（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％〉。）
