圖：利用布朗大學(xué)開發(fā)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，智能手機(jī)用戶可以用手在現(xiàn)實(shí)背景中操縱虛擬物體
【網(wǎng)易智能訊10月23日消息】美國(guó)布朗大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種全新的軟件系統(tǒng)，它可以將智能手機(jī)變成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)門戶，使用戶能夠?qū)⑻摂M積木、家具和其他物體放入現(xiàn)實(shí)世界的背景中，并親手操縱這些物體，就像它們真的存在那里一樣。
開發(fā)人員希望這個(gè)名為Portal-ble的新系統(tǒng)可以成為藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師、游戲開發(fā)人員和其他人體驗(yàn)AR的工具。該團(tuán)隊(duì)將在本月晚些時(shí)候在新奧爾良舉行的ACM用戶界面軟件和技術(shù)研討會(huì)(UIST 2019年)上介紹他們的成果?，F(xiàn)在，安卓源代碼可以在研究人員的網(wǎng)站上免費(fèi)下載，iPhone代碼也很快就會(huì)推出。
與學(xué)生共同開發(fā)Portal-ble系統(tǒng)的布朗大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授杰夫·黃(Jeff Huang)說：“AR將成為一種偉大的新互動(dòng)模式。我們想要制造能使AR變得便攜的東西，這樣人們就可以在任何地方使用它們，而不需要帶上笨重的頭顯設(shè)備。我們還希望人們能夠用手以自然的方式與虛擬世界進(jìn)行交互。”
杰夫·黃解釋稱，Portal-ble的“親手”互動(dòng)想法源于對(duì)當(dāng)前AR應(yīng)用程序表現(xiàn)感到失望，比如Pokemon Go。AR應(yīng)用程序使用智能手機(jī)將虛擬對(duì)象(如Pokemon角色)放入現(xiàn)實(shí)世界的場(chǎng)景中，但與這些對(duì)象進(jìn)行交互需要用戶在屏幕上滑動(dòng)進(jìn)行。
杰夫·黃說：“這種屏幕滑動(dòng)不是一種令人滿意的互動(dòng)方式。在現(xiàn)實(shí)世界中，我們用手與物體互動(dòng)。我們用手轉(zhuǎn)動(dòng)門把手，撿拾東西以及扔?xùn)|西。所以我們認(rèn)為，用手操縱虛擬物體要比滑動(dòng)操控模式強(qiáng)大得多。這就是Portal-ble的不同之處。”
Portal-ble平臺(tái)利用安裝在手機(jī)背面的小型紅外傳感器。這個(gè)傳感器跟蹤人們的手相對(duì)于虛擬對(duì)象的位置，使用戶能夠拾起、翻轉(zhuǎn)、堆疊或丟棄虛擬對(duì)象。它還允許人們用手在現(xiàn)實(shí)世界的背景上虛擬“繪畫”。在演示中，杰夫·黃和他的學(xué)生使用該系統(tǒng)在布朗學(xué)院希爾校園的綠色空間中繪制了一個(gè)虛擬花園。
杰夫·黃指出，這項(xiàng)工作的主要技術(shù)貢獻(xiàn)是開發(fā)了正確的適應(yīng)和反饋工具，使人們能夠直觀地與虛擬對(duì)象進(jìn)行交互。他說：“事實(shí)證明，如果你試圖應(yīng)用現(xiàn)實(shí)世界的物理學(xué)，拿起某個(gè)虛擬物體可能真的很難。人們?cè)噲D在錯(cuò)誤的地方抓取物體，或者他們的手指穿過物體。所以，我們必須觀察人們?nèi)绾卧噲D與這些物體互動(dòng)，然后使我們的系統(tǒng)能夠適應(yīng)這些傾向。”
為了做到這一點(diǎn)，杰夫·黃招募了他正在教授的多位學(xué)生，提出他們可能希望在AR世界中完成的各種任務(wù)，例如堆疊積木。然后，學(xué)生們讓其他人嘗試使用Portal-ble來執(zhí)行這些任務(wù)，同時(shí)記錄人們能夠做什么，不能做什么。最后，他們可以調(diào)整系統(tǒng)的物理和用戶界面，使交互更加成功。
杰夫·黃稱：“這有點(diǎn)兒像人們?cè)赑hotoshop中畫線時(shí)發(fā)生的情況。人們畫的線條從來都不是完美的，但這個(gè)程序可以使它們變得平滑，并使它們完全筆直。這就是我們?cè)噲D對(duì)這些虛擬物體做出的改變。”
該團(tuán)隊(duì)還增加了感官反饋，以使交互變得更容易。杰夫·黃說，他對(duì)手機(jī)振動(dòng)幫助用戶進(jìn)行互動(dòng)感到有些驚訝。用戶通過握著手機(jī)的那只手來感受震動(dòng)，而不是抓著虛擬物體的那只手。然而，振動(dòng)反饋仍然幫助用戶更成功地與物體互動(dòng)。在后續(xù)研究中，用戶稱該系統(tǒng)使用的適應(yīng)和反饋機(jī)制使交互任務(wù)變得明顯更容易，耗時(shí)更少，也更令人滿意。
杰夫·黃和他的學(xué)生計(jì)劃繼續(xù)使用Portal-ble-擴(kuò)展其對(duì)象庫(kù)，精煉交互機(jī)制并開發(fā)新的功能。他們還希望簡(jiǎn)化系統(tǒng)，使其完全在手機(jī)上運(yùn)行。目前，紅外傳感器需要紅外傳感器和外部計(jì)算機(jī)棒才能獲得額外的處理能力。
杰夫·黃希望人們能下載免費(fèi)的源代碼，自己嘗試一下。他說：“我們真的只是想把它放在那里，看看人們用它做什么。源代碼在我們的網(wǎng)站上供人們下載、編輯和構(gòu)建，看看人們用它做什么會(huì)很有趣!” (選自：techxplore 作者：Brown University 編譯：網(wǎng)易智能 參與：小小)
標(biāo)簽： AR系統(tǒng)
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