虚拟现真技术缔造了一片沉浸式的数字领域,在此之中,用户得以沉浸在由三维视觉、触觉、嗅觉、听觉等多种感官交互构建的仿真空间内,仿佛亲历其中一般。
增强现实技术巧妙地融合了虚拟与物理世界,它以显示设备为媒介,将文本、图片、三维实体乃至音视频元素无缝嵌入真实环境之中,持续丰富并强化着原有世界的内涵及功能。
XR技术巧妙地整合了虚拟现实及增强现实的特点,在虚拟与实际环境间搭建了一座桥梁。它以高度沉浸式的方式,允现各层次场景之间进行实时、动态且可延续的交互与反馈循环,从而为用户提供丰富多样的情景内容与空间探索体验。
从增强现实、虚拟现实到混合现实,这些旨在跨越物理与数字世界的各项技术,如今已被统称为扩展现实。通过其沉浸式的互动体验与开创性的革新思路,它们正在逐步重塑我们的宇宙观,引领世界向着融合的未来迈进。随着国家“十四五”规划对虚拟现实和增强现实在数字经济重点产业中的明确部署,这一领域迎来了前所未有的发展机遇和深度关注,预示着全新的技术生态即将崭露头角。
提出元宇宙概念,已然掀开了现实与虚幻领域间的遮掩,这一愿景融汇了诸如延展实境、脑机融合、区块链技术、云计算、数字镜像以及人工智能等多元创新。它超越了单纯的技术驱动,而是旨在打破物理空间与数字维度之间的藩篱。通过构建多样化的虚拟与实体共存的空间架构,元宇宙开启了对场景体验和交互模式的全新探索,其目的在于重塑人类社会中空间关系的本质,并逐步革新人们对于空间理解的认知框架。
当前,"AR/VR/XR"技术与多元场景融合的应用,正日益广泛地渗透至人类社会的诸多领域,包括但不限于工业生产、教育、医疗、娱乐及运营服务等。例如,在复杂工业设备的操作训练中实现虚拟操控,在课堂教学中提供沉浸式体验,在医疗手术中引入远程辅助技术,以及在游戏体验上追求更极致的沉浸感,在历史重现中构建逼真的场景,乃至在购买衣物时能够进行全息试穿。预见未来,这些应用场景很可能将构成大元宇宙空间中的核心内容。
同时,社交元宇宙和企业元宇宙等概念的提出,不过是元宇宙创新路径上的一个具体实例,更多可能与潜能正待探索的领域之中。因此,"AR/VR/XR×元宇宙"的时代已经悄然来临,预示着人类交互方式、产业模式乃至生活方式将经历一场前所未有的革命性变革。
在融合虚拟与实体世界的元界领域中,手势识别、声纹交流以及脑-机界面成为了最为直观且具前瞻性的互动手段,极有可能演变为引领下一波智能互联网革命的核心人机交互平台与媒介。
于扩展现实技术构建的丰富多元场景内,显示屏设备架起了人类与虚幻世界的视觉桥梁,而座椅、踏板等实体装置则赋予了身体与虚拟空间间互动的可能性。通过营造味道、雾气等物理环境,我们得以在虚拟环境中体验到嗅觉感知以及触感上的沉浸。此外,手势识别、语音交互乃至脑机接口技术的融合,则开辟出一条持续且深入的人机沟通路径,使得人在数字世界中的探索与操作更为流畅自然。
手势识别技术,以其成熟的技术底蕴及丰富的交互特性,俨然成为驱动当代扩展实境感知与互动发展的重要引擎与硬件系统。该技术为置身于元宇宙领域的探索者们,提供了即刻、高效、立体化、多维度且持续进化的感官交流体验。在实现扩展现实环境中的操作与互动时,手势识别扮演着日益关键的角色。
手势识别技术对于构建身临其境的交互体验至关重要。通过捕捉并解析用户的动作,它能够实现高度自然和响应迅速的用户界面操作,极大地增强了用户体验的沉浸感与互动性。利用这一技术,系统能够准确地感知用户的意图,并做出即时反馈,从而使虚拟或增强现实应用更加生动、流畅且直观。随着人工智能和机器学习的进步,手势识别的精度和鲁棒性不断提高,使得这一功能在多领域中展现出广泛的应用潜力,包括但不限于游戏开发、远程工作协作、教育培训以及医疗康复等领域。通过优化算法以提升适应性和易用性,手势识别技术正逐步成为打造无缝沉浸式体验的核心组件之一。
人的躯体部分,确切而言是其操作器官,在个体沉浸于虚幻境地之际,手眼联动构成最为直观的交互手段,且此过程无需额外部署控制设备。借由手势识别算法与集成有增强触感和反馈功能的手套装备的协同作用,手势识别技术能够助力用户构建起一种更为流畅、真实的操控体验,使之在虚拟环境中得以实现如握持水杯、重塑物件形态或开启门窗等操作,无异于现实世界中的互动体验。
借助手势识别技术,能够构建起手部动作与大脑之间更为自然的桥梁,直接激活视觉、触觉及听觉等多维度感知反应,在虚拟环境中创造出更具立体感和多元性的感官体验。此举不仅强化了现实世界与虚拟场景之间的联系,还提升了沉浸式互动效果,从而为内容创作开辟出一条富于想象力、细腻且丰富的创新之路。
通过引入手势识别技术的创新扩展,我们能够极大地丰富并优化现实情境下的互动体验。这一技术的集成不仅赋予了用户更加直观、自然的人机交互方式,还显著提升了整体操作效率与用户体验的品质感。具体而言,手势识别允许在各种应用和场景中实现无缝连接,无论是虚拟现实游戏中的沉浸式操控,还是增强现实教学环境中的精准指导,抑或是日常办公界面的便捷导航,都展现出其卓越的应用潜力。
通过优化算法及深度学习模型的学习能力,手势识别能够精确捕捉并解析用户的肢体语言指令,从而在无需物理接触的情况下实现高度互动。这种非接触式的交互方式不仅提升了安全性与卫生性,在不同行业和领域内,如医疗、教育、工业操作等,都展现出巨大的价值。
扩展手势识别技术的应用场景,实际上促进了人机界面的多样化和人性化设计,为用户提供更加流畅、自然的使用体验。在未来的数字化转型中,这一技术将成为连接物理世界与数字空间的关键桥梁,推动交互方式向更高效、更具沉浸感的方向发展。
目前,手势识别技术展现出多元化的实现途径,包括但不限于裸手手势识别、采用触觉手柄或穿戴式触觉手套等解决方案。其中,裸手手势识别技术凭借摄像头辅以多点视觉识别方式,精确捕捉并解析手势的位置与动态,已成功集成于配备头显装备的系统中,并致力于提升精度性能;在保持传统手柄定位及操作功能的同时,触觉手柄通过振动、抓握等简易交互机制增强了用户感知体验;而触觉手套则以其密布执行反馈点的设计,在手势识别的准确性、流畅性以及精细触感捕捉方面独树一帜。
在探索增强现实与虚拟现实领域的发展脉络中,我们发现集成摄像头与惯性测量单元以构建inside-out追踪方案的应用极为广泛且深具影响力。此技术体系的引入,赋予了设备六自由度的操作能力——包含三轴平移和三轴旋转的全方位移动,并能精确捕捉细微动作及主体动态,这一特性在消费级VR一体机上被广泛采用与推广,不仅提升了用户体验的沉浸感,更引领了虚拟现实交互方式的新纪元。
高度发达的姿势识别技艺日益臻于完善,从而加速了手势识别应用的实际部署,为拓展虚实融合场景中的互动体验开辟了更为丰富的可能性。
于虚拟现实、增强现实与混合现实等拓展实境范畴中,感知交互环节超越了二维平面对象的局限性。裸手手势识别技术之实现,仰赖传感器、微处理器及算法之高效协作与优化。
在传感器领域,需求聚焦于高精度、高速响应、大范围覆盖以及体积紧凑且成本适中的新型传感器;同时,在算法层面,则需持续精进模型架构和数据集质量,以确保获取更为精准的解析结果。此外,在芯片技术层面上,应着重开发具备强大计算能力的产品,以应对复杂运算任务的挑战。
综上所述,各环节的技术革新与优化对于实现更自然、高效的手势识别及交互体验至关重要,这将为用户带来沉浸式且互动性更强的应用体验,并推动相关领域的发展步伐。
多元视角下的成像手势识别微处理器正逐渐崭露头角,引领技术潮流。
核心在于捕捉并解析手部的动作轨迹与姿势信息,这一过程主要依赖于对手势动作的精确追踪及算法以提炼出关键的手部位置与姿态数据。依据其物理实现途径,手势识别的集成电路策略大致可分为以下三类:
其一乃基于结构光法,通过激光反射与相应算法推算出物体的位置及深度数据,继而重构全维度空间;微软KINECT第一代产品即属此列,虽在深度计算和远距离辨识上颇具挑战性。
另一则以光飞行时间原理为基,搭载光源设备,并利用CMOS传感器捕获并计算光线飞行所需时间,以推算物体之深度信息;Intel的手势识别三维摄像装置乃典型应用实例。
复又一种是依据多角度成像技术,通过多个摄像头同时捕捉图像,借由比较各摄像头在同一时刻获取的图像差异,以计算深度信息,并生成三维图象。行业内如Leap Motion、MakeSens等公司广泛采用单个或多个普通摄像头构成的手势识别解决方案。
相较于采用深度摄像头的方案,利用单一或多个人工智能摄像头集成的手势识别系统,在考量到整体成本、技术复杂度及识别准确度的前提下,预计在未来可能演变为主流的头戴式显示装置手势控制方案。
高级感知手势识别的关键要素不可或缺,其核心在于精准性、灵敏度与适应性之间的微妙平衡。这一技术体系要求具备高度发达的数据处理能力,能够对复杂的手势动作进行快速且准确地解析。同时,它还需融合深度学习算法,以实现对用户意图的深层次理解及预测。
在构建高感知手势识别系统时,首先应注重传感器技术的发展与优化,确保能捕捉到细微的动作变化。其次,强大的计算能力至关重要,这包括高性能硬件设备和高效、并行化的软件算法设计,以便于实时处理大量数据。
此外,系统需具备一定的鲁棒性,即在面对不同环境条件时仍能保持稳定且准确的表现。同时,持续的学习与适应能力也是关键,通过不断的数据反馈和优化调整,使得识别系统能够更好地进化并应对未知挑战。
综上所述,高感知手势识别不仅依赖于技术本身的先进性,还涉及对用户需求、环境变化及算法效率的深度考量,是一个多维度、综合性的工程。
基于多维成像算法构建的手势识别框架,融合背景去除、运动分析与阈值设定,以及轮廓提取技术,实现了对手部活动的精确捕捉和左右手区别的能力;通过即时追踪并识别单手中多达21个或26个关键点的变化动态,系统能够精准定位手势在画面中的位置,并解读其蕴含的意义。采用多个摄像头同时采集图像以求得深度信息的方式,进一步增强了空间感知能力。最终,借助于手势所传达的操作指令,该体系实现了对界面元素的精确瞄准、选择与控制功能。
为了追求卓越的手势识别体验,构建一个能预测大量三维关节点的高级手势模型至关重要;这需要在数据训练阶段采用高品质的数据集,并确保其精度达到理想水平,以培育出性能超群的手势模型。引入深度学习算法进行推理运算,则能高效处理手部动作的复杂性,同时增强对环境变量干扰的抗逆能力。因此,在实现高感知度的过程中,高效能计算资源的运用成为关键,不仅需考量算力的性能表现,还需兼顾芯片在功耗、延迟以及成本方面的优化与控制。
与SLAM摄像头的兼容性特征,体现了设备在实时环境感知与定位方面的高度协同能力。这一特性确保了系统能够在动态环境中准确捕捉空间信息,并通过高效的图像处理技术,实现对目标对象或自身位置的精准识别与跟踪。这种兼容性不仅增强了系统的整体性能,还显著提高了其在复杂场景下的应用潜力和适应范围,从而为用户提供更为精确、可靠的视觉解决方案。
随着inside-out追踪策略的广泛应用,在过去两年中,同步定位与地图构建技术在扩展现实领域中的运用日益频繁。从桌面级VR头显到移动式的VR一体机,再到增强现实眼镜,几乎所有的设备都整合了SLAM定位功能。
在这一技术领域内,用于SLAM工作的摄像头通常采用鱼眼或广角灰度传感器。与配置有RGB摄像头的同类产品相比,SLAM摄像头在手势识别的精确性方面表现出色,并且具有高度的兼容性,这使得它们成为构建沉浸式交互体验的理想选择。
在整合增强现实和虚拟现实设备中融入SLAM功能时,通过集成手势识别技术,能够直接利用SLAM灰度摄像头来捕捉并解析手势信号,从而避免了额外硬件装置的配置。此方法确保了识别精确性得以维持,同时也保证了良好的兼容性,且不增加摄像头的硬件成本负担。
以MakeSens为例,在同时执行SLAM定位追踪与手势识别任务时,即便在仅依赖CPU运算的情形下,其资源消耗依然被严格控制在30%以内。这种设计策略使得大部分的计算能力得以充分投入到软件功能的实现上,从而最大化地提升了系统的整体效能。
MakeSens依托于“感算共融”智能芯片架构和先进的模拟信息转换技术,有效地突破了能效限制。相较于传统芯片,其超低功耗AI处理器能够显著降低能耗,达到三个数量级的节能效果,为设备提供了持久稳定的运行能力。
在革新与提升的旅程中,MakeSens手势识别芯片以其卓越性能与技术创新引领风潮。这款芯片通过精心设计和优化,实现了对复杂手势的精准捕捉与解析,不仅提升了用户体验的流畅性,更开辟了人机交互领域的全新可能。
首先,MakeSens手势识别芯片在硬件层面进行了全方位的升级,采用了先进的制造工艺和技术手段,使得其在处理速度、能效比以及信号处理能力上均达到了前所未有的高度。这为用户带来了更快响应和更低能耗的操作体验。
其次,在算法层面,这款芯片集成了高精度的手势识别与模式匹配技术,通过深度学习等人工智能方法不断优化模型的训练,使得手势识别更加灵敏且准确无误。无论是细微的动作还是复杂的连贯操作,都能被精准捕捉并执行,极大地提升了交互效率和便利性。
此外,MakeSens还特别注重用户体验的提升,致力于打造自然、流畅的手势交互过程。通过持续的技术革新与迭代优化,该芯片能够适应多样化的应用场景,满足不同用户群体的需求,从智能家居到虚拟现实,从移动设备到工业控制等领域都展现出卓越的适用性和普适性。
总之,MakeSens手势识别芯片凭借其在硬件和算法层面的双重创新与精进,为现代技术交互领域注入了强大的活力。通过不断的技术迭代与优化,它不仅提升了现有产品的性能表现,更开启了未来人机交互的新篇章。
于2023年5月12日,在“AR/VR/XR融合元宇宙”主题的松山湖中国IC创新高峰会议上,“ICCAD”携手芯原股份及松山湖管委会共同举办了此盛事,国产智能感知芯片领军企业MakeSens智能科技有限公司的总经理深入探讨了数字芯片在高功耗处理领域的问题,并详细解析了其在模拟计算架构下的低能效策略。同时,在此次论坛上,MakeSens宣布推出了一款自主研发的先进智能芯片,该芯片融合了多核NPU技术与低功耗感算一体化功能,展现了公司在能效优化方面的创新成果和行业领先地位。
邹天琦深入剖析,在遵循摩尔定律的前提下,传统的数字计算体系结构中,高达90%的能量消耗源自于数据在存储与运算单元间的传输过程,而非直接用于处理数据本身,这一现象导致了严重的效能损失。此外,频繁的数据搬运还带来了显著的延迟问题。同时,为了追求更高性能而依赖于制程提升,不仅催生了高昂的成本负担,还对散热系统提出了严峻挑战。
在经典的感知计算架构中,传感器捕获的信息需依次经历ADC环节,将模拟信号转化为可处理的数字信号,并随后通过DSP完成初步的数据加工。接着,这一数据会流转至高性能的CPU、GPU或FPGA进行复杂计算。然而,较长的计算链路往往会限制整体的运算效率和能耗表现。
通过采用近传感计算架构,设计中的计算流程实现了对由传感器捕获的数据进行即时处理,提前卸载了部分原本应由DSP芯片承担的任务,并将优化后的数据流传输至CPU、GPU或FPGA等高性能计算单元。此架构的核心思路是先在主芯片上完成对冗余信息的剔除和数据精简工作,这一过程大幅减少了数据迁移以及后续处理的需求,从而显著提高了整体计算效率并有效降低了能效损耗。在此背景下,邹天琦作为MakeSens公司的代表,宣布了公司最新成果——专为手势交互领域设计的一款超低功耗感算一体化智能芯片MKS2206的发布,标志着在这一特定应用领域的技术创新迈出了重要一步。
此芯片内置了自主研发的多核心神经处理单元,其具备对多种感知模态的全面支持,包括图像与语音识别等功能。在增强现实和虚拟现实的应用领域中,该芯片展现出卓越的能力:实现对手部的精确检测、跟踪以及左右手的精准识别;能够完成21个关键点及三维坐标的手部定位;涵盖并兼容多种典型手势动作及其自定义应用。该技术充分满足了AR/VR场景下的功能需求,尤其在画面稳定性、低视频分辨率、光照不足和多目标分类等复杂条件下,依然能提供精准、稳定的姿势检测与追踪体验。
在性能优化方面,此款芯片的计算精度误差被精确控制于微米级别之下,实时光流处理速度显著高于60帧每秒的标准,确保了低于50毫秒的延迟,实现无缝流畅的交互体验。检测准确率高达98%,在识别和分类任务中展现出色性能。
传感器技术方面,芯片配备MIPI-CSI接口,具备兼容性和灵活性优势。在典型配置下,其提供640x480分辨率的单色影像采集能力;双路传感支持最高分辨率为1280x800,满足多样化应用需求。此外,功耗控制得当,在满载运行状态下不超过200毫瓦特。
MakeSens还提供了全面且易于集成的软件生态,与应用处理器无缝对接,简化了系统整合过程,加速了整体解决方案的开发和部署速度。
根据最新消息,此款芯片依托于先进的40纳米制程技术,预计将在今年的第二季度实现小规模投产,并计划在2023年第三季度展开客户导入工作,最终目标是在2024年第二季度实现大规模出货。MakeSens公司的战略蓝图还包括,在2024年推出基于22纳米工艺的MK3xxx系列新品,旨在为SLAM六自由度定位、手势交互、眼动追踪等应用场景提供更为卓越的技术支持与解决方案。
MakeSens是一家创新技术领军企业,专注于前沿科技研发与应用。自成立以来,公司始终秉持着推动人类社会进步的使命,致力于将先进科技转化为惠及全球的解决方案。MakeSens汇集了众多领域内的顶尖专家和行业精英,他们凭借卓越的技术能力和深厚的专业知识,不断探索未知、突破边界,为市场提供革新的产品和服务。
在产品研发层面,MakeSens以技术创新为核心驱动力,持续投入于人工智能、大数据分析、云计算等关键技术领域的研究与应用。公司与全球领先的科研机构及高校保持紧密合作,共同推进前沿科技的理论与实践发展,确保技术方案始终保持行业领先水平。
市场拓展方面,MakeSens秉持开放合作的态度,与众多国际知名企业建立了战略合作伙伴关系,共同探索新兴市场机遇。通过整合资源、共享优势,MakeSens不仅加速了自身业务的全球化布局,也为合作伙伴带来了合作共赢的机会。
在社会责任层面,MakeSens始终将可持续发展视为企业成长的重要一环。公司积极倡导绿色创新理念,致力于研发环境友好型技术产品,并参与各类公益活动,旨在通过科技的力量促进社会进步和环境保护,体现了其作为负责任企业的承诺与担当。
总之,MakeSens凭借其卓越的技术实力、全球视野和强烈的社会责任感,在激烈的市场竞争中脱颖而出,成为技术创新与价值创造的典范。
源自清华大学电子系集成智能感知实验室,MakeSens公司于2015年开创性地提出了“感算共融”的先进智能芯片架构理念。这一构想利用了模拟计算在能效方面的显著优势,成功解决了持续进行智能视觉感知计算过程中所产生的能耗问题。
MakeSens公司拥有一支实力雄厚的模拟计算研发团队,其成员均具备丰富的行业经验,平均从业年限超过十年,且拥有18次流片实践。此外,该公司还与多家顶尖企业保持着紧密的合作关系,共同致力于技术研发工作。
MakeSens所推出的低功耗智能视觉感知平台,其核心组件搭载了一款采用自主开发架构的芯片。此芯片在处理繁复识别任务时,以其卓越的低功耗特性、高精度输出、高性能表现和稳定运行能力,在竞品中脱颖而出。故而,该平台极有潜力广泛应用于增强现实、虚拟现实、混合现实以及智能汽车座舱等复杂的人机交互与感知领域。
通过整合轻量化识别互动算法,该平台在确保系统能效的同时,显著提升了整体性能指标,使其能够达到并超越行业内的先进水平。
SensMake致力于于在二零二四年至二零二五年期间,向大型企业客户交付全面解决方案,同时力争实现一亿元的年度营收目标。展望未来,在二零二六年到二零二八年的时间里,我们旨在构建完善的服务平台与生态系统,以此为核心建立基于自主研发芯片的全时域智能感知服务系统,并计划完成IPO上市的进程。