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36a3ee930280a8d752ba1393751a957a 筆者曾介紹過由卡內基美隆大學團隊所開發的Skin Buttons技術,能將使用者的皮膚變成觸控按鈕,讓智慧型手錶的操作介面得以延伸到錶面之外,這次他們又帶來更強悍的觸控技術SkinTrack,不 但能偵測單點觸控,還能偵測連續軌跡以及手勢,可以帶來更多元的功能。

採用電極感應技術

Skin Buttons與SkinTrack技術都是出自美國賓州的卡內基美隆大學人機互動學院(Human-Computer Interaction Institute, Carnegie Mellon University)所屬的未來介面研究室(Future Interfaces Group Laboratory)。Skin Buttons為2014年的研究成果,它夠過雷射二極體將按鈕圖示投影到使用者的手臂,並透過紅外線接近感應器感應是否按下按鈕。

相較於Skin Buttons只能感應定點案鈕是否被按下,SkinTrack提供了進一步的連續觸控感應功能,可以連續偵測使用者手指在手臂上滑動的軌跡,讓使用者可以進行類似於觸控螢幕上滑動捲軸、手寫輸入、手勢操作等指令。另一方面,SkinTrack還可以偵測懸浮在手臂之上的手指位置,而且就算隔著衣服也不影響操作。

SkinTrack運作的原理,是透過高頻交流電的感應來偵測使用者手指的位置。在操作過程中,使用者需要先在手指套上訊號發射戒指,並綁上設有多個偵測電極的腕帶(可做成錶帶的型式,以利搭配智慧型手錶),由於戒指發射的高頻交流電訊號在到達不同偵測電極的時間存在微小差異,因此可以透過分析訊號的相位差,得知手指所在的位置。根據開發團隊的報告,觸控的精準度可以高達99%,平面位置偵測的誤差為7.6公釐。

▲SkinTrack最大的特色就是可以把使用者的手臂當觸控板操作。

▲而且不僅碰觸時能偵測,連手指懸浮在手臂之上時也能偵測其位置。

▲就算穿上長袖衣服,也不會影響操作。

▲SkinTrack運作時,使用者需要先在手指套上訊號發射戒指。

▲而且也需綁上設有多個偵測電極的腕帶。

▲當手指發出的訊號被偵測電極感應到之後,就可以根據相位差推算出手指與電極的距離。

▲當手指在不同位置時,相位差就會不一樣。

▲在腕帶上搭在2組共4片電極後,就能偵測X軸與Y軸的距離,並推算出手指的位置。

具有多種應用模式

開發團隊為了展示SkinTrack技術,特別改造了智慧型手錶作為展示品。SkinTrack與先前的Skin Buttons技術一樣,都能夠提供按鍵功能,而SkinTrack更厲害的是當手指於懸浮狀態時,螢幕上能夠顯示對應游標,當手指觸碰到手臂時才判定為點擊,操作感覺與移動滑鼠游標、點擊左鍵有些類似,能夠大幅提升準確度。

此外SkinTrack還能進行手勢操作、滑動操作,讓使用者快速輸入字母啟動應用程式(如寫下N來開啟新聞App),或是操作音樂播放器的選曲功能,至於連續軌跡偵測,則可將手臂當觸控板,使用感覺與觸控螢幕相當接近。

SkinTrack目前還處於學術研究階段,尚未有商業化應用,有興趣的讀者可以參閱開發團隊提出的論文

▲SkinTrack可以發揮虛擬按鍵的功能。

▲當手指於懸浮狀態時,螢幕上能夠顯示對應游標,方便使用者瞄準。

▲手勢偵測則可辨識各種滑動手勢,或是透過手寫特定英文字母啟動App。

▲手勢偵測還可以發揮滾動捲軸的效果。

▲操作音樂播放器時可以使用上下滑動選曲,也能以左右滑動控制上一首、下一首。

▲連續軌跡偵測的使用感覺與觸控螢幕相當接近。

▲用來玩遊戲也沒有問題。

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