互动科普

Kinect是由微软公司开发的一款游戏控制系统。这个系统将玩家的身体作为控制器，因而一旦有了Kinect，在对游戏画面进行操作时就不再需要手柄等控制器了。

这个系统的技术核心是配备有“图像传感器”、“距离传感器”和4个“麦克风”的复合传感器（Kinect传感器）。图像传感器具有将人和物体区别开来以及对玩家的面孔进行记忆和识别等功能。

距离传感器通过近红外线获取玩家身体的立体信息。根据这个立体信息，推断出玩家的骨骼体态，并确定头部和关节等20处支配身体活动的关键位置。通过收集大量的骨骼信息并对其进行分析，从而生成新的游戏角色的骨骼系统。

这20个位置，反映出活跃于游戏中角色的身体形态。因此，玩家只要做出动作，游戏中的角色也就会做出同样的动作。传感器以非常高的精确度将玩家的每一个细小动作反映到角色身上。此外，Kinect还可以同时对双人玩家进行识别。

根据内容，玩家还可通过声音操控游戏。Kinect可通过4个麦克风针对来自不同位置的声音进行区分。也就是说，Kinect可同时识别多个玩家的声音。

这种新型控制系统，既然可以应用于游戏，就一定可以开发出其他的用途。Kinect的出现，让只使用手势以及声音就能控制电脑或者家用电器的时代离我们又近了一步。

Kinect的系统

在电视机上方，安装的是Kinect传感器（也可安装于电视机下方）玩家站在传感器的前面便可被自动识别，进而与游戏角色实现联动。

Kinect传感器为捕捉玩家的动作以及声音的复合传感器。安装有发射和接收近红外线的装置（距离传感器）、图像传感器和4个麦克风。Kinect中所使用的距离传感器采用的是“structured light”这一方式。这是一种将细小条纹状或格子状的近红外线发射到物体表面的方法。物体的表面接收到近红外线后，根据物体的形状，条纹或格子发生变形后反射回去。近红外线接收装置读取到这种变化后，通过游戏机主机的软件对原始的立体形象进行复原。

到现在为止，在将人体的动作转化为数字信息的操作中，使用的都是“motion capture”这一技术。即在人体的表面贴上数个标记，对标记的运动轨迹进行读取的技术。这些标记包括能发光以及能反射光的一些物体。而Kinect通过计算机将假想的标记自动“贴”在人体上的技术则是划时代的。玩家不需要将标记贴在自己身上，也不需要手持控制器。

（本文发表于《科学世界》2011年第4期）