我們可以用各種姿勢來操作平板電腦：坐著玩兒、站著玩兒、躺著玩兒。在很大程度上，這種不受地點和姿勢限制的多樣性讓平板電腦深受喜愛。但值得注意的是，當(dāng)我們用不同的姿勢使用平板時，有一些細(xì)微的變化正在發(fā)生。

我們的具體坐姿，與設(shè)備接觸的密切程度，我們用哪只手握著設(shè)備，用哪只手進(jìn)行操縱，甚至用拇指和食指捏住面板的細(xì)節(jié)，都會對這種變化產(chǎn)生影響。這就是姿勢感知器的用武之地——平板里的應(yīng)用程序可以感知人們的姿勢，通過多點觸控和數(shù)字筆的輸入與人們進(jìn)行交互。

圖1 - 姿勢感知器能夠察覺人們在平板電腦上觸摸或標(biāo)記內(nèi)容等動作的細(xì)微差別

雷鋒網(wǎng)注：【 圖片來源：Microsoft Research Blog  所有者：Microsoft Research Blog 】

圖1舉了一些示例，在我們注釋和標(biāo)記時，平板電腦的姿勢感應(yīng)器會給予我們怎樣的回應(yīng)？

• 當(dāng)我們拇指按住平板電腦的邊緣，感知器會召喚工具欄出現(xiàn)在拇指附近，比如屏幕的左側(cè)（面板A）或底部（面板B）。

• 將平板電腦平放在桌面上，工具欄會回到右上角的位置（面板C），方便右手操作。

• 電子筆在屏幕上進(jìn)行操作時，工具欄會自動定位到筆尖附近（面板D）。

• 或者把筆直接放在屏幕上，訪問它的自定義設(shè)置（面板E）。

• 最后，如果我們把左手的手指放在屏幕上，工具欄會彈出更多選擇，而且工具欄是向右展開的，方便右手的電子筆（面板F）訪問。

• 但如果我們用右手做同樣的動作，感應(yīng)器會察覺到這一點，并將工具欄向左展開（面板G）。

界面隨著用戶的姿勢和觸摸方式進(jìn)行動態(tài)變化，變化流暢且靈敏。這都是姿勢感應(yīng)器的功勞。

姿勢感應(yīng)器能夠敏銳地捕捉到這些細(xì)微的動作，就相當(dāng)于讀懂了我們半成形的思想。因此，我們甚至?xí)幸环N錯覺，難道平板電腦會讀心術(shù)？但實際上不是這樣的。姿勢感應(yīng)器之所以有效，是因為人們手持或觸碰平板電腦的方式，揭示了他們的潛在意圖。

實現(xiàn)姿勢感知的原理

實際上，該系統(tǒng)結(jié)合了三種不同的傳感模式：

1.觸摸屏感知的圖像

2.設(shè)備的傾斜角度和運動路徑

3.設(shè)備周圍的電容場

第一種模式通過手在觸摸屏上的呈像來推斷應(yīng)該給予何種回應(yīng)。

從原則上講，這就像一個學(xué)齡前兒童興高采烈地將滿是顏料的手指拍打在畫紙（觸摸屏幕）上一樣。雖然，我們?nèi)缃裼|摸屏幕完全出自于各種可追溯的目的，已經(jīng)失去了童年時用整只手作畫的樂趣和表現(xiàn)力，但是，我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^這種形式，將手在畫紙上留下的痕跡（手在觸屏上的位置）融入到用戶與平板電腦的交互方面，比如在書寫時檢測手掌在屏幕上的位置。

第二種模式使用內(nèi)置的加速器和陀螺儀傳感器來了解屏幕的角度，以及設(shè)備的運動（或靜止）狀態(tài)。

這種傳感器的既定用途是控制屏幕的自動旋轉(zhuǎn)，這恰好是微軟研究院在大約20年前推出的一項創(chuàng)新。但目前，我們使用這種傳感器來推斷靜止與移動狀態(tài)下使用平板電腦的區(qū)別，從而實現(xiàn)人與設(shè)備交互時，不同姿勢之間的反饋轉(zhuǎn)換。事實上，即便我們現(xiàn)在躺在沙發(fā)上，也可以通過增加握持設(shè)備的力度來抑制屏幕進(jìn)行自動旋轉(zhuǎn)。

第三種模式或許才是真正的魔力所在。

現(xiàn)在的設(shè)備里安裝了特制的電極環(huán)（electrode ring），本質(zhì)上是在屏幕邊框下安裝了約50個銅段。這個改進(jìn)可以檢測靠近設(shè)備的手的電容，這樣一來，姿勢感應(yīng)器甚至在手觸碰屏幕之前就能感知并做出反應(yīng)。它還能預(yù)測手完全抓住設(shè)備的時機(jī)，這樣就能準(zhǔn)確地知道用戶的落手點。

或者將這兩種模式結(jié)合起來，比如用一只手握住設(shè)備，用另一只手觸摸屏幕。在這種情況下，傳感器可以進(jìn)一步檢測用戶的手臂來自哪個方向，并預(yù)測下一步反應(yīng)。更正式地說，這種超感官裝置被稱為外圍電場傳感器（Peripheral Electric Field Sensor）。如下圖所示：

圖2 - 外圍電場傳感器由一個電極環(huán)和特制電路組成，當(dāng)你的手靠近或握住平板電腦時，它就可以檢測到

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這些聽起來可能很花哨，但這三種傳感模式都很適合與消費平板電腦進(jìn)行實際集成。事實上，前兩個模式已經(jīng)被廣泛使用，微軟的創(chuàng)新之處在于將它們結(jié)合起來，以便設(shè)備對用戶的姿勢進(jìn)行感知和預(yù)測，然后利用捕捉到的信息作出適當(dāng)反應(yīng)。

該姿勢感應(yīng)器將在格拉斯哥舉行的ACM CHI 2019年計算機(jī)系統(tǒng)人類因素大會上進(jìn)行全面的展示?？偟膩碚f，姿勢感知能夠感應(yīng)握持的力度、平板電腦的角度、觸摸的狀態(tài)，以及手掌在屏幕上的位置和方向。無論你喜歡哪一種姿勢，微軟平板電腦的感應(yīng)器都能準(zhǔn)確地迎合你。

雷鋒網(wǎng)注：原文作者 Ken Hinckley，由雷鋒網(wǎng)編譯自Microsoft Research Blog

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