手勢交互是利用計算機(jī)圖形學(xué)等技術(shù)識別人的肢體語言，并轉(zhuǎn)化為命令來操作設(shè)備。手勢交互是繼鼠標(biāo)、鍵盤和觸屏之后新的人機(jī)交互方式。手勢交流是人的本能，在學(xué)會語言和文字之前，已經(jīng)能用肢體語言與人交流。

其實在過去30年，研究人員一直在研究基于肢體語言的交互系統(tǒng)。因為手勢在日常生活中最為頻繁，便于識別。所有基于肢體語言的研究主要以手勢識別為主，而對身體姿勢和頭部姿勢語言較少。

翻譯自《Gesture-controlled user interfacers，what have we done and what ’s next？》

手勢交互系統(tǒng)中主要有幾個部分：人、手勢輸入設(shè)備、手勢分析和識別和被操作的設(shè)備或界面。最近幾年生產(chǎn)出的Kinect和Leap Motion與之前的研究相比，整個手勢交互系統(tǒng)都有較大的發(fā)展進(jìn)步：

1.人。面向大眾，而不只是老年人和殘疾人，普通用戶也可以使用這些產(chǎn)品。

2.手勢輸入設(shè)備。比起鼠標(biāo)和鍵盤操作，這些手勢交互是更加方便的交互方式。早期需要穿戴手套，對于普通用戶來說比較累贅。之后攝像頭作為輸入設(shè)備，用戶并不需要和實體設(shè)備接觸，而且可以分析手勢的3D運(yùn)動軌跡。

3.手勢分析。計算機(jī)圖形學(xué)等科學(xué)的發(fā)展，識別率得到提升，可以實時捕捉手臂和手指的運(yùn)動軌跡，技術(shù)推動了人機(jī)交互的發(fā)展。

4.被操作的設(shè)備或界面。可以識別的手勢更多，可以輸入的命令更多，不再限定在特定平臺執(zhí)行某項特定的任務(wù)。 MYO腕帶可以視作一個開放的手勢識別平臺，除了電腦和電視機(jī)，智能電器和飛行器等設(shè)備都可以被操作，Leap Motion未來也可能被用來進(jìn)行虛擬操作，比如虛擬雕塑和虛擬手術(shù)。

Leap Motion的手勢交互

但和Leap Motion商業(yè)產(chǎn)品而不是***的，還存在一定局限性。kinect是游戲產(chǎn)品，在開始使用時，需要一定的初始化操作。Leap Motion使用過程中，手要懸浮在空中，使用一段時間之后會比較疲勞。Leap Motion的識別精度達(dá)到了次毫米級，連接之后可以立即使用，但由于手懸浮時難免有細(xì)微的抖動，對屏幕在幾個像素范圍對精準(zhǔn)操作非常困難。

Kinect主要是識別運(yùn)動軌跡，手停留幾秒識別為“選擇”操作，但還沒有更進(jìn)一步的將手指關(guān)節(jié)識別為命令，Leap Motion可以識別手指關(guān)節(jié)的變化（如抓取），但像在電腦端那樣執(zhí)行任務(wù)流是不適合的。在產(chǎn)品商業(yè)化和設(shè)計時，揚(yáng)長避短才能發(fā)揮手勢交互真正的優(yōu)勢。

MYO腕帶

Leap Motion和Kinect運(yùn)用的是計算機(jī)圖形學(xué)，MYO則涉及到生物科學(xué)，臂帶上的感應(yīng)器可以捕捉到用戶手臂肌肉運(yùn)動時產(chǎn)生的生物電變化，從而判斷佩戴者的意圖，再將電腦處理的結(jié)果通過藍(lán)牙發(fā)送至受控設(shè)備。MYO的優(yōu)點是不受鏡頭的攝像范圍限制，反應(yīng)更靈敏，但只限于單手手勢，并且需要額外佩戴設(shè)備。

 與已有成熟的交互方式相比，手勢交互的技術(shù)更復(fù)雜，但同時有很多優(yōu)勢：

1.學(xué)習(xí)成本較低，識別人的自然手勢，不像傳統(tǒng)交互那樣記住雙擊和鼠標(biāo)左右點擊的區(qū)別。

2.可以脫離實體接觸，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。

3.交互動作更加豐富和自然，不同的操作有不同的手勢，不像傳統(tǒng)交互局限于點擊和滑動等幾種常用的操作。

4.對用戶正常活動影響較少，可以隨時繼續(xù)手勢操作。

因為游戲用戶對科技接受程度更高，新鮮技術(shù)帶來的游戲樂趣抵消了技術(shù)缺陷，所以手勢交互率先在游戲領(lǐng)域得到了應(yīng)用。未來將逐步進(jìn)入人工智能、培訓(xùn)教育和仿真技術(shù)領(lǐng)域，但像傳統(tǒng)交互形式一樣進(jìn)入大眾化消費(fèi)領(lǐng)域還需要一段時間。