創新使用者互動介面研究 (UIUI)

Johnny Lee，如果你在 Google 上面打入這個名字第一個跑出來的連結就是這個人的個人網站。他因為利用 Wii 創造了 MultiTouch 以及虛擬實境 (VR) 而聞名。看到 Johnny 充滿喜氣的臉，以及同樣是個創意無限的科學家，讓我想到了 Paprika 這部電影裡面的時田。

Johnny Lee 利用 Wii 來創造了追蹤手指頭以及實踐了 Multi-Touch 的 screen。這個最大的貢獻當然就是能夠把 Wii 拿來當作 Multi-touch 玩，也可以利用 Wiimote 來達成像是關鍵報告中的 Motion Glove。其中背後的原理非常的簡單，利用到的就是一個觀念而已: IR LED 以及只能接受 IR LED 波段的 webcam。

在這邊我們稍微簡述一下 Wii 遙感的背後原理。

基本上 Wii 的 Sensor Bar 裡面是有個 10 個 IR LED，左右各五個。而 Wiimote 上面則是有一個圖像感測器，我們姑且把它想成是一個 webcam， 而在 Wiimote 的前方有一個看起來黑黑的蓋子則是負責過濾到其他的可見光源讓 Wiimote 裡面的圖像感應器只能接收到 IR 的光。

因此，利用 Wiimote 上面的 camera 所偵測到的 IR LED 的位置，以及接收到的亮度，可以大致上來判斷 Wiimote 在 3D 空間中的位置。所以，Johnny 是怎麼利用 Wii 來達成追蹤手指頭的效果呢? 非常簡單。現在，我們已經知道 Wiimote 是可以接受 IR LED 光源的接受器。因此，我們就把 Wiimote 當成 IR Webcam 就是了，讓 Wiimote 來偵測所偵測到的 IR 光源即可。達到這件事情，Johnny 用了一個 IR LED 陣列，並將這個 IR LED 陣列對著操作者投光。

如上圖所示，在 IR LED 陣列中間插入 Wiimote 當作接收器。當 IR 的光打在人的身上時，會反射部分的 IR 光回去，而由於手指頭在身體的前面，因此反射回去的光會比較多。但是即使如此效果也不會太好，因此，為了解決這個問題，可以在手指上面套上一個高反射的亮片。如此一來，手指頭所反射回去的光就會比身體其他部分所反射回去的 IR 光源還要多。經過一下圖片上面的處理，就可以辨認出手指頭的位置了 (因為反射光源較多)。當然，如果在手指頭上面直接套上 IR LED 的話，效果會是最好。

同樣的道理也應用於 Johnny 的第二個 Wii Project以及第三個 Project。 所以，這樣子的原理神奇嗎? 其實不神奇，但是有創意的地方是跟 Wii 結合而已。而根據 Wiimote 所開出的 API 最多只支援四個手把，因此也就是說 Multi-Touch 只支援了四個觸控點。因此，如果枝到了背後的原理是不是能玩的花招就更多了? 沒錯。為什麼一定要用 Wiimote?  多麻煩，乾脆自己做一個 IR Webcam (其實不難做，我已經做過了，改天寫一下教學)，然後自己寫一個偵測程式不就 ok 了? 沒錯，你想到了，Johnny 也想到了。

所以 Johnny 最新的計畫可摺疊式螢幕就是利用這個概念。

在影片當中，我們可以看到在紙板的角落，或是在扇子的角落上面都裝有著 IR LED，利用這個標記出的 IR LED 位置，我們就可以利用一些圖學的概念把整個平面給重建出來了。然後手指的追蹤，也是利用在手的尖端上面套上面套上一個 IR LED。所以，光是 IR LED 跟一個 IR Webcam 就可以創造出如此神奇的應用。如果要再往前推的話，Jeff Han 的 Multi-Touch Screen 就是利用 IR LED 加上一個 IR Webcam 就做成了 (其實還要有一個全反射的介質)，有機會再跟大家介紹 Jeff Han 的 FTIR 的實作。

最後，大家有著最大的誤解就是以為 Johnny 靠著 Wii 拿到了博士，其實，Johnny 在 Projector 跟 Interaction 這個領域浸淫了很久。我發現他不但上過 SIGGRAPH，除此之外，也是 UIST 上面的常客。SIGGRAPH 是圖學界的最高論壇，UIST 是互動 UI 的頂尖論壇。

另外標頭的圖片的 Johnny 拿著的東西是他自己製作的 “窮人的 Steadycam“。因為我們拿著攝影機拍東西時常常會有手震，而動則上千美金的 Steadycam 可不是一般人可以負荷的。所以，Johnny Lee 告訴大家，如何利用 14美金來製作 Steadycam，當然，這也是他自己搞興趣的，還蠻有趣的。

熱門程度: 71%

相關推薦

• Multitouch: Surface Table 應用
• 利用 Wii 在家裡散步
• SourceBinder : 互動設計工具
• Obscura Digital : VisionAire
• AiLive: 如何使用 Wii MotionPlus

文章標籤: , Interaction, IR LED, johnny lee, multitouch, VR, wii

文章分類: 3d, Gesture, Interaction, multitouch, wii