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手背变绘板!智能手表上也能画画做笔记,最大误差仅为 6%

时间:2020-09-15 09:55来源: 作者:admin 点击: 23 次
屏幕太小、打字不方便可能是智能手表最大bug。不过,最近有研究人员开发了一款“神器”,让你的手表分分钟替代手机!这个“神器”来自德国汉诺威大学,这款特殊的触控笔可以把手背当成“触控板”,在手背上画的画,可以实时显示在手表上,连画画都能识别,还怕敲不了键盘吗~不仅方便,而且精准度高!研究人员表示,这款

屏幕太小、打字不方便可能是智能手表最大 bug。不过,最近有研究人员开发了一款 “神器”,让你的手表分分钟替代手机!

这个 “神器”来自德国汉诺威大学,这款特殊的触控笔可以把手背当成 “触控板”,在手背上画的画,可以实时显示在手表上,连画画都能识别,还怕敲不了键盘吗~

不仅方便,而且精准度高!

研究人员表示,这款触控笔的笔尖带有永磁体,手表内置磁力计可以追踪笔尖相对位置,用比指尖触摸的电容屏输入精度更高。

来看看效果~ 在 4 倍速下,我们可以看到触控笔的操作完全可以实时呈现在手表上!就仿佛是在隔空操作,嗯~ 有科幻内味儿了!

话不多说,快来和文摘菌一起看看这支触控笔的灵敏程度~

准确识别下笔位置,和数位板有一拼

这位小哥灵感爆发,准备画一幅 “小人摘星星”的大作。

首先,得画个小人(果然大家的小人都是这么画的),再放大到 200% 画个头发(三毛)吧。

可以看到,小哥能够在手背上准确找到放大画幅的按键,放大后一下子就找准拖拽条将小人的头部拽到了画面的左下方,并准确的添上了三根毛。

接下来准备给小人画个草坪,首先小哥将画笔的粗细调成了 64px,然后在手背上准确的找到了调色盘中的绿色,接着返回画布给小人画上了草坪。

然后再给他画颗星星吧,最后还不忘给他戴上一块蓝色的手表~ 果然技术大大的画风都是如此简单粗暴~

虽然这个视频用的是 4 倍速,但是依然可以感受到触摸笔超高的精度。研究人员表示,通过将佩戴者的手背变成绘图空间,可以更轻松地将笔式输入与小屏幕智能手表完美结合

这简直是爱画画星人的福音啊,再也不用怕灵感来袭的时候没有数位板了~

至于为什么会想要做一支触控笔,研究人员解释说:“智能手表可以独立于智能手机使用,但由于屏幕尺寸小,因此诸如打字之类的任务完成起来十分困难。在交互过程中,显示屏的某些部分被隐藏起来,还可能导致错误的输入。”

所以随身携带一支触控笔,就再也不用怕手指太粗按错键啦。

接下来文摘菌再带你看看研究人员是怎么做到的~

触控笔小而精致,传感器与手表内磁强计数据相结合,最大误差仅为 6%

这支触控笔和圆珠笔大小相当,在笔尖附近有一块可以容纳磁铁的凸起部分,这里面是一块可使用约 12 小时的充电电池。触控笔的总重量为 18 克(12 克为电池)。

触控笔原型 (中间)与普通圆珠笔

由上图可见,笔中凸起的地方放着一块 7.5x20mm 的磁铁。研究人员表示,他们对几种算法进行了评估,最终发现使用 7.5x20mm 的磁铁进行 3D 位置估计的效果最好,最大误差为 6%。

研究人员还称,“用户研究的结果显示,在绘图应用中,使用触控笔比直接手指输入更快更精确。”

触控笔由圆柱形磁铁、触摸传感器、六自由度 (6DoF)惯性测量单元 (IMU)和电池组合成。触摸传感器和 IMU 的数据与智能手表内部磁强计的数据相结合,从而可以推断出笔的位置、角度、动作以及是否与皮肤接触,并将这些动作呈现在智能手表的屏幕上。

触控笔通过 BLE 5.0 与智能手表通信(研究人员用的是华为 Watch 2),BLE 5.0 指的是 5.0 版蓝牙低能耗技术 (Bluetooh Low Energy),BLE 5.0 的通讯速度最高为 2Mbps,旨在以更快的传输速度将在提升频谱和能量效率的同时,使数据传输速率加倍,大幅降低功耗。

研究人员把手表 (内置磁力计)放在了坐标原点,通过调整磁铁与手表的位置来研究如何安装触控笔的磁铁。

当触摸笔在手背上移动时,研究人员对笔尖上磁铁和手表内置磁力计的位置进行了追踪。

误差范围可视化

结果显示,触控笔离手表越近误差越小,反之误差随着距离增大,最大误差仅为 6%。

能做到这样已经相当不错了,研究人员表示,智能手表几乎可以取代智能手机的所有功能,或许可以把手机扔在家了。尽管现在用智能手表时也有语音识别功能,但更多的还是会用键盘打字,有了这支触控笔,可以极大的改善 “手指太大按错键”的问题~

这项研究已经发布在了汉诺威大学的网站上,同时还收录在 ACM CHI 2020 会议中。在这里文摘菌放出论文地址,感兴趣的小伙伴可以前去了解~

为增强智能手表的功能,研究人员们操碎了心

话说对于智能手表屏幕太小操作困难这件事,大家早有共识,研究人员们也是为此操碎了心。接下来文摘菌再带你看看为了增强智能手表的功能,研究人员们都曾发明过什么神器。

文摘菌竟然扒出了四年前的研究,早在 2016 年,美国达特茅斯学院(Dartmouth College)的研究人员就成功的通过手腕的手势来操控智能手表。

与上述研究不同的是,达特茅斯学院的研究人员自行研发了一款名为 “WristWhirl”的智能手表原型,而汉诺威大学这款触控笔的开发是基于华为 watch2 的成品之上的。

这款 WristWhir 旨在解放你的手,以手腕作为操纵杆,执行常见的触摸屏手势。

比如,手腕轻轻一动,就可以做出滑动选择,这个想法着实不错!

再比如,看地图的时候只需上抬或下压手腕,就可以移动地图;顺时针转一转手腕,地图就能放大,反之就可以缩小。这个功能真心不错啊,不用两个手指拖动来放大或缩小了~

甚至,还可以玩俄罗斯方块,或者切水果~ (年代感来了)

WristWhirl 内置了一块 2 英寸的 TFT 显示屏和一块塑料表带,表带内装有 12 个红外接近传感器和一个压电振动传感器,腕带与一块 Arduino DUE board(一种微控制器板)相连。

在当年,研究人员表示,“虽然其他研究已经探索了使用智能手表单手连续手势的使用,但 WristWhirl 还是第一个探索手势输入的技术。”研究人员还称,WristWhirl 绘制自由路径的准确性高达 93.8%。

看来为了让智能手表更好用,研究人员们真是操碎了心啊。

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