圖：利用布朗大學(xué)開發(fā)的增強現(xiàn)實系統(tǒng)，智能手機用戶可以用手在現(xiàn)實背景中操縱虛擬物體

【網(wǎng)易智能訊10月23日消息】美國布朗大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種全新的軟件系統(tǒng)，它可以將智能手機變成增強現(xiàn)實(AR)門戶，使用戶能夠?qū)⑻摂M積木、家具和其他物體放入現(xiàn)實世界的背景中，并親手操縱這些物體，就像它們真的存在那里一樣。

開發(fā)人員希望這個名為Portal-ble的新系統(tǒng)可以成為藝術(shù)家、設(shè)計師、游戲開發(fā)人員和其他人體驗AR的工具。該團隊將在本月晚些時候在新奧爾良舉行的ACM用戶界面軟件和技術(shù)研討會(UIST 2019年)上介紹他們的成果?，F(xiàn)在，安卓源代碼可以在研究人員的網(wǎng)站上免費下載，iPhone代碼也很快就會推出。

與學(xué)生共同開發(fā)Portal-ble系統(tǒng)的布朗大學(xué)計算機科學(xué)助理教授杰夫·黃(Jeff Huang)說：“AR將成為一種偉大的新互動模式。我們想要制造能使AR變得便攜的東西，這樣人們就可以在任何地方使用它們，而不需要帶上笨重的頭顯設(shè)備。我們還希望人們能夠用手以自然的方式與虛擬世界進行交互。”

杰夫·黃解釋稱，Portal-ble的“親手”互動想法源于對當(dāng)前AR應(yīng)用程序表現(xiàn)感到失望，比如Pokemon Go。AR應(yīng)用程序使用智能手機將虛擬對象(如Pokemon角色)放入現(xiàn)實世界的場景中，但與這些對象進行交互需要用戶在屏幕上滑動進行。

杰夫·黃說：“這種屏幕滑動不是一種令人滿意的互動方式。在現(xiàn)實世界中，我們用手與物體互動。我們用手轉(zhuǎn)動門把手，撿拾東西以及扔?xùn)|西。所以我們認(rèn)為，用手操縱虛擬物體要比滑動操控模式強大得多。這就是Portal-ble的不同之處。”

Portal-ble平臺利用安裝在手機背面的小型紅外傳感器。這個傳感器跟蹤人們的手相對于虛擬對象的位置，使用戶能夠拾起、翻轉(zhuǎn)、堆疊或丟棄虛擬對象。它還允許人們用手在現(xiàn)實世界的背景上虛擬“繪畫”。在演示中，杰夫·黃和他的學(xué)生使用該系統(tǒng)在布朗學(xué)院希爾校園的綠色空間中繪制了一個虛擬花園。

杰夫·黃指出，這項工作的主要技術(shù)貢獻是開發(fā)了正確的適應(yīng)和反饋工具，使人們能夠直觀地與虛擬對象進行交互。他說：“事實證明，如果你試圖應(yīng)用現(xiàn)實世界的物理學(xué)，拿起某個虛擬物體可能真的很難。人們試圖在錯誤的地方抓取物體，或者他們的手指穿過物體。所以，我們必須觀察人們?nèi)绾卧噲D與這些物體互動，然后使我們的系統(tǒng)能夠適應(yīng)這些傾向。”

為了做到這一點，杰夫·黃招募了他正在教授的多位學(xué)生，提出他們可能希望在AR世界中完成的各種任務(wù)，例如堆疊積木。然后，學(xué)生們讓其他人嘗試使用Portal-ble來執(zhí)行這些任務(wù)，同時記錄人們能夠做什么，不能做什么。最后，他們可以調(diào)整系統(tǒng)的物理和用戶界面，使交互更加成功。

杰夫·黃稱：“這有點兒像人們在Photoshop中畫線時發(fā)生的情況。人們畫的線條從來都不是完美的，但這個程序可以使它們變得平滑，并使它們完全筆直。這就是我們試圖對這些虛擬物體做出的改變。”

該團隊還增加了感官反饋，以使交互變得更容易。杰夫·黃說，他對手機振動幫助用戶進行互動感到有些驚訝。用戶通過握著手機的那只手來感受震動，而不是抓著虛擬物體的那只手。然而，振動反饋仍然幫助用戶更成功地與物體互動。在后續(xù)研究中，用戶稱該系統(tǒng)使用的適應(yīng)和反饋機制使交互任務(wù)變得明顯更容易，耗時更少，也更令人滿意。

杰夫·黃和他的學(xué)生計劃繼續(xù)使用Portal-ble-擴展其對象庫，精煉交互機制并開發(fā)新的功能。他們還希望簡化系統(tǒng)，使其完全在手機上運行。目前，紅外傳感器需要紅外傳感器和外部計算機棒才能獲得額外的處理能力。

杰夫·黃希望人們能下載免費的源代碼，自己嘗試一下。他說：“我們真的只是想把它放在那里，看看人們用它做什么。源代碼在我們的網(wǎng)站上供人們下載、編輯和構(gòu)建，看看人們用它做什么會很有趣!” (選自：techxplore 作者：Brown University 編譯：網(wǎng)易智能 參與：小小)