深度報告：這才是蘋果雙攝的真正野心！

2016-10-24

如果説鼠標是PC電腦時代人機交互的主要設備，那麼體感則可能成為智能設備未來更直接的人機交互方式。到2020年，體感攝像頭在智能電視中的滲透率有望達80%，在智能手機中的滲透率可達50%，市場規模將達百億量級。

虛擬現實VR產業的快速發展更加突顯了體感交互技術的必要性：產品級三大VR頭顯HTC、Oculus和索尼PS均利用體感交互技術實現全沉浸式真實感用户體驗；雙目體感技術更有機會實現無需額外硬件的手勢識別。

事實上，體感交互技術經理了三個階段：

1、早期的智能設備交互才用手柄方式，如任天堂的Wii Remote和索尼PS Move等；

2、2010年起，紅外體感攝像頭開始被使用在微軟Kinect、英特爾RealSense等設備；

3、2013年起，更加輕便的雙目攝像頭體感設備被應用在PS4、LeapMotion等產品中。

手柄體感

通過手柄與主機的信號交互實現運動狀態的精準捕捉。早期的智能設備交互才用手柄方式：

1、通過紅外/可見光拍攝，實現手柄的空間定位；

2、藉助手柄內置的傳感器（如陀螺儀、地磁感應器等），實現手部活動的精準感知。

手柄體感交互方式簡單可靠，但硬件設備數量較多，難以提供真實的用户體驗，因而正逐漸被紅外體感、雙目體感所取代。

紅外體感

光學攝像頭和紅外深度傳感器確定人體空間位置。紅外體感設備一般包括兩部分：

1、普通光學攝像頭，實現人體的二維捕捉；

2、紅外深度傳感器，通過發出或接收紅外光來確定深度信息。

二者結合即可獲得人體的三維空間位置。

紅外體感交互方式可以解放雙手，帶來前所未有的互動體驗，因而在大型設備（如智能電腦、智能電視等）中得到了廣泛應用（體育類遊戲、虛擬樂器彈奏、3D雕塑、機器人控制等），掀起了體感技術的熱潮。紅外體感的重要發展趨勢是小型化，未來可能應用於VR、智能手機等移動終端。

雙目體感

硬件設備及簡化，或將成為智能手機體感交互的長期方向。

雙目體感設備僅需要兩個普通光學攝像頭，利用雙目立體視覺成像原理實現三維定位，即可進行手勢、肢體動作的綜合分析判斷。

這種方法對於用户的輸入限制較小，可以實現更加自然的人機交互；由於設備極簡，更有可能應用至智能手機等小型移動終端。

目前，多款手機已經搭載雙攝像頭，如iPhone 7 Plus、LG Optimus 3D、HTC EVO 3D、LG V10、華為榮耀等，智能手機進入裸眼3D時代。

但是，雙目體感尚存在計算量較大的問題，對硬件和算法的要求較高。預計伴隨芯片和計算能力的提升，雙目體感或將成為智能手機體感交互的長期發展方向。

蘋果的雙目體感佈局

蘋果多項專利全產品線佈局體感控制，下一代產品或將搭載雙目體感攝像頭。

2013年11月，蘋果收購微軟Kinect的關鍵供應商PrimeSense。

2014年12月，美國專利商標局公佈了蘋果的一項體感操作專利ZoomGrid，是PrimeSense核心技術之一，計劃用於未來的Apple TV和Mac產品；此外，還有一項與PrimeSense無關的體感操作專利，用於iPhone、iPad或者iPod touch，這一項技術可以在設備的側邊進行遠程手勢操作，而無需任何接觸。

2015年1月，蘋果有獲得一項與3D體感操作相關的技術專利，可以將用户的手勢轉化為計算機指令，專利文件中表示適用範圍包括Apple TV、iPhone、iPad和Mac。

2016年7月，蘋果旗下PrimeSense團隊獲得一項光學測繪專利，可以內嵌在iOS設備中，識別用户手勢操作。此係統包括一個圖形投影儀，用於生成圖形光學投射在用户手部，光探測套件收集手部反射的光線並將圖像數據發送給控制器，控制器構建手部三維立體圖。此係統能嵌入iPhone、iPad、iPod、Mac等設備中。

2016年9月7日，蘋果發佈了新一代的iPhone7，搭載雙攝像頭。預計下一代蘋果智能手機將大概率搭載雙目體感技術，掀起體感應用的新浪潮。

體感交互技術關鍵供應商

InvenSense的核心技術在於陀螺儀、加速傳感器、磁力傳感器等元件，適用於手柄體感，其代表產品為任天堂Wii。

PrimeSense的關鍵技術是光編碼LightCoding技術，曾被用於微軟Kinect一代、華碩Xtion Pro等產品中，2013年被蘋果收購後停止對外授權和供貨。

Omek的主要技術優勢為手勢識別和追蹤軟件，2013年被英特爾收購，英特爾隨後推出實感攝像頭RealSense。

SoftKinetic精於深度感應芯片和體感中間件，供貨索尼PS4。

LeapMotion的核心技術為雙目攝像頭手勢追蹤，面向PC和Mac發佈體感控制器。

國內的優勢企業有奧比中光和華捷艾米，其中奧比中光供貨樂視3D體感攝像頭，華捷艾米則推出了自己的體感攝像頭IMI-3D。

隨着PC和智能手機之外的智能硬件產品越來越豐富，傳統交互技術不隨之突破，便難以滿足用户體驗的需求。

特別是VR行業需要打開思路開發更符合用户自然行為習慣的交互方式以滿足去鍵盤去鼠標後的虛擬世界。同樣，這也是可穿戴設備的新型需求。我們在其中看到以蘋果為首的巨頭走在了前面，而事實上，國內的VR創業公司在當前遇冷的情況下更應該加深自身的技術積累，才能收穫更深遠的發展前景。