【手指太粗常常按錯鍵?】這款觸控筆不用碰螢幕就能操控智慧手錶,精準度還更勝指尖!

(本文經合作夥伴 大數據文摘 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈手背變繪板!智能手錶上也能畫畫做筆記,最大誤差僅為 6%〉。)

【我們為什麼挑選這篇文章】穿戴裝置如智慧眼鏡、智慧手錶、智慧手環、智慧戒指、智慧衣服等,各種類目不暇給,市場規模持續擴大,相關廠商如 Apple、Google、SONY、Samsung、ASUS、Acer 相繼投入研發。其中智慧手錶和手機一樣有觸控介面,但除了簡單的接聽電話、選擇音樂聆聽外,小小的螢幕還能做什麼呢?(責任編輯:賴佩萱)

螢幕太小、打字不方便可能是智慧手錶最大的 bug。不過,最近有研究人員開發了一款「神器」,讓你的手錶可以替代手機!

在手背畫畫,即時顯示在手錶上

這個「神器」來自德國漢諾威大學,這款特殊的觸控筆可以把手背當成「觸控板」,在手背上畫的畫,可以即時顯示在手錶上,連畫畫都能識別,還怕敲不了鍵盤嗎!

不僅方便,而且精準度高!

研究人員表示,這款觸控筆的筆尖有永久磁鐵,手錶內置磁力計可以追蹤筆尖的相對位置,用比指尖觸摸電容屏輸入的精度更高。

來看看效果!在 4 倍速下,我們可以看到觸控筆的操作完全可以即時呈現在手錶上!就彷佛是在隔空操作,嗯~有科幻味囉!

準確識別下筆位置,和數位板有得拚!

這位小哥靈感爆發,準備畫一幅「小人摘星星」的大作。首先,得畫個小人(果然大家的小人都是這麼畫的),再放大到 200% 畫頭髮吧。

可以看到,小哥能夠在手背上準確找到放大畫幅的按鍵,放大後一下子就找到拖拽條,將小人的頭部移到畫面的左下方,並準確的添上了三根頭髮。

接下來準備給小人畫個草坪,首先小哥將畫筆的粗細調成了 64 px,然後在手背上準確的找到了調色盤中的綠色,接著返回畫布給小人畫上了草坪。然後再給他畫顆星星吧,最後還不忘給他戴上一塊藍色的手錶!果然技術大大的畫風都是如此簡單粗暴。

雖然這個影片用的是 4 倍速,但是依然可以感受到觸筆超高的精度。研究人員表示,透過將佩戴者的手背變成繪圖空間,可以更輕鬆地將筆式輸入與小螢幕的智慧手錶完美結合。

這簡直是愛畫畫人的福音啊!再也不用怕靈感來襲的時候沒有數位板了。

至於為什麼會想要做一支觸控筆,研究人員解釋說:「智慧手錶可以獨立於智慧手機使用,但由於螢幕尺寸小,因此諸如打字之類的任務,完成起來十分困難,且在交互過程中,顯示螢幕的某些部分會被隱藏起來,還可能導致錯誤的輸入。」

所以隨身攜帶一支觸控筆,就再也不用怕手指太粗按錯鍵啦!

觸控筆會比手精確嗎?

這支觸控筆和圓珠筆大小相當,在筆尖附近有一塊可以容納磁鐵的凸起部分,這裡面是一塊可使用約 12 小時的充電電池。觸控筆的總重量為 18 克(12 克為電池)。

觸控筆原型(中間)與普通圓珠筆

由上圖可見,筆中凸起的地方放著一塊 7.5 x 20 mm 的磁鐵。研究人員表示,他們對幾種演算法進行了評估,最終發現使用 7.5 x 20 mm 的磁鐵進行 3D 位置估計的效果最好,最大誤差為 6%。

研究人員還稱,「用戶研究的結果顯示,在繪圖應用中,使用觸控筆比直接手指輸入更快更精確。」

觸控筆由圓柱形磁鐵、觸摸傳感器、六自由度(6DoF)慣性測量單元(IMU)和電池組成。觸摸傳感器和 IMU 的數據與智慧手錶內部磁強計的數據相結合,從而可以推斷出筆的位置、角度、動作以及是否與皮膚接觸,並將這些動作呈現在智慧手錶的螢幕上。

觸控筆透過 BLE 5.0 與智慧手錶通訊(研究人員用的是華為 Watch 2)。BLE 5.0 指的是 5.0 版藍牙低能耗技術(Bluetooh Low Energy),BLE 5.0 的通訊速度最高為 2 Mbps,旨在以更快的傳輸速度將在提升頻譜和能量效率的同時,使數據傳輸速率加倍,大幅降低功耗。

研究人員把手錶(內置磁力計)放在了坐標原點,透過調整磁鐵與手錶的位置來研究如何安裝觸控筆的磁鐵

當觸控筆在手背上移動時,研究人員對筆尖上磁鐵和手錶內置磁力計的位置進行了追蹤。

誤差範圍可視化

結果顯示,觸控筆離手錶越近誤差越小,反之誤差隨著距離增大,最大誤差僅為 6%。

能做到這樣已經相當不錯了,研究人員表示,智慧手錶幾乎可以取代智慧手機的所有功能,或許可以把手機扔在家了。儘管現在用智慧手錶時也有語音識別功能,但更多的還是會用鍵盤打字,如果有了這支觸控筆,可以極大的改善「手指太大按錯鍵」的問題!

這項 研究 已經發佈在了漢諾威大學的網站上,同時還收錄在 ACM CHI 2020 會議中。

智慧手錶的功能有多難優化?

話說對於智慧手錶螢幕太小操作困難這件事,大家早有共識,研究人員們也是為此操碎了心。早在 2016 年,美國達特茅斯學院(Dartmouth College)的研究人員就成功的透過 手腕的手勢來操控智慧手錶

與上述研究不同的是,達特茅斯學院的研究人員自行研發了一款名為「WristWhirl」的智慧手錶原型,而漢諾威大學這款觸控筆的開發是基於華為 watch2 的成品之上的。

這款 WristWhir 旨在解放你的手,以手腕作為操縱桿,執行常見的觸控手勢。比如,手腕輕輕一動,就可以做出滑動選擇,這個想法著實不錯!

再比如,看地圖的時候只需上抬或下壓手腕,就可以移動地圖;順時針轉一轉手腕,地圖就能放大,反之就可以縮小。這個功能真心不錯啊,不用兩個手指拖動來放大或縮小了。

甚至,還可以玩俄羅斯方塊,或者切水果!(年代感來了)

WristWhirl 內置了一塊 2 英寸的 TFT 顯示螢幕和一塊塑料錶帶,錶帶內裝有 12 個紅外接近傳感器和一個壓電振動傳感器,腕帶與一塊 Arduino DUE board(一種微控制器板)相連。

在當年,研究人員表示,「雖然其他研究已經探索了使用智慧手錶單手連續手勢的使用,但 WristWhirl 還是第一個探索手勢輸入的技術。」研究人員還稱,WristWhirl 繪製自由路徑的準確性高達 93.8%。

看來為了讓智慧手錶更好用,研究人員們真是操碎了心啊。你覺得這些發明怎麼樣呢?

(本文經合作夥伴 大數據文摘 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈手背變繪板!智能手錶上也能畫畫做筆記,最大誤差僅為 6%〉。)

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