业界最小3D传感器亮相 能否成为Kinect后继者?

2019-10-17 15:13

  Kinect体感控制器现在是风靡一时,可是大家却很少知道PrimeSense对Kinect的研发做出的巨大贡献。如今,PrimeSense公司开发出新的产品,它是否会成为Kinect的后继者呢?

  当PrimeSense的创始人Aviad Maizels在2006年推出一款基于微软平台的3D传感芯片时,他根本没意识到他的成就是以色列创新史上的一个转折点。4年后,PrimeSense与其合作伙伴微软在Redmond(微软基地)开发出了Kinect,这款3D体感摄像头震惊了全世界。然而,经过数年的研究,微软在2013年发布了一款新的Kinect,但是不再需要PrimeSense的辅助。就像命运安排的那样,PrimeSense公司去年也在芯片制造领域取得新的成就,开发出了一款全新的3D系统内置芯片Capri。这款芯片价格便宜,能耗低,而且它微小的体型使其适用于手提电脑、平板设备以及智能手机。随着3D技术的蓬勃发展,Capri将是PrimeSense公司从视频游戏领域走向更宽广行业的一个标志产品。

  我与Maizels的第一次会面是在2013年的日本通讯技术大会上,地点是在一家具有文艺复兴氛围的酒店,那里也是PrimeSense第一次为世人所知的地方。我们第二次的面对面访谈就没那么华丽,仅仅是在一家Peet咖啡店进行,原因是Maizels的行程很赶,他需要的晚上7:30飞去特拉维夫市。虽然时间很仓促,不过Maizels却不失专业人员的风度。他穿的是全黑的长袖套服,面容整洁端正。当我问及他最近将要和谁、在哪开会的时候,他闪避的回答:我最近很忙。多么狡猾的回答啊。高大修长、善于交谈,这就是我对Maizels的印象。

  在2006年的开发者大会上,Maizels和他少数的合作者带来了3D传感器的原型,希望能吸引一些商业伙伴。在一场视频游戏交易展览上,他们成功的给一些玩家留下深刻印象,并且在那年与微软在E3游戏展上进行会谈。

  那场与微软开的会议促成了Natal项目的成立,该项目在2009年的E3游戏展正式启动,并且最终开发出了Kinect。和微软的合作是PrimeSense的第一次尝试,但却让这家公司迅速发展起来。现在,PrimeSense在亚洲拥有3家分公司、在美国有2家,而本部留在了以色列的特拉维夫市。

  其实,PrimeSense早在2005年就已经初步建立了,那时Maizels和他的合作伙伴Ophir Sharon、Alex Shpunt、Dima Rais和Tamir Berliner一起入征了以色列军队。Maizels在为军队做研究的过程中遇到了这些好朋友,Sharon更是朋友中的朋友。他们都具有很深厚的科学背景,其中有的是工程师、有的是计算机科学家、有的是数学家。他们都不想退伍后只是找一份常规的工作,所以Maizels将大家组织起来,一起计划一件大事情。

  Maizels和他的同事们计划的事情就是科技让科技本身消失。Berliner解释道,即使在今天,技术也仍然具体的存在于用户和机器之间。当你打游戏时,你需要通过鼠标和键盘来操作,这些设备虽然能执行命令,但是它们却无法理解玩家的想法。

  Berliner还说了一段他的童年轶事:当我10岁的时候,我5岁的弟弟特别喜欢看《忍者神龟》其中的一集。那一集有一个特殊的名字,他要求我将那个名字写在录像带上,我问他为什么,他说是为了让机器只播放那一集。这在现在看起来很愚蠢,不过我们现在所从事的就是这种神奇的技术。

  因为大部分研发者都是游戏玩家,所以视频游戏是他们的起始点。现在的游戏行业进入了瓶颈期。Maizels说到:玩了一个游戏,又去玩下一个。可是每个游戏都是同样的故事情节,同样的操作模式,毫无新意。所以,他们这个团队放开了想象力。如果一项游戏能让玩家亲手去挥舞宝剑?如果一项游戏能让玩家尝到撞墙的疼痛?如果一项游戏能让玩家亲身去躲子弹?那该是多么好玩。

  我们拥有很多好的设想。Maizels说,但是要实现它们却很难。

  关键问题在于能否让机器看见。在思考这个问题之后,他们萌发出一个理念,就是开发一款能通过摄像头捕捉玩家运动信息的设备,并且将捕捉的信息共享给玩家和机器。就这样,PrimeSense这个名称诞生了。

  2005年底,他们存够钱在一栋特拉维夫办公楼租了一层会议室。2006年初,他们聘请了ZivHendel,Hendel之前也为公司做了很多前期工作,Berliner视他为忠实的合作者。然后,这个团队开始了以下分工:Sharon和Shpunt负责硬件,Shpunt和Rais负责算法和物理研究,软件交给Hendel、Rais和Berliner,Hendel和Berliner还负责展示,而Maizels主持大局。由于这种有效的分工,Maizels发现工作起来比想象中的要轻松。

  我们真是超级幸运。Maizels指出,游戏行业并不是以色列热门的投资领域,风险投资者们都倾向于投资保险、企业软件、互联网公司等行业。

  然而,PrimeSense位于以色列的硅谷,所以Maizels能够找到信任他们团队的投资商。我很快就找到了投资商,因为我向他们说明PrimeSense是交互性游戏行业的新典范。早期的投资商包括GeminiIsraelVentures和GenesisPartners,这两家公司都位于荷兹利亚市,它们过去都投资了一些很成功的公司。例如,被IBM收购的Diligent公司以及被微软收购的Kidaro公司。

  这些投资商给PrimeSense提供了一个过桥贷款,这在短时间内给该公司带来一笔资金。这意味着Maizels团队需要尽快做出优秀的产品,以取得投资者的信任。当投资商来访问时,我们需要向他们展示我们的工作进度。Berliner解释道,我们需要加快产品的开发进度,并且尽早制造出适用于大众的模型。

  经过数月的试验和失败,他们制造出一款3D传感器芯片。这款芯片运用了光编码技术去制造场景,并且使用近IR(红外辐射)光线和CMOS(互补金属半导体)传感器去解读场景背后的光代码,最后使用复杂的算法去分析3D数据。这款芯片的最初概念由Shpunt提出,最后在团队的协作下形成了一个完整的产品,并且是在团队能承担起经费的前提下。

  这项技术必须得便宜。Berliner解释到:只有便宜和实用性,才能让大众广泛接受。

  由于经费的欠缺,初始的硬件模型很简单。一些硬件是一些朋友和同学借给我们的,Berliner说到,一些是我们花费很少的钱买的。这款初级模型在2005年9月就制作完成,那时PrimeSense才刚成立1个月。11月,他们就制作了全身的模型,这意味着3D传感器可以在几米外捕获一个人完整的运动。他们也利用了几款OpenGL(开放图形语言)3维云可视化软件来进行测试,有的软件是让玩家通过自己的运动控制角色跳舞或弹琴,有的软件是利用投影让玩家进行比较真实的运动,比如说滑雪或赛车。

  他们最终的产品是一个白色的塑料盒子,上面安装了RGB摄像头、红外传感器、光源以及PrimeSense3D传感器芯片。在微软代表面前展示的就是这款产品,Xbox360的研究专家AlexKipman就亲自观看了Maizels的演示。

  这是他见过的最优秀的产品,不仅是在游戏市场,而是所有的产品中最优秀的。Maizels是如此为自己的产品感动自豪。确实,Kipman很喜欢这款产品,并且以自己在巴西的出生地名Natal来为该项目命名。

  接下来的几个月,这家以色列的小企业迅速发展起来了。他们扩展了公司的规模,不断的参加与微软的会议,并且在微软的总部与一些研究人员合作。当时他们最大的竞争产品是任天堂公司的TheWii,后者在2006年11月在美国初次亮相。

  TheWii和我们的产品很相似。Maizels回想起当时的场景,我们被吓坏了,我们以为如果产品不够好,玩家是不会对我们的产品有兴趣。但如果我们的产品很好,而TheWii也很不错,那我们也无法引起玩家的兴趣,毕竟任天堂是大公司。然而,虽然TheWii是款不错的产品,不过它具有一个关键的缺陷。那就是玩家无法准确地操作控制器,而我们的产品却能很好的解决这个问题。Maizel说到:我们的产品是通过机器的视觉来进行操控,不需要控制器。这才是玩家在玩过TheWii后寻找的独特产品。

  事实证明,Kinect确实无比的成功。根据吉尼斯世界纪录,Kinect是世界上销售最快的游戏设备,在2011年3月前就已经卖出了1千万台。微软在2010年11月4号发售以及2011年1月3号再发售的这两天,日销售量达到133,333台。其火爆程度可见一斑。

  2010年底,PrimeSense与微软的合作关系解除。它开始与华硕合作制造XtionPro,这也是利用Kinect的3D传感技术,只不过是在电脑平台上运行而已。另外,它还和中国北京的绿动公司合作,一起利用光编码技术研发手势控制器。2010年11月,PrimeSense又和WillowGarage以及Side-Kick公司合作。后者是一家动作游戏公司,想要创造一个非盈利的组织OpenNI。该组织的目的是为了推广3D传感技术并且为一些视觉追踪软件提供较低端的开源平台。最后,PrimeSense公司提供了它们的NiteMiddleware供大家免费下载,以便其他研究者开发自己的3D应用。

  OpenNI将PrimeSense的软件推广到游戏以外的其它领域。比如,法国的CRIIf公司就利用PrimeSense技术使机器人能够侦测到障碍物和炸弹,一款零售程序利用PrimeSense传感器分析消费者的行为,Matterport公司也利用这项技术扫描房子并且创造3D的房屋模型作为装修设计的参考。

  如果你在2005年问我这项技术将在7年内有哪些应用。我会回答,传感器是无处不在的。Berliner说到,我的目标是让每一个角落都装有一个PrimeSense传感器,不管是家庭房间、办公室或是超市。举个例子,当传感器识别了你的身份和你所处的位置,你就无需登录和输入密码来进入某个系统,因为系统早就识别了你。Maizels也声称他们的传感器已经在欧洲的一些健身中心使用了。他还希望PromeSense可以应用到老年公寓,这样管理员就可以很好的了解老人的一些情况。若有谁跌倒,就可以立马去帮助他。

  尽管PrimeSense风光无限,不过在2012年也经受了一些挫折,该公司从其190名的员工中裁去了50人。Maizels解释此举是为了重新找回产品定位,他们将不会一直沿用已有的技术。虽然这个举措很好,不过随着微软新一代Kinect的推出,PrimeSense将面临巨大的挑战。不过,PrimeSense的市场经理TalDagan,却并没有说他们前任伙伴的坏话。

  微软之所以继续投资3D并且进行内部研究,是由于Kinect之前异常的成功。Dagan说,这让我们相信,作为Kinect的原创者,PrimeSense在市场上还是拥有最先进的3D技术。

  为了证明自己的实力,PrimeSense在去年进行了一个大胆的尝试,那就是研发了上述提及的Capri芯片,该芯片声称是世界上最小的3D传感器。PrimeSense自称与之前的传感器相比,Capri具有3倍的深度分辨能力,50倍的耐光性(使其能在日光下工作),但是体型却缩小了10倍。

  Capri就是PrimeSense的未来。Dagan说到,不仅仅是因为其更小的尺寸、更低的价格以及更低的能耗,其最大的优势还在于它能够在手机上运行。Capri的目的就是为了让每一位消费者的设备中都安装有3D传感器。

  Dagan向我们举了一个例子,那就是装配有Capri的智能机能测量长度。有了Capri,我就无需每隔两个星期去量我女儿的身高。我只要用智能机给她拍一张照片,那么Capri就会根据之前的照片分析我女儿长高了多少。他还举出了其它的一些应用,比如说利用手势控制的手提游戏机,车载防瞌睡警示器以及3D打印机物体扫描仪。

  Dagan还声称PrimeSense公司正在努力将Capri推销给原始设备制造商,希望在即将生产的移动设备中嵌入Capri芯片。当被问到销售芯片是否具有挑战时,Dagan如此回应:任何革新性的产品都将面临巨大挑战。我们的挑战和机遇就是能否将Capri提供给原始设备制造商,由于我们的芯片便宜且小巧,使用起来将是一种革命性的体验。目前,PrimeSense还没透露任何有关的合作商,但一直强调Capri的尺寸能适用于现在任何的移动设备。

  在我采访Maizels的最后阶段,我问他最喜欢的Kinect上的游戏是什么。他回答说是Fabel,他并没有解释为什么,而是谈到了下一个话题:如今,游戏玩家好像分为两个阵营。一种是硬核游戏玩家,一种就是玩Kinect的。但是我认为不应该有如此的划分,因为游戏的体验都是可以被控制的。

  大家应该渴求科技是隐形的,我们感受不到科技,但其确实在工作。Maizels接着说到,拿诺基亚Lumia920来说,用户仍需要用手指去操控手机。我们应该努力做到事件发生时,用户认为是自然而然的,而不是科技的作用。如果我们消除了一些障碍,让科技更加的习以为常,那么我们将完全的改变生活。

  到那时,我们不需要思考就可以做事情。

  在整个访谈中,Maizels一直提到艾萨克.阿西莫夫。就像阿西莫夫小说中所描写的那样,Maizels认为机器应该是聪明的,能以一种自然的方式与人类进行交流互动。如今,通过触屏或者是手势控制,我们貌似可以做到这种程度。不过,Maizels想的将是更加深远的层次。

  他希望PrimeSense传感器能够普遍化,并且创造出全新的生活方式。也许他会成功。

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