什么是Kinect（网文综合）

什么是Kinect

Kinect=Kinetic（运动的）+Connect（联系）X360的体感

KINECT!无需手柄!无需配件!你是绝对的主角!
Kinect 以无需使用手柄的崭新方式，让游戏与娱乐更加有趣。只要一个手势或一句话就能玩转一切。

　　KINECT是什么?

　　科技让魔法成真

　　使用简单的 Kinect 会运用你全身的动作来进行游戏，带给你即时的欢乐。想想看，用你的手势跟声音就能控制主机，是多么方便的事。Kinect 让科技实现游戏的魔法，跟 Xbox 360 一起为玩家带来欢乐。

　　动作感应器

 

　　Kinect 的动作感应器能追踪你全身的动作。所以当你在玩游戏时，除了要动动你的手，还有手臂，脚，膝盖，腰甚至臀部。也就是说当你在玩游戏时，不要呆坐在沙发上哦。

　　骨架追踪

　　进行游戏时， Kinect 会根据数据建立你的数字骨架。所以当你向左，向右移动或跳跃时，感应器会处理你的动作，然后在游戏里反映出来。

　　脸部识别

　　Kinect ID 会收集玩家的体型资料，然后储存在玩家设定档中。所以当玩家第二次玩游戏后，Kinect就能认出你了。

     

kinect到底怎么侦测3D影像?

　　关于Kinect所使用的辨识技术，网路上有许多以讹传讹的说法。例如用两颗摄影镜头拍摄成3D影像、并以红外线探测Z轴深度做感应;也有许多人以为Kinect是利用红外线纪录体温的方式，来找出人体的影像，这些当然都不是正确答案。

　　微软在去年(2009年)初收购了一家以色列籍的3DV Systems公司(来源：reuters)，包含公司员工以及所有专利技术都归微软所有。该公司拥有名为ZCam的动作感测系统，采用TOF(Time of Flight)技术，让许多人认为Project Natal诞生计划(Kinect前身)就是采用TOF技术，但......最后证实大家还是猜错了。

　　这里简单介绍一下TOF技术，大家应该可以从字面猜到含意，Time of Flight就是去计算光线飞行的时间。首先让装置发出脉冲光，并且在发射处接收目标物的反射光，藉由测量时间差算出目标物的距离；ZCam就是使用 TOF技术，使用红外线以及Accelerometers加速度计感应器，感测立体空间的相对位置变化，建构灰阶距离影像的深度感应器。3DV Systems公司研发该技术已经长达10年，并取得许多专利技术，所以受到了微软的瞩目。

　　不过就在今年(2010年)年初时，微软的开发人员却大爆Project Natal诞生计划并不是如外界传言采用3DV Systems公司的TOF技术(来源：engadget)。微软先进技术研究院副总裁Moshe Lichtman，于去年接受媒体访问时，就表示并购3DV Systems公司目的不在于使用他们的技术，而是作为保障自家感测技术的后盾。因为专利技术认定上有时较为模糊，稍有不慎就会被对手告侵犯专利权；3DV Systems拥有许多相关专利，因此藉由并购3DV Systems快速取得专利，也能避免被其他对手并购，阻挠微软的产品研发。

　　微软在今年4月时，正式公布与另一家以色列公司PrimeSense合作(来源：gossipgamers)，这下才让Kinect使用的3D侦测技术有了着落。他们也是提供动作感测系统的公司，拥有体感侦测装置PrimeSensor，以及感测晶片 PS1080。PrimeSense用的并不是采用3DV Systems的TOF技术、而是Light Coding技术。

　　 Light Coding技术理论是利用连续光(近红外线)对测量空间进行编码，经感应器读取编码的光线，交由晶片运算进行解码后，产生成一张具有深度的图像。 Light Coding技术的关键是Laser Speckle雷射光散斑，当雷射光照射到粗糙物体、或是穿透毛玻璃后，会形成随机的反射斑点，称之为散斑。散斑具有高度随机性，也会随着距离而变换图案，空间中任何两处的散斑都会是不同的图案，等于是将整个空间加上了标记，所以任何物体进入该空间、以及移动时，都可确切纪录物体的位置。Light Coding发出雷射光对测量空间进行编码，就是指产生散斑。

　　Kinect就是以红外线发出人眼看不见的class 1雷射光，透过镜头前的diffuser(光栅、扩散片)将雷射光均匀分布投射在测量空间中，再透过红外线摄影机记录下空间中的每个散斑，撷取原始资料后，再透过晶片计算成具有3D深度的图像。

　　PrimeSence公司用的Light Coding技术，说穿了与微软先前买下3DV公司所使用的TOF技术根本就毫不相关，只是产生的结果类似。这点更加印证了微软收购3DV Systems，只是为了动作感测相关的专利权、取得领先地位。

　　由于微软并没有买断PrimeSense公司的技术，因此PrimeSensor装置未来也有可能出现在电视、电脑等消费性产品上，例如CyberLink讯连科技也与PrimsSense合作开发3D互动体验介面(来源：PrimeSense)。面对将来有可能出现同质性产品，微软则是强调Kinect的追焦旋转功能是他们的专利，这点别人不能模仿。

　　PrimeSence公司展示应用Light Coding技术的体感侦测系统。该技术并未被微软买断，未来将有机会应用在其他装置上。

　　另一关键：骨架追踪系统

　　了解Kinect如何获得影像后，接下来就是进行辨识的工作。透过Light Coding技术所获得的只是基本的影像资料，重点还是要辨识影像，转换为动作指令。据说Prime Sense公司并没有提供辨识技术，所以辨识部份得靠微软自己搞定。

　　微软会将侦测到的3D深度图像，转换到骨架追踪系统。该系统最多可同时侦测到6个人，包含同时辨识2个人的动作;每个人共可记录20组细节，包含躯干、四肢以及手指等都是追踪的范围，达成全身体感操作。为了看懂使用者的动作，微软也用上机器学习技术(machine learning)，建立出庞大的图像资料库，形成智慧辨识能力，尽可能理解使用者的肢体动作所代表的涵义。

　　Kinect侦测的最佳距离为1.2公尺到3.5公尺间，水平视野则是57度，侦测范围似乎比原本想像的还要小，看来还是不能站的太随意;Kinec也配备了追焦系统，如果玩家超出影像范围，底座马达可驱动Kinect左右旋转27度。整体看来Kinect对操作空间的限制，似乎比其他体感装置更严格些。

　　Prime Sense公司似乎只提供影像侦测，后面的辨识技术还是靠微软自己来。

　　Kinect一次可追踪2人的动态，每人能追踪高达20组细节。

延迟让Kinect不精准?

　　由于Kinect摄影机的影像更新频率为30FPS，代表动作传递将会有33ms(1/30秒)的延迟，CrunchGear也在文中质疑这会不会造成动作侦测上的延迟，为何不使用60FPS以上的录影规格拍摄?这其实是PrimeSense公司提供的处理晶片能耐，它就只能处理VGA画质、30FPS的影像。

　　30FPS影像更新频率造成的延迟应该有限，因为人类对事物的反应速度几乎都超过100ms，已经大于30FPS所带来的33ms延迟，所以该怪的应该是你的反应太慢吧。比起侦测延迟，更该担心的是辨识需要的时间、以及辨识的精准度。由于Kinect是透过辨识图像再转化为指令的方式，大量的影像处理、以及事后的辨识动作，恐怕才是让 Kinect使用者感受到延迟的原因。听说支援Kinect的游戏都有针对延迟做最佳化，尽可能让使用者减少延迟的感受。

　　影像更新频率并不是Kinect延迟的主因，反倒是晶片处理速度、软体辨识的影响比较大。

　　另外一点备受质疑的，就是在精准度方面的问题，国外调查Kinect的判断精准度为4mm，的确是输给了PlayStation Move的1mm。但论精准度，可能每种体感装置都还比不上实体摇杆。但Kinect带来的全身体感优势，所能做的事情铁定比PlayStation Move和Wii多更多，例如Ubisoft推出的健身游戏《Your Shape Fitness Evolved》，类似Wii平台上的《Wii Fit》，但是透过骨架追踪系统来玩瑜珈、武术等游戏时，对姿势的要求绝对高于Wii Remote+Wii Fit;舞蹈游戏《Dance Central》也是相同的道理。

　　虽然Kinect在精准度上遭受到质疑，但全身体感的优势大幅超越Wii和PlayStation Move。图为游戏《Your Shape Fitness Evolved》画面。

　　Kinect对姿势的要求上，铁定会比对手们来的严格许多，躺在沙发上玩体感游戏这种事就别想了。图为游戏《Dance Central》画面。

 Kinect体感设备历史

       Kinect最早是在2009年6月1日E3 2009上首次公布，当时的代号是“Projet Natal”意为初生，遵循微软以城市名作为开发代号的传统，“Projet Natal”是由来自巴西的微软董事Alex Kipman以巴西城市Natal, Rio Grande do Norte命名。Natal在英语中还有初生的含义，这也是微软给予此计划对XBOX360带来新生的期望。在Kinect公布时，微软宣布有超过一千种开发工具于当日发放给游戏开发人员。

          为了展示Kinect的魅力，微软在E3 09的媒体发布会上展示了3个游戏Demo,分别是Ricochet、Paint Party（颜料派对） 和 Milo & Kate。一个基于《火爆狂飙：天堂》的Kincet游戏试玩也在这个发布会上一同展示。在E3 09上Kinect的骨骼捕捉技术已经可以在30Hz的条件下同时捕捉四个人的48个骨骼动作。
         微软的首席执行官史蒂芬鲍威尔在一次发布会上称“Paject Nata”就是新一代XBOX，在Kincet的开发过程中，项目组成员对许多游戏进行Kincet式实验性的控制方式改变，以此来做项目可能性评估，在这些游戏其中就有《美丽的块魂》和《太空侵略者》，这些游戏在2009年9月的东京电玩展得到展示。创意总监藤角表示这些基于Kincet控制的游戏涉及到游戏代码的重大改变，因而现有游戏将不可能通过软件更新而改变控制方式。

          尽管Kincet传感器单元原计划包含一个微处理器用来处理系统的影像捕捉操作部分。但是到了2010年1月，这个独立的处理器被取消，XBOX360的一个氙气CPU将负责这部分数据的处理。Kincet系统在运行时将占据XBOX360大约10%-15%的CPU资源，业界评论家称如此数量的CPU能耗增加将使得目前的游戏更加不可能通过软件更新的方式来增加Kincet功能。Kincet的焦点更多的应放在开发商如何充分利用这个硬件上。
         微软在2010年6月14日对XBOX360体感周边外设正式名Kincet。伴随Kinect名称的正式发布，Kinect还推出了多款配套游戏，包括Lucasarts出品的《星球大战》、MTV推出的跳舞游戏、宠物游戏、运动游戏《Kinect Sports》、冒险游戏《Kinect Adventure》、赛车游戏《Joyride》等

　　作为游戏外设并不完美。毫无疑问，Kinect令人印象非常深刻，它可以追踪玩家身体的全部运动，而且可以模拟方向盘的动作。但是偶尔仍会存在一些延迟。在某些简单游戏中也会遭遇跳帧等问题，这或许是因为Kinect要利用Xbox 360的处理器来处理所有数据所致。该产品并未配备独立的处理器。

　　尽管Kinect仍然存在一些缺陷，但其功能仍然非常强大，可以作为客厅中的通用遥控器，来取代以往配备大量按钮的传统通用遥控器。 或成Xbox 360平台绝唱。微软去年曾表示，Kinect并不是简单地克隆了Wiimote的创意。它还可以在Xbox 360和Xbox 720之间建立一种联系。

放置感应器

很简单，但必须遵守几项安全规定。请将感应器放在距离地面 2到 6 英尺且位于电视中心的地方。放置在安全及稳固的表面，同时靠近表面边缘不悬空处。并确认阳光无法直射感应器或你本人。这样就行了。

游戏空间
Kinect 需要侦测到你的全身，所以进行单人游戏时，建议距离感应器 6 英呎远；若为双人，建议距离感应器 8 英呎远（游戏空间会因感应器的位置、游戏内容或其他因素而异。）。这是感应器最佳的侦测距离，能确保最精准的游戏控制。