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81d2d22ca33d3868156094afcff7e511 磁鐵是我們生活中很容易取得的物品,從小朋友的玩具、冰箱上的磁貼,到辦公室的辦公用品都用得到。而台灣的新創團隊「GaussToys樂磁玩趣」,就想到利用磁鐵為元素,與平板裝置相結合,改變使用者操作平板、手機的輸入方式,延伸出無窮無盡的應用。

要解釋GaussToys他們的理念,不如先來看一段影片,或許可以讓你更直覺地明白他們在做什麼。

從這個影片中你可以看到,他們將傳統的玩具下面貼了一塊磁鐵,然後放在感測底板(他們稱之為GaussSense)上,底板就可以偵測上方磁鐵的動作,當你將植物玩具往左邊旋轉移動,底板就會偵測到磁鐵移動的動作,然後就可以直接調整螢幕中植物大砲的角度發射砲彈,去打擊襲來的僵屍。

這只是一個用途的示範,事實上當磁鐵的動作可以被偵測之後,遊戲開發者可以拿磁鐵來應用的用途非常廣,可以發揮的想像無窮無盡。這就是GaussToys他們技術的獨到之處。

 

GaussSense 感測底板:來自博士論文研究

GaussToys的團隊成員分別是梁容豪、郭智、彭傳旋,而技術是來自於梁容豪之前的博士論文,就是以磁場感應技術研究為重點。

GaussToys的團隊成員(由左到右):彭傳旋、梁容豪、郭智。

梁容豪表示,事實上在十年前,其實就有磁場攝影機這一類的裝置,只是當時這種裝置的用途是用來偵測馬達,檢測是否內部有沒有損壞等問題,但是用途有其侷限。而後來他們就想,是否能透過這樣的原理,應用在現在的生活?

而他們所想到的最終方案,核心裝置就是被稱為 GaussSense 的感測底板。這個底板主要是作為磁場的攝影機,可以讓電腦看到磁場的分布,知道磁鐵在3D空間的位置以及關係。由於不同尺寸的磁鐵,磁場的強度都不一樣,因此也可以用來進行辨識不同的單體。

▲ GaussSense 感測底板

 

比方說當我們將GaussSense 感測底板放在平板裝置的下方,那麼我們就可以在平板裝置的上方擺上茶杯、物品,而透過App的功能就可以偵測出有什麼東西放置在平板螢幕的上方。

由上圖可以看見,將平板放在GaussSense 感測底板上方,然後在平板的上方放上六個不同的磁鐵,你可以在電腦中看到顯示不同的六個圓形的線條,這就是這六個磁鐵的磁場強度的等高線。

其實在幾年前網路上我們也可以看到類似的示範影片,有一些「智慧桌子」可以讓現實的物體與螢幕相結合,比如Dell在2014年就推出了一個概念產品Smart Desk,可以將物體擺放在平板桌面上,就可以辨識出該物體是什麼。

梁容豪說明要達到同樣的效果,還有很多不同的技術可以實現,以前就可以用投影座,透過投影機以及幾個攝影機的搭配也可以做到這樣的效果。但是要做到這樣的成本很高,不是一般人可以負擔的了。但是一般消費者現在都負擔的起平板或是手機,只要再搭配GaussSense 感測底板,馬上就可以在實現與螢幕互動的結果,而且這個成本是每個人都負擔得起的。

 

GaussSense可以帶給一般人什麼?

不過,在技術上雖然他們已經做出來了GaussSense 感測底板、一般人覺得這個功能很有趣,不過GaussToys他們還是面臨了一個根本的問題:真正要把技術商品化,一般人可以用它來做什麼? 

GaussToys表示,他們對GaussSense的願景其實是希望建立一個實體與虛擬的連結橋樑:任何實體的物件,只要加上磁鐵,就可以搭配GaussSense 感測底板就可以秀出自己的資訊,比方說麥當勞或是全家的公仔,搭配磁鐵,拿回家搭配電腦就可以有虛擬的生命,可以在既有的東西上面有附加價值,讓GaussSense 成為一種實體與虛擬的連結。當然現在也有很多東西可以做類似的連結,用NFC也可以做到「辨識」產品的功能,不過無法拿起來與電腦進行互動。

不過,萬事起頭難,在初步 GaussToys 想到的切入點就是玩具,一般有小朋友的家庭裡頭都有很多玩偶或是玩具,只要在現有的玩具上簡單的加上磁鐵,很快地就可以將實體的玩具虛擬化,進入到電腦的世界中進行互動。

「的確是有一些廠商來與我們接洽,但是談到最後大多數都面臨到成本的問題。如果只是一個單一的遊戲,一塊板子也要兩三千塊錢的成本,沒有辦法刺激消費者購買的意願。」梁容豪表示,雖然一塊可以裝在平板下方的GaussSense 感測底板成本大約兩三千元聽起來並不貴,不過必須要夠多的遊戲來支撐,才能把整個商業模式做起來。但是如果沒有夠大的廠商加入這個市場,就無法吸引人來購買,也就沒有開發者願意為GaussSense 來開發應用,這就成了一種「先有雞、先有蛋」的無解問題。

「所以,我們決定先從Maker的角度來切入。」梁容豪說明,先向Maker的圈子介紹GaussSense ,讓目前正蓬勃發展的創客圈子願意來應用他們的產品,設計出許多應用,藉此讓大家更清楚GaussSense 能做到些什麼,將有助於讓更多人參與。

所以,他們就想出了Mini GaussSense這個產品。 

 

Mini GaussSense:給Maker的磁力開發工具箱 

怎麼與創客相結合?他們表示,目前很多人都想要當個Maker,不過除了一個開發板之外,難度比較大的其實是在周邊的應用,要做一個東西需要懂得很多電子電路,還包括要找到什麼程式去驅動什麼元件,往往是初學者面臨很大的困擾。 

而現在有一些解決的辦法,比方說將電子元件模組化,像是「LittleBits」就是這樣,把電子元件積木化,一個功能做成一個積木,減少了初學者的困擾。但是,就算是「LittleBits」還是需要一個功能一個積木,比方說,一個開關就是一塊積木、一個旋轉的可變電阻又是一個...諸如此類的。而GaussToys覺得,利用他們的套件,可以簡化這些過程,只要一個Mini GaussSense,就能取代一個工具箱。

▲GaussSense mini的外包裝

梁容豪解釋,由於GaussSense可以偵測磁鐵在上面的動作,包括:傾斜、旋轉、XY軸與Z軸的移動...等等,因此包括傳統電子元件的按鈕、旋轉的可變電阻、傾斜開關等這些原本的功能,只要透過磁力的原理,就能夠取代掉。如此一來,就不用針對不同的電子元件去傷腦筋,去研究怎麼樣寫程式,只要用一個Mini GaussSense,就可以取代這些步驟。 

Mini GaussSense相當小,放在手上就像是一顆2cm x 2cm的積木。顧名思義,它就是將原本大塊的GaussSense 感測底板最小化,讓成本也降到最低,使得有心要開發的玩家,可以快速地透過它以及一般的磁鐵,來開發出各種有趣的應用。

▲左邊就是GaussSense mini的基本模組,右邊為磁鐵。

為了激發大家的創意,在發想的過程中,他們發展了許多透過玩具與GaussSense 感測底板互動的例子,除了可以在過程中開發出更多的應用,也可以提供API給想要協助開發的開發者來參與,他們也表示所有的程式碼都是公開的,歡迎Maker加入GaussToys開發者社群(developers.gausstoys.com)來使用。 

 

Mini GaussSense能玩什麼? 

那麼GaussToys目前利用Mini GaussSense開發了哪些有趣的應用呢?當然第一個就是一開始我們看到的那段影片,立體版的植物大戰僵屍,只要把一般的小玩具下面黏上磁鐵,然後放在Mini GaussSense感測器的上面,你就可以把他變成一個立體的砲台,向襲來的僵屍開砲。 

另外Mini GaussSense也可以偵測近場的磁鐵與感測板之間的距離高度,為了發揮這個特性,他們設計了一個小遊戲,是可以偵測飛機飛在平板上方的高度,當你將飛機往上移,影子就會變小。

▲像這種可以偵測近場距離物體高度的應用,目前在平板上也還看不到有類似的裝置出現。

在他們的Youtube頻道上也展示了許多的應用影片:

如積木般的Mini GaussSense

值得注意的是,Mini GaussSense設計成積木大小是有用意的,除了體積小、成本低之外,如果使用者需要較大面積的應用,它也可以用拼接的方式來擴大感測的面積。 

透過這樣的方式,將可以讓開發者的想像創意發揮的更廣、更不受面積的侷限。

磁鐵是我們周遭最容易取得的資源,而透過磁力的應用偵測,也可以達成許多過去無法想像的動作感測,這是一種最經濟而且最容易的感測方式。再加上GaussToys他們擁有自家的技術,因此產品有其獨特性。正如一開始他們所言,他們希望透過這樣的方式,來建立一個實體與虛擬的連結橋樑。

由於GaussToys團隊的人力有限,他們也很清楚單憑團隊的力量無法提供夠多的內容給更多人來應用,因此他們認為,這個實體與虛擬的橋樑,不一定非要由他們自己搭建起來。現在透過開放出來API之後,有興趣的人都可以用很低廉的成本,在自己的裝置上實現。如果你也是個Maker,正好也厭倦了傳統套件的一成不變,或許你可以試試Mini GaussSense,一起來解放你的想像力以及創造力!

 



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