划出个未来：Leap Motion 开发及初体验

作为 Kinect 较早的玩家之一，我经历了一个由惊喜到淡忘的过程。动作捕捉游戏一开始确实能够让人惊喜非常，配套游戏的设计也确实让人眼前一亮。可大概 1 个月以后，我就对 Kinect 失去了兴趣。说实话，玩法不够多，体验不够好，而且体育锻炼我更愿意去户外。但是将 Kinect 用于其他领域，可能性就会大很多。比如用在互动广告、现实增强等等方面。

微软推出 Kinect for Windows 开发套件，目标就在于推广 Kinect 进入商用及民用领域。Kinect 擅长人体结构的探测以及人脸识别，但对更近距离以及更高精度的要求无能为力，而 Leap Motion 正填补了这个领域。Kinect 识别人体骨架、动作主要依靠硬件特性，Leap Motion 则主要依靠算法。我们有机会拿到了一台 Leap Motion 开发版，进行了操作和简单的开发体验。

Leap Motion 外形很小巧，尺寸大约为 80 毫米× 30 毫米× 11 毫米， 重量约 32 克。侧面使用铝合金材质，顶部是黑色半透明玻璃，底部是橡胶垫脚。可以通过位于“正面”右下角的指示灯和左侧的接口判断正反，Leap Motion 在正常工作时会点亮绿色指示灯，同时能够看到设备顶部透明顶盖下被点亮的红外线 LED。

简单地说，Leap Motion是通过两个摄像头捕捉经红外线 LED 照亮的手部影像，经三角测量算出在空间中的相对位置。Leap Motion 的识别范围大致为设备顶部以上 25 毫米处至 600 毫米处，识别空间基本上是个倒置的四棱锥体。理论上在这个空间中能够实现精度为 0.01 毫米，目标是手指的动作识别，延迟大概在 5-10 毫秒左右。

Leap Motion 提供 SDK，包含多个示例，但开发资源相对 Kinect 来说依然太初级。使用示例可以基本预览 Leap Motion 的功能，包括指尖位置，指尖方向，运动趋势，手势识别，手掌平面及四指方向的识别，以手指为基准的球面法线计算，握笔手势中的笔势识别等等。Leap Motion 的运行依靠算法，需要一定量的处理器和内存资源，在酷睿 i5 3210M 平台上大约消耗 20% CPU，500 MB 左右的内存，Leap Motion 控制器本身也会显著发热。

我们使用 SDK 进行了简单的开发，使用 C++，主要调用 SDK 中的 Leap.dll，通过计算手指的平均位置控制鼠标指针，将手指顺时针画圈（CircleGesture_Clockwise）手势定义为左键鼠标点击，将手指点击（KeyTapGesture）手势定义为鼠标右键，将手掌点击（ScreenTapGesture） 手势定义为点住左键不动/释放，制作了一个简单的鼠标应用，我们叫它“Leap Mouse”。然后，顺手玩了一下《Left 4 Dead 2》。

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Leap Motion 能实现 0.01 毫米级别的动作捕捉，在你握住笔或者其他细长的物体时可以计算出笔尖的位置，用于绘画或者书写应用是个好消息。Leap Motion 的预售价格为 79.99 美元，而在笔记本计算机中添加触控部件的成本会随着尺寸从 13 英寸约 75 美元起跳。如果未来 Leap Motion 能够直接嵌入笔记本的掌托，我认为是替代触控的一种方案。

但是同样的，Leap Motion 在笔记本上与触控有一样的问题：手臂悬空的糟糕体验。实际上，Leap Motion 的高精度其实也会带来一些问题。Leap Motion 的精度目前是不能调节的，所以在不需要高精度控制的场景下，比如用 Leap Motion 控制鼠标就会显得非常吃力。如果像一些鼠标那样提供一个 DPI 切换的功能，Leap Motion 的实用性也许会好很多。

其实说到底，这些假设都只是“治标不治本”，在我的想象中，Leap Motion 的功能绝不仅限于在屏幕上操作。Leap Motion 能够提供三个轴向的动作捕捉，而现在的这些应用都只是利用了两个轴，“纵深”的数据一直都没有利用起来。我们测试的这台 Leap Motion 由 Crytek 上海工作室提供，对于 Crytek 这样设计尖端 3D 图形引擎的公司，Leap Motion 这样的控制器能够直接代替现在的旋钮 3D 控制器进行模型的演示。能够想象的是，如果未来全息显示技术实用化，Leap Motion 会是现实和虚拟之间非常好的接口。

Leap 公司已经公布，未来会随着 Leap Motion 一同正式发布一个名为 Airspace 的应用商店，里面会推出免费或是付费的应用，来发挥 Leap Motion 更多地潜力。如果你是开发者，去 Leap Motion 官网申请开发版吧，如果你是消费者，可以选择海外代购，或者去淘宝看看。