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體感技應用豐富多元 專家開講剖析趨勢

工研院服科中心 盧東宏博士。

本次研討會除了軟、硬體開發合作夥伴的經驗分享外,也一併邀請到各行業的先進,來為大家說明體感創新在各類終端應用上的成果。

體感應用-醫療復健

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天工開物業務總監 黃心仁。

杭州森動數碼總裁 俞文鋒。

甲尚科技策略長 沙舟。

喬登美語董事長 林修吉。

體感技術全新應用即將改變日常生活的模式,迅速進入現代人的生活。

工研院體感技術應用於醫療讓復健無障礙。

體感技術應用於藝術創作。

現場群眾體驗體感互動樂趣。

體感技術應用在心臟復健的原因在於:「根據衛生署於2007年的統計,發現台灣2300萬人口中,約有137萬人患有心臟或心血管疾病,其中約40萬人達心臟衰竭的程度,由此可見對心臟復健需求的殷切程度。」工研院服科中心盧東宏博士首先指出。至於發展體感心臟復健的另一項因素,則是病人出院後對復健運動的遵從性低落。其實傳統心臟病遠距照護服務,重點在於生理資訊的量測,而不是復健運動的執行,即便醫院護理部門會告知病患要規律運動,但在出院後醫囑的遵循度,卻往往隨著時間而遞減,生理量測不易又無完整紀錄,居家復健運動的時間、強度均不易掌控。再者,受限於設備整合問題,現階段尚無系統可協助病患居家復健,造成回診復健的麻煩。

儘管瞭解到復健確實能預防疾病再犯,以及降低死亡率,但仍只有約42%的病患願意參與復健運動計畫,甚至這當中有50%還會在半年內退出,就算完成了先期的心臟復健運動計畫,返家後亦只有50%的病患會維持規律運動,由此可見藉由體感技術推動心臟復健的重要性。

其實心臟復健不外乎是規律運動,但實際參與的比例卻低於30%,主要原因是提供復健服務的醫療機構數量不足、或距醫院太遠、時間無法配合等因素。據臨床研究機構表示,證實疾病程度與風險較低的心臟病患,持續實行居家復健運動後之成效,與傳統在醫院由醫師監督的效果相近。

居家復健的關鍵是如何在規律地維持?訓練強度與活動量的評估為何?在種種前提下,透過體感ICT技術的導入,不僅可在居家環境中達成,連同復健訓練量也可一併記錄,以瞭解病患遵從醫囑的配合程度。然而,復健運動過程往往枯燥乏味,因而有著Serious Game的出現。

顧名思義,Serious Game是將遊戲數位內容,用於醫療復健上,透過遊戲趣味性讓復健變得好玩、刺激,進一步增加病患從事復健運動的意願,最經典就是Wii-habilitation的例子,且可讓老年人、腦性麻痺、中風、戰地傷兵、腦部外傷及受傷運動員等各種患者因此受惠。

至於體感心臟復健系統,則整合了數位內容產業與系統開發商,並涵蓋手勢辨識、骨架辨識、感測設備及擴增實境等技術層面,以虛擬教練的方式,提供職能、物理、平衡與視覺等多種治療。工研院於會場展出體感在復健上的應用,搭配華碩體感感測套件「Xtion PRO」與具備心跳、呼吸感應的智慧衣後,心肌梗塞病患在家即就可依照虛擬教練指示,以適當的運動進行復健,從螢幕上還可看出動作是否標準,連同相關的生理數據亦會顯示在螢幕上,適時提出警告。

藉由行動與回饋指引的整合,建構一套個人化情境感知醫療監控與指引系統,提供居家整合的心臟復健運動解決方案。以客製化的運動處方,讓病患依照復健運動指引,在進入復健階段後,能清楚地記錄復健課程的執行進度,並評估病患復健運動的強度是否達到預期的目標,最終達到病患出院返家後,讓各種復健運動持續進行,以強化骨骼肌肉的運動耐受度,增進肌肉耗氧效率進而降低心臟負擔。

從市場效益角度來看,目前約有40萬人有持續性心臟復健需求,若以20%普及率計算,每天服務費用新台幣30元,結合醫院推廣,每年以2萬人規模成長,預估4年後營收約有新台幣8億元之規模。盧東宏表示目前尚在測試階段,參與實驗的尚有台大與長庚的復健團隊,估計需18個月開發完成,達成醫療復健史上的里程碑。

體感應用-媒體互動廣告

不知各位在花博夢想館、台北101 88F等知名景點,是否有注意到該處場景隨著參觀者動作而變化的公共藝術?其實這都是天工開物透過體感技術所發展的廣告創意。天工開物公司的核心價值是結合了程式+動畫與機械結構所打造的多媒體互動裝置,應用於博覽會、博物館及品牌行銷等產業。業務總監黃心仁於會中透過影片示範來說明,天工開物在景深資料、人臉辨識、動態偵測及骨架辨識等各個體感互動案例的成果,此次研討會,天工開物也展示利用華碩Xtion PRO開發出來的軟體應用於多喝水的創意互動廣告上,讓人感受到體感技術豐富周遭生活所帶來的藝術與樂趣。

體感應用-生活數位化

體感創新的生活應用還不僅於此,杭州森動數碼所帶來的3D虛擬試衣也是另一項創舉。森動數碼目前主要的業務有3D互動軟體、擴增實境技術及體感互動等方面,分別用來打造服裝或教育市場的軟體平台,以及行銷廣告與展館設計。而將體感技術應用於服裝領域的主要原因,在於市場的潛力無窮。據統計,大陸大型服裝品牌的分店數從1,000間起跳,包含哥弟、美特斯邦威、H&M、ELLE等知名品牌,且服裝類佔淘寶網交易額的47%(全年人民幣1,000億元),預計2011年大陸服裝網購交易的規模將達到人民幣1,200億元之譜。

基於如此龐大的市場機會,對消費者而言,選購衣服時常因為換季打折而遇到人潮擁擠的情形,當每個人都要試穿衣服時,再加上每位消費者1次試穿好幾件,往往花了不少時間在排隊等待上。

有鑑於此,藉由3D虛擬試衣的協助,只要簡單的揮手動作,即可在自身的影像上換成試穿的衣服,因而省下穿脫的時間與麻煩。不僅如此,由於是採3D方式,使得衣服穿在身上的立體感得以呈現,並可從頭到腳1次試穿,兼顧衣服搭配與整體造型。3D虛擬試衣的誕生,將一般的購物模式加入了體驗式概念,當中包含了體驗、娛樂與購物3大元素,徹底顛覆了傳統的購物思維。

森動數碼副總陳立偉表示:「基於森動互動虛擬試衣體驗系統所開發的3D互動虛擬試衣間是,是一套結合硬體以及多項高科技軟體技術,針對服裝購物行業量身訂制出的3D體驗式虛擬試衣平台。」實際上,將體感技術應用於服裝界還有其他同業,2011年5月俄羅斯1家科技公司率先發明的『試衣魔鏡』,即吸引了不少目光與好評,並引起廣泛討論。當購物者站在『虛擬試衣鏡』前時,裝置將自動顯示試穿新衣以後的本人真實3D圖像。另外,日本公司Shiseido也於最近研發一種無需卸妝,只需通過按鈕嘗試化妝品的『虛擬化妝鏡』。

基本上,森動數碼的虛擬試衣是以3D核心為主軸,並結合森動AR人體追蹤、3D同步模型柔體物理及體感創新3大技術。在軟體特色部分,具備手勢控制、自訂類別(衣服上架分類)、衣物縮圖、拍照與列印等設計,透過當中的拍照功能,即可合成使用者試穿的3D合成模型衣服,並依照使用者定義存放於目錄內。值得一提的是,在柔體物理系統的幫助下,還可模擬初各種布料飄動的動作,使用上相當真實。

3D虛擬試衣系統的另一項特色則是客製化服務,在軟體方面,包括使用者介面、快速3D模型建置、體感遊戲及ERP、CRM的整合,或者是搭配Facebook、Twitter等均可依照客戶需求打造。

硬體部分則是和華碩Xtion PRO進行配合,針對試衣畫面、造型、顏色、螢幕大小及高度等條件進行設定。當然,虛擬試衣間只是森動數碼現階段立足於服裝市場的設計,未來將朝向教育市場的互動學習,也會朝娛樂市場邁進,相信消費者不久之後也可以在華碩的Xtion store開放平台上實際體會一下試衣間的方便性和娛樂性。

體感應用-動畫製作

隨著軟、硬體環境的成熟,在軟、硬體的創新結合下,使得動畫製作的方式有了革命性的改變,像甲尚科技推出的iClone5工具軟體即是當中的佼佼者。拜CPU規格迅速發展之賜,在運算能力大幅提升之餘,也造就了即時多媒體製作時代的來臨。另一方面,人機介面(HID)的技術變革,使得搖桿操控從單手變成雙手,控制器也從有線演進成無線,最後連控制器都省略,不僅如此,視覺傳達方式也因為體感技術的問世而跳脫傳統,從單向的2D、3D顯示轉變為雙向的互動模式。當上述這些條件成熟後,促使了即時動畫製作成為主流。此次iClone5工具軟體即是利用華碩Xtion PRO 3D camera 作為硬體開發,直接以體感方式操作,提高動畫製作的即時性和互動性。

需要即時動畫的另一原因,則是來自於市場需求,比方像公司馬上要一段電視廣告動畫、網站需要廣告Banner,抑或者是電視台要把現成影片加上CG特效等等,這些需求都反應相同的特質,即是在最短的時間內完成成本最低的動畫,使得iClone5應運而生。

首先,動畫製作往往先產生角色,iClone5內建了多個男女不同造型的人物,或者是依照職業別進行選擇。不過,所需的角色或許不見得是人物,因此也提供了多種動物主角的項目,內容相當多元化。

iClone5的問世,告別過去3D動畫須耗費大量人力成本的印象,甚至不用再投資建置昂貴的動作捕捉專業設備,現在只要體感攝影機,即可掌握在攝影機前的每個動作,並立即轉換為3D角色的動畫演出。以導入體感互動科技,結合3D即時 (Real time) 動畫演算技術,讓使用者在全功能即時 3D動畫編輯環境下,可自由選擇角色風格、設定場景、控制燈光與運鏡;至於角色動畫的創作就交給攝影機前的演員同步演出,即時動畫表演的成果還可以儲存下來提供後製編輯,以達到更細膩的動畫品質。 擺脫一般人對3D動畫遙不可及的既定觀念,讓體感互動技術跨越了遊戲娛樂產業,成為3D動畫編輯工具的個人版動作捕捉器,不僅大幅降低專業動畫製作的時間成本,更有助於3D動畫進入普羅大眾的消費市場。

當角色產生後,勢必還要再搭配場景,這部分包含了草原、曠野、鄉村及城市等內容,例如紐約時代廣場即是其中之一。而以往動畫角色的的劇情動作,需憑藉設計師對人體活動方式的經驗,來完成每個步驟的肢體動作,製作耗時且費工。現在透過體感技術的加持,除了快速擷取一連串的劇情動作外,還可連帶將動態道具的動作也一併記錄與編輯,因而在有效地縮短製作時間之餘,連製作成本也同時兼顧,成為體感創新另一個成功案例。

體感應用-教育學習

體感創新結合教育範疇的最佳實例,即是持續創新教學的喬登美語,喬登美語董事長林修吉表示:「自2000年起透過專業團隊的協助,成功地將喬登教學內容數位化,經由網路遠距、多媒體互動等方式,引領華人兒童面對全球化知識經濟時代。」為了讓增進兒童學習英語的興趣,並加強學習效果,喬登美語跳脫一般的教學方式,透過教具數位化的思維,不僅影音互動的上課內容生動活撥,同時兒童也不必再面對枯燥乏味的課本與黑板。在數位課程安排上,依照年齡採漸進式設計,劃分成上千個單元,階段性的落實學習成果。

喬登美語同時也發現即便是數位教學,老師與學生間的互動頻繁度,將是決定學習效果的另一關鍵。為此,計劃導入XtionPRO體感創新教學,老師上課不需再操作滑鼠或觸控螢幕,使得教學內容更為流暢。而對學生而言,藉由體感技術融入課程內容(如:透過體感方式控制英語歌曲中虛擬人物的動作)的設計,將更能吸引兒童注意力,有助於學習吸收。

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