微軟的懸浮觸控鍵盤:Type–Hover–Swipe in 96 Bytes


這是一個 Microsoft Research 的有趣的專案。這個專案所做的,是在鍵盤上面、按鍵的間隙之間、加入了紅外線的距離感應器(infrared proximity sensors)陣列,藉此來取得人的手在鍵盤上面的移動、並識別定義的手勢來進行操作!

而透過這樣的設計,就變成讓鍵盤除了本來既有的打字的功能外,更讓它可以成為一個非接觸式的觸控板,可以用來做其他操作了!下面就是官方的展示影片:

它的官方網站是:http://research.microsoft.com/en-us/projects/typehoverswipe/,其論文也有發表於 ACM CHI Conference on Human Factors in Computing Systems 2014(論文連結)。

而這款鍵盤的結構,就如下圖所示:

上方左圖,就是他的紅外線距離感應器(Avago HSDL-9100-021、偵測範圍最遠 60mm),基本上應該是只能取得單點的距離值。而右圖則就是這些感應器陣列,配置在鍵盤上的樣子;他的總數是 16 x 4、總共 64 個點。下圖就是安裝上鍵盤鍵帽的樣子,可以看到感應器基本上就是在按鍵和按鍵的中間。

而這組感應器陣列中每一點的資料應該是 12bit,所以這也就是他標題的 96Bytes 的由來(64 * 12bit = 768bit = 96Byte)。

下面就是這組鍵盤取得的 16×4 深度圖。

再透過分析這個低解析度的深度圖,就可以拿來做手勢操作了~

而根據微軟的論文說法,他支援的手勢包括了:On-Keyboard swipes、On-Keyboard shapes、Multi-touch gestures、Micro-hover gestures、Dynamic hover gestures 這幾類。實際上,微軟這篇論文有很大的一部分,都是著墨於他們的機器學習演算法,不過這邊就不多提了。


基本上,這個東西應該會很接近 Leap Motion 這個體感感應器,而如果考慮 HP 整合 Leap 的鍵盤的話,感覺兩者的使用狀況,應該會非常地接近~

不過實際上,個人認為兩者的設計導向應該有相當地差異。Leap Motion 主要訴求應該是感應器上方一段空間的高解析度的三度空間追蹤;而微軟這個概念產品,則是透過低解析度的影像,來做靠近鍵盤的手勢的辨識。

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