Kinect是微軟在2010年6月14日對XBOX360體感周邊外設正式發(fā)布的名字。Natal為開發(fā)代號。
工作原理
Natal中有一個功能強大的感覺陣列,對于新手來說,它擁有一個數字視頻攝像頭。能從事捕捉圖片到識別顏色等多項工作。而Natal中的麥克風則可以在短時間內采集多次聲音數據,以便把玩家和同處在一間房間中的其它人分開。 當然這些智能離不開軟件的支持,而這方面是微軟的強項。特制的軟件已經把Natal訓練得能成功識別人的臉部細節(jié)變化。而在識別人體動作的時候,精度可以達到4厘米。 09年微軟收購了以色列公司3DV,讓人們以為Natal的技術是源自3DV的ToF(time of flight)攝像頭。3DV的感光芯片由于要測量光飛行時間,所以需要做到飛秒級的快門。據說他們在芯片中用到砷化鎵,使其時鐘頻率提高到上百G。但這樣做會使其成本升高,很難想象微軟能把這樣的技術做進游戲機這樣的消費電子品里面。2010年1月,微軟的開發(fā)人員明確表示:Natal并不是基于ToF的原理。2010年4月,另一家以色列公司(以色列人還真厲害)PrimeSense才確認為微軟提供了其三維測量技術,并應用于Project Natal。 在PrimeSense公司的主頁上提到其使用的是一種光編碼(light coding)技術。不同于傳統(tǒng)的ToF或者結構光測量技術,light coding使用的是連續(xù)的照明(而非脈沖),也不需要特制的感光芯片,而只需要普通的CMOS感光芯片,這讓方案的成本大大降低。
Light coding,顧名思義就是用光源照明給需要測量的空間編上碼,說到底還是結構光技術。但與傳統(tǒng)的結構光方法不同的是,他的光源打出去的并不是一副周期性變化的二維的圖像編碼,而是一個具有三維縱深的“體編碼”。這種光源叫做激光散斑(laser speckle),是當激光照射到粗糙物體或穿透毛玻璃后形成的隨機衍射斑點。 這些散斑具有高度的隨機性,而且會隨著距離的不同變換圖案。也就是說空間中任意兩處的散斑圖案都是不同的。只要在空間中打上這樣的結構光,整個空間就都被做了標記,把一個物體放進這個空間,只要看看物體上面的散斑圖案,就可以知道這個物體在什么位置了。當然,在這之前要把整個空間的散斑圖案都記錄下來,所以要先做一次光源的標定。在PrimeSense的專利上,標定的方法是這樣的:每隔一段距離,取一個參考平面,把參考平面上的散斑圖案記錄下來。假設Natal規(guī)定的用戶活動空間是距離電視機1米到4米的范圍,每隔10cm取一個參考平面,那么標定下來我們就已經保存了30幅散斑圖像。需要進行測量的時候,拍攝一副待測場景的散斑圖像,將這幅圖像和我們保存下來的30幅參考圖像依次做互相關運算,這樣我們會得到30幅相關度圖像,而空間中有物體存在的位置,在相關度圖像上就會顯示出峰值。把這些峰值一層層疊在一起,再經過一些插值,就會得到整個場景的三維形狀了。
Kinect獲取三維模型數據與 3D打印應用
伴隨Kinect名稱的正式發(fā)布,Kinect還推出了多款配套游戲,包括Lucasarts出品的《星球大戰(zhàn)》、MTV推出的跳舞游戲、寵物游戲、運動游戲《Kinect Sports》、冒險游戲《Kinect Adventure》、賽車游戲《Joyride》等。
Natal微軟在2009年6月2日的E3大展上。正式公布的XBOX360體感周邊外設。Natal徹底顛覆了游戲的單一操作。使人機互動的理念更加徹底的展現出來。[1] 它是一種3D體感攝影機(開發(fā)代號“Project Natal”),同時它導入了即時動態(tài)捕捉、影像辨識、麥克風輸入、語音辨識、社群互動等功能。 Kinect
玩家可以通過這項技術在游戲中開車、與其他玩家互動、通過互聯網與其他Xbox玩家分享圖片和信息等。 微軟互動娛樂業(yè)務副總裁唐·馬特里克(Don Mattrick)說:“這個技術讓我們在不用發(fā)售新主機的情況下就可以步入一個互動娛樂的新紀元!碧啤ゑR特里克還說:“先前,有種障礙把電動游戲玩家和所有人都分隔了開,”“現在,有了Natal,大家都能加入游戲,使用發(fā)明史上最棒的遙控器——你。” 微軟在洛杉磯的E3電子娛樂展上揭示Natal技術。這場娛樂展正好辦在電玩產業(yè)的轉折期。過去電玩產業(yè)都被認為對經濟衰退免疫,但是有跡象顯示整體產業(yè)成長有減緩的跡象。 微軟的Natal不需要使用任何控制器;它是依靠相機捕捉三維空間中玩家的運動。微軟指出它會讓系統(tǒng)更加簡易操作來吸引大眾。 這個系統(tǒng)也辨識人臉,讓玩家自動連上游戲。它還可辨認聲音和接受命令。 在游戲示范中,玩家們用腳踢僅存在于屛幕中的足球,并用伸手設法攔阻進球。在駕駛游戲中,玩家轉動想像中的方向盤來操控電視游戲中的賽車。在繪畫游戲,玩家則是說出顏色--“藍色”或“淺褐色”--然后搖擺雙臂來在數碼式畫板上飛濺一片油漆。
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