互動投影系統(tǒng)的技術(shù)及原理

互動投影系統(tǒng)為融合當(dāng)今世界最高科技的廣告和娛樂互動系統(tǒng)，互動影音系統(tǒng)提供一種不同尋常并激動人心的廣告與娛樂交相輝映的效果系統(tǒng)?；油队跋到y(tǒng)通過觀眾的身體動作來與圖像進(jìn)行互動，可以產(chǎn)生各種特效影像，讓人進(jìn)入一種虛實(shí)融合、亦真亦幻的奇妙世界。

今天ARinChina采訪到福州夏天電子商務(wù)有限公司CEO賴文龍先生，我們一起來聊聊互動投影的相關(guān)知識。夏天電子商務(wù)有限公司專注于互動多媒體的研究及應(yīng)用，擁有多媒體兒童互動體感游戲130多款。

注：受訪人承諾文中數(shù)據(jù)無誤，為內(nèi)容真實(shí)性負(fù)責(zé)。ARC作客觀真實(shí)記錄，已備份原始記錄

ARC : 互動投影系統(tǒng)是由哪些部分組成的呢？都有著怎樣的作用？

賴文龍：組成可分為四個部分

1.信號采集部分，根據(jù)互動需求進(jìn)行捕捉拍攝，捕捉設(shè)備有紅外感應(yīng)器、視頻攝錄機(jī)、熱力拍攝器等；

2.信號處理部分，該部分把實(shí)時采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與虛擬場景系統(tǒng)對接；

3.成像部分，利用投影機(jī)或其他顯像設(shè)備把影像呈現(xiàn)在特定的位置，顯像設(shè)備除了投影機(jī)外，等離子顯示器、液晶顯示器、LED屏幕都可以作為互動影像的載體；

4.輔助設(shè)備，如傳輸線路，安裝構(gòu)件，音響裝置等。

ARC : 互動投影系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)是什么？這是一個什么樣的原理呢？

賴文龍：從形式上定義，互動投影技術(shù)即可以完成人的實(shí)體動作對投影機(jī)畫面的虛擬場景和虛擬物體的立體交互操作的系統(tǒng)就是互動投影。

實(shí)現(xiàn)互動投影的核心在于對現(xiàn)實(shí)世界信息的捕捉，以及建立在一定規(guī)則上的對現(xiàn)實(shí)世界信息在虛擬世界中的影響的反饋，并將這種反饋效果實(shí)時顯示出來。

目前，國內(nèi)市場大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)均基于一種被稱為“影像動作識別非接觸式交互”的技術(shù)。該技術(shù)強(qiáng)調(diào)對人體動作在沒有實(shí)體接觸狀態(tài)下的分辨、記錄和分析。對實(shí)體世界的這種判斷能力是互動投影系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)。

互動投影的原理：實(shí)現(xiàn)“影像動作識別非接觸式交互”的關(guān)鍵在與獲取現(xiàn)實(shí)影像，并從中提取必要的辨別主體，例如人，對人的組成部件形態(tài)在既定的空間坐標(biāo)中分解，構(gòu)成識別信息庫，并被虛擬演示系統(tǒng)調(diào)用。

該系統(tǒng)的工作過程就如同，我們用數(shù)碼相機(jī)拍攝一張照片，然后我們看到了一座房子、一個人和一只狗。假如系統(tǒng)關(guān)注的對象物體是“人”那么我們就要分析在顯示空間坐標(biāo)中，人的腿、手或者眼睛的位置。將得到的這些人體部位的空間信息與顯示圖像中的虛擬物體的空間信息對比，如果發(fā)現(xiàn)空間重合，則改變顯示物體的形狀或者空間位置。形成類似人真實(shí)觸碰了虛擬物體的景象。

ARC : 在你們用到的互動投影中根據(jù)環(huán)境極其行業(yè)特性的需要，互動投影都可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域呢？

賴文龍：互動投影系統(tǒng)是時代新興的產(chǎn)品，由于擁有吸引人流的特點(diǎn)，所以應(yīng)用的范圍是非常廣泛。除了傳統(tǒng)廣告的應(yīng)用領(lǐng)域之外，互動投影可以很好的應(yīng)用于各種企業(yè)、政府展廳展館，博物館，科技館等展示性場所;在各大商場、大型超市，星級賓館酒店、各檔次酒吧、明星演出等都可以看到互動投影的身影，連近兩年的春晚也有互動投影系統(tǒng)登場獻(xiàn)“影”。

ARC : 我們知道傳統(tǒng)互動投影技術(shù)原理是有很大局限的，那您覺得基于大屏幕的多點(diǎn)觸摸技術(shù)的日益成熟，現(xiàn)在的互動投影和傳統(tǒng)的互動投影技術(shù)有哪些較大的區(qū)別呢？

賴文龍：互動投影是一門以大屏幕投影畫面顯示技術(shù)為主的，并應(yīng)用了現(xiàn)代遙感科學(xué)與多媒體處理技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)。互動投影的目的在于將人的實(shí)體形象影響于投影機(jī)的顯示畫面中，使其畫面就如同真正的被人的實(shí)體動作“指點(diǎn)、踩踏、”所影響了一樣而發(fā)生的改變。

與傳統(tǒng)的人機(jī)交互不同，在互動投影系統(tǒng)中，人只是自然的完成一些動作，系統(tǒng)會主動捕獲人的行為，并作出應(yīng)對變化。傳統(tǒng)的人機(jī)交互，主要是人給機(jī)器下下達(dá)命令，機(jī)器采取動作。機(jī)器是處在人這個基本應(yīng)用環(huán)境中的?；油队跋到y(tǒng)內(nèi)，人不需要下達(dá)刻意的命令，只要人進(jìn)入了互動系統(tǒng)的空間環(huán)境，那么系統(tǒng)自然就會對人的動作做出必要反饋。在這一系統(tǒng)中，人是處于互動投影這個系統(tǒng)環(huán)境中的。

由此可以看出，傳統(tǒng)人機(jī)交互，人是主動的一方，而機(jī)器卻是被動一方。但是，在互動投影中人是被動的一方，機(jī)器承擔(dān)主動感知人的存在，并作出反饋的角色。

與傳統(tǒng)虛擬仿真技術(shù)相比，互動投影是立體的實(shí)時的信息系統(tǒng)，是不可預(yù)知的仿真系統(tǒng)。傳統(tǒng)的虛擬仿真系統(tǒng)主要研究如何構(gòu)建獨(dú)立于人的模仿客觀世界的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)的變化服從于任何已經(jīng)被系統(tǒng)定義的規(guī)律。

在互動投影系統(tǒng)中，不僅存在傳統(tǒng)虛擬仿真系統(tǒng)的信息體，同時也存在人這個真實(shí)的信息體?；油队笆翘摂M系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)在已知規(guī)律下，虛擬系統(tǒng)對人這個未知的信息集合反饋?；油队笆且豁?xiàng)融合了現(xiàn)實(shí)與虛擬兩個世界的系統(tǒng)技術(shù)。

ARC : 互動系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)的？我們常看到的是互動地面投影系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能達(dá)到怎樣逼真的效果？

賴文龍：互動游戲軟件是實(shí)現(xiàn)參與者和各類效果之間實(shí)時互動的核心部分，把采集的參與者的影像和動作數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并實(shí)現(xiàn)和處理器中固有的數(shù)據(jù)進(jìn)行合成處理。影像顯示器把實(shí)時的互動效果顯示出來，讓虛擬互動體驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)空間演示智能展示，從而帶給人非凡的互動體驗(yàn)感受。夏天電子互動系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)參與者置身于虛擬影像的世界中，并且與虛擬世界之間有直接體驗(yàn)的互動?？梢蕴峁┒喾N與虛擬影像交流的互動方式，這種互動方式顛覆了鼠標(biāo)、鍵盤、游戲控制桿等傳統(tǒng)控制方法，是一種革命性的互動方式。參與者與設(shè)備之間沒有物理接觸，互動系統(tǒng)具有優(yōu)秀的耐用性，日常維護(hù)也相當(dāng)方便。互動地面投影系統(tǒng)開創(chuàng)了虛擬與現(xiàn)實(shí)的完美互動，我們在書中看到的一汪清水，碧波粼粼，水草含羞，魚兒漫游，水聲輕盈，蛙聲時鳴田園景象在虛擬地面互動投影系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)下在高樓林立的城市之間也能如同身臨一般，在虛擬影像幻化下一切景象就在眼前，當(dāng)游客步入水池，蛙聲驟停，漣漪隨腳步蕩起化開，魚兒像受了驚嚇，頓然散開，再次走動，漣漪再次隨腳步泛起而蕩開、擴(kuò)散，一切恰似“踏浪”、恰似金老筆下“凌波微步”的武學(xué)勝景。

ARC : 互動投影游戲里面的素材是否可以隨意更換呢？它都有哪些優(yōu)勢？

賴文龍：部分素材可隨意更換，互動投影游戲以多通道(multi-modal)交互技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)為基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)的單媒體和多媒體傳播形式進(jìn)行升級，突破了時間和空間的限制，以一種直觀化、立體式、互動性的方式傳遞一種全新感官體驗(yàn)。互動多媒體通過提供“互動” 元素，將傳播信息與體驗(yàn)者的距離拉到最近，配合奇幻的視覺和美妙的音響，集趣味性和娛樂性為一體，讓體驗(yàn)者在互動過程中自然而然地接受展示中傳遞的信息內(nèi)容，從而達(dá)到一種互動情感共鳴。根據(jù)不同的環(huán)境條件、商業(yè)目的、受眾年齡、文化背景、透過整合多通道交互技術(shù)，給參與者帶來一場空前的視覺盛宴。