你是否可以想像，電影《關鍵報告》、《鋼鐵人》當中，主角不需要實際接觸螢幕，隔空操控立體漂浮影像的情境，有一天將會成真？

過去幾年間，觸控、顯示科技的日新月異，人類互動技術發生了顯著的變化，促使使用介面與智慧化設計不斷提升，凌空觸控技術(Air Touch)即為一例。

Leap帶我們進入「奇幻立體」的世界

美國舊金山有一家新創公司Leap Motion，推出一款劃時代、令眾人眼睛為之一亮的感應產品Leap，它採取類似微軟Kinect的概念，其感應精準度號稱是市面上現有產品的200倍，野心勃勃地創造另一種人類與屏幕之間的全新互動方式。

儘管只有一包口香糖的大小，但卻配置了紅內線 LED 和130萬像素的感光傳感器，只要插入USB後，Leap Motion便能創造出8立方英尺的工作空間，準確偵測十隻手指細微的動作變化。

圖一 : 未來的操控會跳出螢幕之外，成為立體式控制，凌空觸控會是一個潮流！

Leap Motion執行長Michael Buckwald聲稱這項產品是「比滑鼠更精確，比鍵盤更可靠、比觸控螢幕還要靈敏」，不僅能感應使用者手指，也能感應使用者所持的筆或筷子，讓使用者在不需要觸碰螢幕情況下，即可瀏覽網頁、擘畫地圖及玩遊戲，「有如囊中取物般的簡單」。舉例來說，可以用手或筆在空中繪製圖形，會立即出現在螢幕上；當手比出槍枝模樣，就能開槍射擊；甚至可用筷子玩Angry Bird。

據了解，未來此項核心技術將能應用在一系列裝置如智慧手機、平板、汽車以及冰箱等，預計最快今年底正式上市，每個售價僅69.99美元(約2000元台幣)。

這樣的技術，讓很多人感覺不可思議，不僅僅是它平易近人的價格，更包括了它讓鼠標消失，從本質上改變人機互動的方式。Leap Motion創始人David Holz表示：「我們的目標：讓鼠標從電腦世界中就此消失。」

他認為，滑鼠是電腦領域中複雜且多餘的設備，他相信Leap不僅會對繪圖設計的人相當方便，更會帶動其他科學、外科醫學、建築、設計、遊戲、航空等產業邁向新的時代。「Leap將帶人類進入奇幻無比的3D世界！」他說。

What you see, What you touch!

由此可知，雖然目前平面顯示觸控為一大主流，但凌空觸控技術在人機互動介面的重要性卻不可忽視，工研院電子與光電研究所立體影像系統組組長鄭尊仁博士表示：「凌空觸控勢必慢慢會融入生活情境，徹底改變人們對於操控、互動的想像。」

不論是咖啡廳、餐廳、健身房、飛機候機室甚至廁所都逐漸開始成為新一代嵌入式電子產品的使用情境。在不同的操作環境中，使用者的手出汗、髒污、病毒與細菌，都不利於觸控螢幕操作。因此，與其使用觸控螢幕，倒不如使用凌空觸控操控更為安全、便利，並能降低病菌的傳播。

台灣工研院花費一年時間，研發一項獨特的凌空虛指系統，能讓使用者直接與3D影像互動，進行操控。與一般平面觸控不同的是，當使用者伸手指向影像，感測器會感應到手勢，引發影像變化，增添許多樂趣。

發展凌空虛指系統的是工研院電光所，其結合浮空影像(floating image)及深度攝影機兩項技術，打造一個互動虛擬實境的感受。鄭尊仁說明，針對打造凌空觸控技術，電光所有兩個團隊分別進行，分別為光學浮空影像設計團隊以及深度攝影機開發團隊。

其中，光學浮空影像設計團隊負責利用光學式投影系統，打造2D/3D影像投射並匯聚空中的技術，使用者若位於影像系統前方即可看到投影實像漂浮於半空中，若偏離影像投射路徑，則無法看見影像，如此一來，才能有很好的保全效果；而深度攝影機開發團隊，擁有一套自己的開發系統，利用紅外線雷射光源、紅外線感應器以及一般小型攝影機組合而成，透過軟硬體的配合，可精確捕捉固定深度範圍的影像。不僅如此，在指定深度範圍內，浮空的影像才會顯現。

「我們希望做到What you see, what you touch的觸控情境！」鄭尊仁表示，這樣的操作介面，不僅要讓使用者可以清楚看到影像，卻能保有隱私性，也希望手指觸發的地方，就算不是觸控實質介面，依舊能很準確。

精準度與流暢度是關鍵

凌空觸控擁有許多可能性，目前許多作業系統開發商也漸漸感受到凌空觸控的潛在商機，鄭尊仁說明：「未來的操控會跳出螢幕之外，成為立體式控制，凌空觸控會是一個潮流！」

基於消費者求新求變的心態，未來PC/NB、行動裝置等滑鼠功能，也可能被凌空觸控取代。另外，基於公共衛生以及一些隱密性要求，許多給公眾用的碰觸型介面，將會有凌空觸控的需求，如博物館解說系統、公共場所的互動看板、醫院手術房控制介面，銀行提款機按密碼的鍵盤等等。

那麼，為了能夠提供精準、真實的凌空觸控，有會有什麼樣的挑戰？

鄭尊仁接受專訪時，說明凌空觸控目前有幾項挑戰：其一為成本與尺寸設計，其中大尺寸的浮空投影光學在開發費用與難度上都相當高；其二為精準度、流暢度的掌握，其中包括指端偵測以及深度的掌握與設定；其三為浮空影像受到環境光線影響很大，這些都是滿大的挑戰。

因此，除了需要高敏感度的深度攝影機之外，開發一個理想的演算法，軟硬體互相配合，才能有好的人機互動品質。

結論

回顧當初iPhone剛出現之際，各大手機廠商不僅很難承認也很難想像「觸控」是相當符合人的需求。雖然，凌空觸控是否能夠普及或真正成為適合大眾的操控技術，仍是一個未知數，但是我們並不能質疑，它確實是一項創新訴求。

或許，科技產品輸入方式的改變將會是下階段最主要的創新點。如果未來的世界中，將不會只有一種操控方式是主流，那麼，下一個十年，你，又可以想像到什麼操控介面呢？

The Leap簡介︰

尺寸︰3 x 1 x 0.3 英寸

有效範圍︰8 立方英尺(0.23立方米)

價錢︰$69.99 USD (約2000元新台幣)

圖二