人機交互中，LED扮演什么樣的角色？

近幾年，隨著(zhù)智能手機和平板電腦的普及，人機交互成為高頻詞匯。那么，在人機交互這場(chǎng)技術(shù)變革中，LED扮演著(zhù)什么樣的角色呢？

紅外LED在人機交互中的作用

王征在《LED燈光對交互方式的影響》一篇論文中就指出： LED 發(fā)出的非可見(jiàn)光即紅外線(xiàn)更是改變著(zhù)當前甚至未來(lái)人類(lèi)的生活方式。由光譜可知，人眼通?？筛兄目梢?jiàn)光波長(cháng)范圍在 400 ～ 760 納米之間（可見(jiàn)光波長(cháng)由短到長(cháng)依次為紫、藍、青、綠、黃、橙、紅），而紅外 LED 則可發(fā)射出約 850 ～ 980 納米波長(cháng)的紅外線(xiàn)。雖然人眼感受不到，但具有夜視功能的攝像設備卻可以清晰地捕捉到紅外線(xiàn)照射下的物體。近年來(lái)在人機交互領(lǐng)域涌現出的多種足以改變人類(lèi)生活方式的交互技術(shù)手段，也正是運用了 LED 紅外線(xiàn)的這一特性。

他提到，雖然采用 FTIR 技術(shù)的多點(diǎn)觸摸設備逐漸式微，但紅外 LED 卻沒(méi)有退出歷史舞臺。早在2012年末，它們被嵌入到 全球最炙手可熱的科技產(chǎn)品——Leap Motion 之中 , 這是一款外觀(guān)小巧但工作精度可達 0.01 毫米的桌面體感設備。Leap Motion 關(guān)注到了用戶(hù)與電腦間的開(kāi)闊空間，把這一區域轉化為雙手和手指的舞臺。不論它們的每一次移動(dòng)多么細微，又或是多么大幅度，Leap Motion 控制器都能精確追蹤。從技術(shù)上說(shuō)，這是一個(gè) 8 立方英尺的可交互式 3D 空間，更接近人的立體手勢而不再僅僅是平面上的手指位移。

　據了解，Leap Motion 控制器的組成非常簡(jiǎn)單 ：兩個(gè)高幀率攝像頭、三個(gè)紅外 LED 燈，以及一塊 USB3.0 芯片?？刂破髦械募t外 LED 燈將發(fā)射出某一波長(cháng)的紅外光線(xiàn)并提供滿(mǎn)足感應空間所需的紅外照明。以?xún)蓚€(gè)攝像頭為基礎硬件的 Leap Motion，其可視范圍是一個(gè)倒金字塔，塔尖在設備中心。Leap Motion 在推出伊始，業(yè)界對它能夠如此精確地識別手指手勢、物品感到驚嘆的同時(shí)也在揣測其技術(shù)原理。Leap Motion 的硬件并無(wú)特殊之處，關(guān)鍵在于其強大的視覺(jué)分析系統。Leap Motion 采用笛卡爾右手坐標系，當檢測到手、手指、工具或手勢時(shí)，系統將為它分配一個(gè)唯一的 ID 指示符，只要該實(shí)體一直在 Leap Motion 的可視范圍內，此 ID 將保持不變。若該目標丟失或失而復得，系統也將會(huì )分配一個(gè)全新的 ID。除上述追蹤功能外，Leap Motion 分析總體運動(dòng)趨勢的算法也值得稱(chēng)贊。它通過(guò)捕捉到的當前幀與之前一個(gè)特別幀進(jìn)行對比，得出相關(guān)的幀運動(dòng)信息，包括旋轉、縮放、位移等等。Leap Motion 的出現，填補了近距離體感操作這一人機交互領(lǐng)域的空白。

對于未來(lái)，他指出：在人機交互方面，隨著(zhù)人工智能技術(shù)的應用普及，特別是機器視覺(jué)技術(shù)的廣泛使用，一大批以體感操作為交互方式的智能設備（如國內的樂(lè )視、小米電視與以 Xbox360 Kinetic 為代表的支持體感操作的游戲機等）已迅速進(jìn)入廣大百姓的家庭生活，并得到了用戶(hù)的廣泛好評。LED 紅外燈已成為這類(lèi)智能設備中捕捉穩定圖像所標配的硬件組成。移動(dòng)芯片計算能力的提升、無(wú)線(xiàn)傳輸速率的提高、更多傳感器的嵌入，以及機器視覺(jué) 能力的增強，在各種設備智能化的同時(shí)，也就會(huì )相應提出更加智能的人機交互方式。相信未來(lái)紅外 LED 與人機交互最重要的研究方向——自然用戶(hù)界面（Natural User Interface）之間會(huì )有更緊密地結合。

人屏交互時(shí)代來(lái)臨

一直以來(lái)，傳統的led大屏幕都是以“單向傳播”的方式面向受眾。近年，隨著(zhù)新技術(shù)的發(fā)展，屏幕與人之間不再局限于“單箭頭傳播”，而是轉向“智能交互”?，F階段，人機交互的方式主要有屏網(wǎng)聯(lián)動(dòng)、觸碰互動(dòng)、和其他技術(shù)（如體感技術(shù)、增強現實(shí)、人臉識別等）。

屏網(wǎng)聯(lián)動(dòng)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代的來(lái)臨，讓業(yè)內一些反應迅速的人意識到傳統媒體與新型媒體融合的發(fā)展趨勢，并適時(shí)結合技術(shù)成功牽手新型媒體?！奥?lián)網(wǎng)控播”就是一條led大屏幕與互聯(lián)網(wǎng)結合的發(fā)展之路，利用手機、PC、電腦等端口，進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)操作，結合時(shí)下熱門(mén)的二維碼、APP等多項功能，實(shí)現led大屏幕與受眾之間的聯(lián)合互動(dòng)，刺激受眾興趣的增長(cháng)，增強受眾的參與性。

搭載觸碰技術(shù)。當前，led顯示屏已經(jīng)可以通過(guò)搭載“觸碰技術(shù)(感應器)”實(shí)現直接“人屏互動(dòng)”，如互動(dòng)LED地磚屏、觸摸屏等。其中，LED地磚屏在互動(dòng)領(lǐng)域表現十分突出，尤其是在舞臺方面，它的表現十分搶眼。而LED觸摸屏大多用于近距離顯示領(lǐng)域，對產(chǎn)品的顯示效果要求也較為嚴苛，為適應近距離顯示的需要，廠(chǎng)家將LED觸控屏與小間距技術(shù)相結合，不僅可以實(shí)現智能互動(dòng)，還可以提升用戶(hù)體驗。

現在的產(chǎn)品變得非常智能且彼此相互連接。揚聲器、電視、冰箱、機頂盒和煙霧探測器等器件不再只是處在某一位置的工具 - 用戶(hù)可遠程或通過(guò)語(yǔ)音喚醒控制它們。這些器件比以前更加智能，這意味著(zhù)它們還需要更加智慧的人機交互界面。

人機交互的界面可以多種多樣，由發(fā)光二極管（LED）的各種創(chuàng )造性的組合而形成的LED環(huán)、LED矩陣或紅綠藍（RGB）LED照明等是現在炙手可熱的人機交互方式，特別是通過(guò)改變諸如追逐或閃爍等