行動3D技術正往「雙向道」邁進

從賣座電影《阿凡達(Avatar)》到任天堂(Nintendo)遊戲機 3DS ，這一段時間以來， 3D 娛樂已經受到廣大消費者歡迎；但該技術過去一直走在「單行道」上──觀眾們已經能透過 3D眼鏡等輔助裝置觀賞 3D多媒體內容，但卻無法以3D方式與他們的裝置溝通互動。微軟(Microsoft)遊戲機 Xbox Kinect 是第一款支援「影像深度」資訊輸入的消費性產品，該遊戲機創紀錄的銷售表現，也反映市場對於這類3D互動介面技術的喜好。

iPhone 4所提供的 FaceTime 視訊通話功能，可能是引起市場最多注意的一款工具，但 iPad 與 iPhone 的前向攝影機可提供的功能並不只是視訊通話；這類攝影機就像是小小的眼睛，能透過程式化追蹤使用者的頭部位置，在我們轉向左邊或右邊時，產生與使用Kinect類似的移動效果。但這種效果雖然很類似，其實只是表面(facade)的；例如當我們閉上一隻眼睛時，那些單個前向攝影機就只能產生2D影像地圖，失去影像的深度。

從技術的角度來說，iPhone已經採用了深度感測技術，而且是與Kinect一樣的原理。在iPhone的聽筒喇叭內，有埋入一個紅外線(IR) LED，會測量其前方物體的反射率(reflectivity)；這也就是使用者可以不須先按下任何按鈕，就能藉由將耳朵貼近電話以切斷通話的原因。雙攝影機與紅外線感測器都可達到一樣的效果，但兩者之間實際上是以紅外線方法較佳；因為要從兩個攝影機的影像轉譯出景深資料，所需的運算功耗遠高出從紅外線感測器資料轉譯的方法。

此外，紅外線感測功能在黑暗與明亮環境的效果一樣好，就有點像是技術進階版的「手電筒」應用程式；雖然大多數的使用者並不會需要帶著智慧型手機通過黑暗區域，但這也代表著深度感測應用程式可能會將某些新功能推向市場。

這就好像我們有第二雙眼睛一樣，行動裝置的深度感測資訊輸入功能可以看到我們所指向的任何事物；對視障者來說，這種功能不僅意味著能以手勢指令來取代觸控螢幕入，也表示他們的行動裝置具備做為視覺協助工具的潛力。一個由德國大學生所組成的研究團隊，已經嘗試過將Kinect配戴在視障者的頭部，用以作為導航工具；將深度感知功能整合到行動裝置，則可能提供類似的好處，而且不須負擔Kinect的笨重。

深度感測介面總有一天會顛覆我們與電子裝置互動的方式。首先，觸控螢幕的出現讓我們的手指與其自然的動作取代觸控筆，現在Kinect則免除了使用者與其裝置之間的所有工具。iPad的 GarageBand 樂器程式，能讓使用者以空中手指撥弦的方式來演奏，未來甚至可能會推出新一版的Angry bird遊戲，讓玩家可以從螢幕外彈指操縱憤怒鳥兒來擊潰小豬磚塊。

但儘管可能受到歡迎，支援深度感測功能的行動裝置能否普及，最終命運還是掌握在製造商手中；而且到目前為止，廠商們對3D的興趣集中在「所輸出的資訊」、並非輸入技術。已經開始預購的HTC EVO 3D，可望是第一款裸眼式3D Android手機，具備類似功能的LG Trill則將緊接著上市。在Apple這廂，市場猜測iPhone 5會支援3D攝影機與顯示器；而且該公司手裡還有不少3D投影機/顯示技術專利，取得日期最早可追溯至2006年。

紅外線感測器與雙攝影機都是新興技術，很難預測它們將如何被其他裝置所採用；但Kinect的成功將為深度感測技術的未來應用開先例。目前已有一個探索Kinect新應用的非官方開放性研究計畫(The Open Kinect project)展開，所構思出的數千種新用途，已經使該裝置遠超過原先作為遊戲機的用途；隨著技術不斷演進以及大眾喜好的日益增長，類Kinect技術走向行動化的趨勢越來越不可避免。

電子工程專輯 2011/05/24   Judith Cheng 編譯

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Future of mobile 3-D is a two-way street (EETimes)本文作者Ryan Engle為Mutual Mobile公司的iOS平台資深軟體開發工程師，專長深度感測與擴增實境技術的商業應用，曾主導開發iPad的Audi A8體驗程式