游戏主机新一代体感技术前瞻

你是否想过，当还未抛弃手柄和键鼠时，你享受的只是控制游戏的感觉；而当你放弃它们时，才是真正地融入游戏。现在，来一起看看未来我们将会怎样享受融入游戏的乐趣……

一个女孩极度夸张地手舞足蹈，在她面前的电视屏幕上，有一个有趣的玩偶，正做着同样的动作，努力地试图用身体的各个部分打飞正面袭来的红色球体—这是E3 2009微软发布会专场的一个画面。

任何一个参加了E3 2009盛会的朋友，心中对本届展会总留下一些难以挥去的感觉，兴奋、震撼、惊喜……微软带来的全新体感技术，给了我这些感觉。或许你能从YouTube上看到上面的那个画面，但我可以肯定，你很难理解亲眼看到和听到它时的感受，甚至于一些德国的游戏评论人士喊出这样的话：“它开启了未来游戏革新的大门。”

究竟新的体感技术与过去有何不同？它能为我们的游戏方式带来哪些不同的变化？这种新奇的人机交互技术还会延伸到哪些领域？

简单动作感应

体感技术，也可以称之为动作感应控制技术，通俗来讲是由机器通过某些特殊方式对用户的动作进行识别、解析，并按照预定方式，对相应动作在机器端做出反馈。是否觉得有些玄妙？在谈到新的体感技术之前，我们有必要简单回顾一下以前的一些动作感应控制技术。

可能除了Wii之外，你还常接触过这一类应用。比如iPhone知道当自己放平时，就应当将屏幕转变为横幅显示；摇一摇MP3，它会知道该播放下一首歌曲；再如PSP的《水银》游戏让你感觉手上真的端着一个平板，上面的水银会根据倾斜角度不同而来回滚动。这些都是简单动作感应基本的应用。不过这些体感技术的应用对我们并未带来太大的触动，毕竟多数普通人很少会像极客一样去探根追底。

事实上在Wii问世之前的2003年，动作感应技术也曾在游戏行业初露锋芒。当年索尼公司推出的PS2配件EYETOY带给了玩家一种全新的游戏乐趣，这个摄像头会将电视前玩家的身体扫描并“放入”电视画面，玩家可以在电视画面中的卡通场景中，挥动双手来进行拳击、擦玻璃、放烟花等游戏。

EYETOY的原理其实并不复杂，摄像头以固定的速率采集图像，当场景内无变化时，前后两幅图像内容一致，当有物体运动时则产生差异，因此通过简单的对相邻两帧图像相减，得到画面中不同的部分，即可以感知是否有运动物体及运动物体的一些属性，比如大小，位置和颜色等。在这其中当然还有一些细节需要处理，流程虽简单，但是做好却不易。这一简单原理使得EYETOY仍存在一些瑕疵，例如当玩家动作过小，或是玩家所处的环境、服装色彩与身体过于接近时，EYETOY都可能出现短暂的无法识别问题。

三维体感技术的价值

EYETOY是第一个真正意义上实现大规模商用化的体感技术。但它终却并未流行起来并得以普及，至少在其问世两年后，几乎再也听不到任何游戏厂商希望针对它来开发新游戏的声音。这是因为EYETOY有一个致命的软肋—它的原理注定了它只能摄取二维图像并加以解析，而在三维游戏世界中，多数游戏动作更偏向于三维。Wii之所以会比EYETOY成功，就是因为它解决了这个令游戏厂商头痛的问题。

关于Wii的游戏方式对于行业带来的触动，相信已经不需要再多费唇舌，我们这里只从技术的优劣上来讨论Wiimote所采用的三维体感技术。

Wiimote使用了一块来自Analog Device的ADXL330 MEMS(微机电系统)三轴加速度传感芯片，它具备有功耗低、封装小以及极为强大的抗冲击能力，而其采用的BiCMOS制程技术，也兼具易量产与低成本的特性。这个传感芯片能够在X/Y/Z三个轴向上感知±3G的加速度，并且采用模拟的方式输出结果。这就意味着在三个轴向上运动速度越大，ADXL330输出的电压越强，反之输出的电压越小。同时，它还可以根据各种计算公式，很容易地得知倾斜角、重量、位置等信息。

因此，Wii可以将玩家对于Wiimote控制器的动作进行复制，并在游戏画面中的卡通人物身上进行再现。显然，在Wiimote的帮助下，体感技术能在更多的游戏中发挥其价值，比如网球、高尔夫、赛车、格斗和足球等，甚至是一些RPG类游戏。不过细心的你可能已经发现了另一个问题，那就是相比起EYETOY，Wiimote必须要借助一个外在的控制器，来感应玩家的动作。而且，它还缺乏一定的精准度，使得一些追求高精确操作和真实性的游戏暂时只能放弃将其引入。

新体感技术的到来

为了改变Wiimote存在的缺陷，在E3 2009展会上，任天堂推出了自己的改进方案—Wii Motion Plus。Wii MotionPlus是通过Wii遥控器手柄底部的扩张端子进行连接，并通过与手柄内藏的加速度传感器以及传感器感应条进行联动，从而提高3D空间中的位置检测能力。

而索尼在E3上也公布了针对PS3设计的体感装置—针对EYETOY摄像头搭配专有感应芯片的控制器。因为其搭配了可变色LED灯和感应芯片，业界预测其精准度将是三大游戏主机厂商的体感技术中高的，因为它还可以用来写字和画图。索尼也宣称，透过EYETOY的影像捕捉，该系统可以达到完全即时地将玩家身形与游戏画面进行合成，而玩家手上的控制棒在游戏中可表现为网球拍、球棒、刀剑、流星槌、鞭子等各种外观。或者你可以把它看作是“Wii+EYETOY”的结合(友情提醒：注意不要在索尼粉丝面前把这个看法说出来)。

此外，索尼还表示该体感装置可配备力反馈技术，并宣称“PS3开发套件现可实现面部及头部跟踪功能”。为实现这些功能，索尼已经开始为PS3的开发程序库添加新功能，包括AiLive动作识别中间件，以及索尼自行开发的面部识别库等。索尼电脑娱乐欧洲公司SCEE的开发服务主管Kish
Hirani向游戏开发商们保证，PS3连接PlayStation Eye摄像头将能够实现完整丰富的面部识别功能，包括“基于面部图像判断玩家性别和大概的年龄，识别多个器官如鼻、眼、耳，甚至还可以检测玩家是否微笑(类似索尼相机的微笑快门功能)。”

而这家公司日前又提出了一项新的PS3专用动作感应控制技术的专利申请，该项新技术与上面提到的装置完全不同。根据所公开的相关资料显示，这种全新的动作感应控制技术无需专用的手柄控制器，而是可以将现实生活中的任何物体拿来控制游戏，资料中展示了一款U形物体，而实际上诸如杯子、书本等物体也可以使用。

玩家只需手持物体在摄像头前转动，摄像头就会自动扫描并将物体的形状以及动作数据保存下来，从而把任何物体都能成为控制器。

不过，任天堂和索尼的这些技术在微软的方案面前，可没什么值得夸奖的，尽管我认为微软的构想暂时只是个美梦。

不同的道路

好吧，现在我们可以来谈谈本文重要的主角—Project Natal。不同于任天堂和索尼，微软则走了更具有革新意义的另外一条路。微软为其体感系统取名“Project Natal”—一个整合有摄像头、感应器和软件系统的体感系统。

简单来看，Project Natal似乎和EYETOY颇为相似，但该系统可以完成对用户三维动作的识别。为了实现这一功用，它有一个配备了单色CMOS传感器的装置(有人称之为infrared camera)，允许其在任何光照条件下识别房间内的三维空间，或是测量玩家动作的Z轴深度，而不是像EYETOY一样将图像作为一个简单的二维图形来识别。因此它可以判断整个房间内所有物体在三维空间上的运动，并且通过对人体48个关节点运动的测算，精确判定用户的动作。目前来看，该装置集成于
Project Natal摄像头中(比尔·盖茨在近接受媒体采访时将之称为“景深传感摄像头”)。

实际上，比尔·盖茨早在2007年就提出了“Project Natal”的概念。当年在华尔街日报举办的“
All Things Digital”会议上，比尔·盖茨和史蒂夫·乔布斯同时登台时就表示：“想象一款游戏机，你可以直接拿起球棒或网球拍挥舞。”这时，主持人提醒他，Wii上已经应用了体感技术。而盖茨则明确区分了两者的不同：“不对，那不是一回事。你无法使用你自己的网球拍，你不能和朋友坐在一起，自然地做各种动作。那只是3D定位设备，而我现在说的是视频识别，是一款能看到你正在做什么的摄像头。”

微软对于Project Natal的定义很简单—一个让游戏玩家无需任何游戏控制器的游戏控制方式。Project Natal集成的传感器可以追逐到你身体的3D动作，对用户进行面部“辨识”，甚至还能听懂玩家的语音命令！

Project Natal的美梦

看到这里，你才仅仅了解这个计划的冰山一角，事实上Project Natal的终目的甚至是改变人类使用电脑的方式。大导演史蒂文·斯皮尔伯格认为，人与机械完美的沟通方式应当是“看不见”的。Project Natal正在做着这样的努力。Project Natal未来可能会带来哪些变化？

1.你将能够用语音随时控制你的Xbox，享受即时和你的朋友视频聊天等娱乐；
2.游戏体感操作，你可以在F1赛车类游戏中，用手模拟方向盘，也可以模拟换轮胎的动作。甚至在一些特殊游戏中，你可以模仿喷火怪兽一样，张开大口吐出烈焰；
3.你可以与特定的游戏人物在程序中进行语音交谈，它甚至能对你的话语做出各种动作和表情回应；
4.开机面部识别登录，以及扫描下你的模样，并在虚拟世界中建立一个和你一模一样的虚拟体；
5.你可以从好友那里随意接收漂亮新衣，用来穿在Xbox中你的虚拟体身上，以观察这身衣服是否适合你；
6.你甚至可以把任何一个东西放在Project Natal摄像头前进行扫描，然后把它递给特定游戏/程序中的角色，这个东西可以是你心爱的滑板、特制的网球拍或是你自己信手涂鸦的一幅画。

写在后

Project Natal在短时间内很难实现它的终计划。即使是全身控制游戏的方案，也仍有一些问题需要克服，比如对于局部细微的感测仍有待加强。初步来看，无论是任天堂、索尼，还是微软，都无一例外地选择将体感技术作为未来游戏革新的突破方向。丢掉手柄，用全身来投入到游戏中，日益改善的体感技术带来的游戏方式，或许将彻底改变我们的游戏世界……