅中隔空操作电视界面、点播视频以及虚拟游戏,在家里便可体验到户外运动的酣畅淋漓。
2.各类信息终端:计算机、智能手机、平板电脑等
现在LeapMotion已将体感引入到PC、笔记本、平板、智能手机领域,这给予了PC游戏另一广阔的体验渠道,更强调用户与游戏间的互动,不同于以往游戏的二维操作方式,拓宽了年轻一族PC游戏的操作方式和品种款式,极大地满足了他们对新鲜体验的需求。目前LeapMotion已与HP、华硕部分高端机型达成了捆绑销售的合作,预计如果LeapMotion成为PC和智能电视的标准配置,实现类似于触摸屏的技术革新,市场规模将达到400-700亿。
3.车载应用
体感设备另一广阔的应用领域即为车载应用。构造新型“智能”汽车,这一应用包括两种形式:1)结合人脸识别技术使得驾驶员可以通过表情和点头摇头来自如的使用部分车载设备,如通过向左向右咧嘴来调节音量,通过点头摇头来开启关闭设备,通过做出接电话的手势来开启车载蓝牙电话功能等,目前这一技术还需要依托人脸识别技术的成熟才能投入应用;2)利用体感传感器将车身周围环境情况显示给驾驶员并在危急时发出警报,替代目前的倒车雷达和倒车影像,更形象更清晰的给出环境影像,尤其是在黑暗氛围。以国内年销2000万辆汽车,20%的替代覆盖率测算,市场规模将达到20亿。
4.全息投影的应用
与智能终端的结合只是LeapMotion体感革命的开始,其真正划时代的跨跃在于嵌入全息投影的应用,届时隔空打字、空间操作、虚拟雕塑、模拟手术等全新概念将不仅停留在想象之中。随着体感设备控制度的进一步可靠精准,未来医护培训可以借助三维全息投影将虚拟治疗对象投影在手术台上,受训人员对其进行扎针训练甚至手术治疗,电脑终端实时监测操作步骤及操作位置,并对受训人员操作准度进行统计测评;另一方面,在真实手术过程中医生不需要反复脱带手套便可直接隔空操作医疗仪器,提高手术时效性和洁净度。
二、人机交互产业链分析:信息识别与信息理解是最关键环节
1.人机交互的产业链架构分析
从人机交互过程来讲,可分为四步:通过传感器直接或间接与人接触获得感知信息;通过建立模型对感知信息进行分析与识别;对分析结果进行推理达到感性的理解;将理解结果通过合理的方式表达出来。也就完成了人机交互的全过程。
从功能实现看,人机交互作为一个闭环的模式识别系统,应该包括感知信号的获取、感知信息的分析与识别、感知信息的理解和信息表达等功能四个环节,当感知信息与标准信息存在差异时,将发出指令给予修正或反馈信息给予告警和提示。在这四个方面的环节中,感知信息的识别和感知信息的理解是核心技术的关键所在。
从技术实现过程看,信息获取和信息识别环节属于感知层的范畴,而感知信息的理解和信息表达属于应用层的内容。体感设备实现信息的获取,而嵌入芯片实现体感信号的模式识别,然后通过后台计算机或分布式计算平台建立数学模型、实现强大的运算系统,实现感知信息的理解(理解用户姿态或手势的真实目的),最后转入应用层,调用相关应用程序,满足用户的最终需求。
图表:人机交互产业链分析

传感技术、智能识别、云计算、大数据是实现人机交互的智能化的前提和基础。传感技术或智能识别是实现人机交互的信息非失真采集的重要环节。
1)传感器是信息获取的关键环节:工作原理主要是通过双摄像头模拟人眼捕捉经过红外LED或红外激光照射手部、姿态、人脸等部分影像,利用双摄像头的视觉差分析手势、姿态等部位的变化;
2)智能识别的核心是数学模型和软件实现:常见的智能识别包括语音识别、图像识别、手势识别、人脸识别等,其核心是数学模型的建立和软件实现,并具有自学习、自适应的闭环控制功能。
3)以云计算为基础的信息存储、分享和挖掘手段,可以便宜、有效地这些大量、高速、多变化的终端数据存储下来,并随时进行分析与计算。
4)大数据的核心是预测,通常被视为人工智能的一部分,它是把数学算法运用到海量的数据上来预测事情发生的可能性。
2.人机交互的发展方向
概括的讲,新一代的人机交互技术的发展将主要围绕以下几个方面:
1)集成化:人机交互将呈现出多样化、多通道交互的特点。语音、手势、表情、眼动、唇动、头动、以及肢体姿势等交互手段将集成在一起,是新一代自然、高效的交互技术的一个发展方向。
2)网络化:新一代的人机交互技术需要考虑在不同设备、不同网络、不同平台之间的无缝切换和延伸,支持用户随时随地利用多种简单的自然方式进行人机交互,而且包括支持多个用户之间以协作的方式进行交互。
3)智能化:在人机交互中,使计算机更好地自动捕捉人的姿态、手势、语音和上下文等信息,了解人的意图,并做出合适的反馈或动作,提高交互活动的自然性和高效性,使人-机之间的交互像人-人交互一样自然、方便,是计算机科学家正在积极探索的新一代交互技术的一个重要内容。
4)标准化:从降低产品成本,提升设备的兼容性和可扩张性能等角度,人机交互标准的设定是一项长期而艰巨的任务,并随着社会需求的变化而不断变化。
人机交互产业链分析:
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