（南京信息工程大學(xué)，江蘇南京市，210044）韓麗雅

交互技術(shù)不斷的改革升級(jí)，引領(lǐng)交互方式更新迭代。人機(jī)之間的交互進(jìn)程發(fā)生著變革性的顛覆，由機(jī)器中心變?yōu)橛脩?hù)中心，由專(zhuān)業(yè)操作變?yōu)榇蟊姴僮?；有單一輸入變?yōu)槎喾N形態(tài)輸入。手勢(shì)識(shí)別被認(rèn)為是新媒體環(huán)境下最有可能的人機(jī)交互方式，以它更為自然和諧的互動(dòng)方式，以及它的趣味性、直接性、距離性、便捷性不斷融入當(dāng)下的智能環(huán)境。從智慧城市的提出，到現(xiàn)在智能家居、智能出行、智能旅游......不斷提出、推廣與應(yīng)用，智能環(huán)境成為未來(lái)環(huán)境發(fā)展的主流形態(tài)。手勢(shì)識(shí)別這一技術(shù)不免在這樣的發(fā)展環(huán)境下得到應(yīng)用，力求帶來(lái)更和諧、更自然的使用感受。

1 手勢(shì)識(shí)別在智能環(huán)境下的SWOT

1.1 手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用的S-Strengths分析

目前手勢(shì)識(shí)別有利用數(shù)據(jù)手套和基于視覺(jué)、依靠攝像頭兩種采集方式。數(shù)據(jù)手套通過(guò)用戶(hù)在手部佩戴數(shù)據(jù)手套，將用戶(hù)手部狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)施反饋到機(jī)器，從而調(diào)配數(shù)據(jù)，發(fā)布命令。而基于視覺(jué)、依靠攝像頭則不使用外部工具的識(shí)別，通過(guò)攝像頭，直接對(duì)用戶(hù)手部形狀和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行捕捉圖像序列識(shí)別。無(wú)論是哪一種，手勢(shì)識(shí)別都是最符合人對(duì)于機(jī)器使用的自然交互。手勢(shì)識(shí)別具有的趣味性，每一次的交互都是人與機(jī)器的一次游戲互動(dòng)，在實(shí)用性不減的情況下，加深互動(dòng)的趣味作用；具有的直接性，是擺脫鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、物理按鈕的一次的變革式交互成長(zhǎng)。手勢(shì)識(shí)別將媒介回歸用戶(hù)本身，不再需要外部媒介作為中轉(zhuǎn)對(duì)機(jī)器發(fā)布命令，這是傳統(tǒng)交互方式不具備的優(yōu)點(diǎn)，用戶(hù)與機(jī)器的互動(dòng)更加方便，快捷；具有距離性和便捷性，在直接性的基礎(chǔ)上，用戶(hù)不必在使用過(guò)程中，時(shí)時(shí)不離機(jī)器，可以擁有相對(duì)的空間自由。手勢(shì)識(shí)別具有諸多優(yōu)勢(shì)，在投入使用時(shí)產(chǎn)生的效果是其他交互方式所不能比擬的，如游戲中的手勢(shì)識(shí)別，將手勢(shì)直接作為游戲模型的輸入媒介，給游戲用戶(hù)完全的沉浸式游戲體驗(yàn)，所帶來(lái)趣味性以及沉浸感更加滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)游戲的游戲體驗(yàn)。

1.2 手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用的W-Weakness分析

從交互方式的發(fā)展史來(lái)看，手勢(shì)識(shí)別這種有距離的交互過(guò)程是前所未有的，用戶(hù)在長(zhǎng)時(shí)間使用文字、按鍵、觸屏等交互的情況下，手勢(shì)識(shí)別這一變革性的突破需要時(shí)間被用戶(hù)接受。從技術(shù)上說(shuō)，數(shù)據(jù)手套的采集方式連動(dòng)性弱，反饋時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)用戶(hù)的沉浸感體驗(yàn)有所影響，此外，這一方式需要保持手部清潔，在步驟上并不適合用戶(hù)日常使用；而依靠攝像頭采集數(shù)據(jù)在操作過(guò)程中設(shè)備需要應(yīng)用手勢(shì)分割，手勢(shì)跟蹤到手勢(shì)識(shí)別系列操作，通常會(huì)用膚色分割的方法，通過(guò)對(duì)皮膚的顏色色調(diào)區(qū)分將手勢(shì)從背景中分離出來(lái)，這種設(shè)置會(huì)受到場(chǎng)地，光線，亮度，背景顏色及不同膚色人群等諸多客觀因素影響。另外，用戶(hù)的熟練程度也會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的采集有干擾。就目前研發(fā)來(lái)說(shuō)，手勢(shì)識(shí)別的數(shù)據(jù)庫(kù)仍需要改進(jìn)。

1.3 手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用的O-Opportunity分析

智慧城市以融合化的特點(diǎn)，利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)建設(shè)城市智能化。在這樣的環(huán)境下，“智能”成為各個(gè)領(lǐng)域方向的發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)今社會(huì)，人們開(kāi)始依賴(lài)機(jī)器為生活帶來(lái)的便利，以人為中心，實(shí)現(xiàn)受眾本位，“智能”活動(dòng)開(kāi)始進(jìn)入人的各方面探索。智能環(huán)境進(jìn)一步拉近了人與機(jī)器的距離，在這樣的環(huán)境下，手勢(shì)識(shí)別很容易被人快速接受。另外，手勢(shì)識(shí)別自帶的優(yōu)點(diǎn)完全以用戶(hù)體驗(yàn)為重點(diǎn)，符合未來(lái)智能發(fā)展及交互變化的趨勢(shì)。除發(fā)展環(huán)境外，手勢(shì)識(shí)別也能很好適應(yīng)中國(guó)的老齡化市場(chǎng)。手勢(shì)識(shí)別的出現(xiàn)也給聾啞殘疾人士帶來(lái)便利，其自帶的優(yōu)勢(shì)，在心理層面也給他們帶來(lái)安全感。

1.4 手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用的T-Threat分析

手勢(shì)識(shí)別雖具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但基于市場(chǎng)來(lái)看依舊存在威脅。手勢(shì)識(shí)別與語(yǔ)音交互被認(rèn)為是未來(lái)最具潛力的兩大交互方式，這就說(shuō)明語(yǔ)音交互與手勢(shì)識(shí)別帶給用戶(hù)的便捷性、交互過(guò)程的自然和諧性不相伯仲。語(yǔ)音交互利用用戶(hù)對(duì)機(jī)器語(yǔ)音發(fā)布命令，機(jī)器得到命令后給予相應(yīng)反饋。目前語(yǔ)音交互最成熟的是siri、小愛(ài)同學(xué)這類(lèi)的虛擬語(yǔ)音助手，或是天貓精靈、小度一類(lèi)的智能語(yǔ)音音箱，此外，人工智能的迅猛發(fā)展，語(yǔ)音交互在機(jī)器人的身上也得到了很好的應(yīng)用。以目前市場(chǎng)看，語(yǔ)音交互的接受程度和其技術(shù)成熟程度要高于手勢(shì)識(shí)別，這是手勢(shì)識(shí)別市場(chǎng)較大威脅之一。

2 手勢(shì)識(shí)別在智能環(huán)境下的具體運(yùn)用

2.1 智能出行中的手勢(shì)識(shí)別

隨著汽車(chē)的智能時(shí)代來(lái)臨，手勢(shì)識(shí)別在一些概念車(chē)中已經(jīng)有所應(yīng)用，通過(guò)簡(jiǎn)單的手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別發(fā)布命令，主要有開(kāi)始、拖拽、確認(rèn)、滑動(dòng)、顯示等命令，駕駛員伸出右手做出相應(yīng)動(dòng)作即可進(jìn)行操控。在小型車(chē)載交互中主駕駛位上的交互主要是中控屏、HUD的交互，在車(chē)內(nèi)可以完成接掛電話(huà)、選擇歌曲、調(diào)節(jié)音量等基礎(chǔ)操作，畫(huà)面顯示效果中手形識(shí)別可以觸動(dòng)畫(huà)面特效，2018年君馬SEEK5就是典型的例子。Delphi為寶馬7系配備了手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，在車(chē)內(nèi)對(duì)空氣揮手就能操作信息的場(chǎng)景在現(xiàn)實(shí)中得到實(shí)踐。大型車(chē)載交互中，除駕駛員可以進(jìn)行人機(jī)交互外，乘客的交互需求也有所考慮。乘客可以利用手勢(shì)識(shí)別對(duì)座位前的顯示屏進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)，完成一些娛樂(lè)性操作，如拍照、聽(tīng)音樂(lè)等。

2.2 智能家居中的手勢(shì)識(shí)別

智能家居APP是目前控制智能家居的使用最多，推廣最普遍的途徑,事實(shí)上智能家居的人機(jī)交互方式十分貼合人機(jī)交互發(fā)展規(guī)律。現(xiàn)今家居生活里，手勢(shì)識(shí)別具有天生優(yōu)勢(shì)，完成操作需求之余還可為用戶(hù)帶來(lái)方便、有趣的額外體驗(yàn)。以紐約的Hayo公司為例，其主要研究智能家居中空間與家具的控制聯(lián)系。Hayo公司運(yùn)用空間分析技術(shù)為智能家居提供一種綜合遠(yuǎn)程的控制方式，通過(guò)攝像頭感知空間，從而讓用戶(hù)和遠(yuǎn)程控制器進(jìn)行互動(dòng)，以達(dá)到遙控家居的目的。Hayo建造家居環(huán)境的3D圖像映射，設(shè)置手勢(shì)觸發(fā)開(kāi)關(guān)從而發(fā)布命令，如拍拍桌角就開(kāi)啟燈光、擺出指揮家的手勢(shì)就播放音樂(lè)等。手勢(shì)識(shí)別不僅在開(kāi)關(guān)控件上發(fā)揮作用，且在特殊情景或人群下，也具有特殊的優(yōu)勢(shì)。預(yù)計(jì)到2050年，中國(guó)老齡化問(wèn)題將使60歲人口超過(guò)總?cè)丝诘?0%，老齡人口在家居生活中的特殊性，有譬如像高血壓、心臟病、摔倒等老人無(wú)法預(yù)料到的問(wèn)題，設(shè)置安全手勢(shì)的重要性由此可見(jiàn)。此外手勢(shì)識(shí)別自帶的趣味性、娛樂(lè)性也在一定程度上緩解了老齡人口的獨(dú)居情況。手勢(shì)識(shí)別還可用于聾啞群體，使他們以熟悉的方式對(duì)機(jī)器進(jìn)行控制。

3 結(jié)論

近年來(lái)，智能環(huán)境的不斷發(fā)展，智能出行、智能家居成為人們?nèi)粘ＤＪ剑o人們帶來(lái)舒適便捷的生活環(huán)境。人們?cè)絹?lái)越依賴(lài)技術(shù)帶來(lái)的先進(jìn)，依賴(lài)機(jī)器帶來(lái)的便捷，依賴(lài)方式帶來(lái)的舒適。手勢(shì)識(shí)別所有的趣味性、直接性、距離性、便捷性也逐漸被人所認(rèn)同，接受，使用。根據(jù)上文的swot分析，手勢(shì)識(shí)別在智能環(huán)境背景下，優(yōu)勢(shì)與機(jī)遇的比重更大，手勢(shì)識(shí)別能有很好的市場(chǎng)及應(yīng)用、發(fā)展和完善，是符合用戶(hù)行為期待，滿(mǎn)足用戶(hù)心理以及使用體驗(yàn)的未來(lái)交互發(fā)展的新實(shí)踐。