消費性電子產品的體感技術應用現況

最早導入大量體感遊戲形式的Wii，其Wii Fit Board利用壓力感應搭配遊戲，達到健身目的。Nintendo

「創新」一直是消費性電子產品能否大賣的重要關鍵，尤其對於遊戲機產業更為重要，目前Nintendo、Microsoft、 Sony Computer Entertainment以硬體方式建構全新的體感遊戲進行模式，創造遊戲機產業的新發展趨勢，除了遊戲內容更豐富外，新的體感應用更朝向免穿戴、無需手持控制器、更精密的人體建模追蹤方向發展...

3大TV Game遊戲機開發商推出的遊戲主機，觀察其過往的推出歷程，其主機硬體與架構更新大多會有所謂的「5年」循環週期，一方面是基於原始設計的遊戲機硬體無法應付更新的遊戲開發需求，例如3D、高畫質影音處理效能...等，尤其是處理器的效能、產品周邊機能的整合等等，例如，Nintendo的Family Computer(1985年推出)與Super Family Computer(1991年推出)，後繼如N64、Gamecube到Wii，都是以5~6年不等的時間週期推出大幅更新的產品。

體感應用技術 延長產品生命週期

在TV Game產品硬體發展趨於極限後，目前主流遊戲機如Wii、PlayStation 3、XBox 360，面對遊戲機產業5年循環的趨勢，多數的產業分析結果顯示，即便這3大主機都超過或接近5年循環的門檻，但面對硬體大幅改款可能性不高的情況下，能讓這些主機這麼「長壽」的關鍵，就在於新主機的硬體效能已經達到一定程度的水準，甚至目前熱門的體感控制遊戲趨勢，更讓這3款主機的銷售表現持續長紅。

觀察3大遊戲機的硬體銷售量表現，根據VGChartz統計，XBox 360目前在美國的銷售量仍保有單週(2011第27周店頭銷售數據)達78,256部的水準(PlayStation 3單週69,037部、Wii單週53,216部)，銷量仍保有持續性的增長，尤其是XBox 360的體感設備Kinect，推出25天賣了超過250萬套，PlayStation 3的Move Motion Controller體感遊戲套件，也在推出2個月賣了超過400萬套，其中關鍵在於新一代的體感遊戲形式，創造遊戲機硬體新穎的玩法，也將遊戲機的使用複雜度降得更低，使用年齡範圍向下、也向上擴展，創造持續性的發展潛力。

Nintendo Wii體感遊戲互動形式

以較早推出以體感應用為主的Nintendo Wii主機來說，感測遊戲主角的體感互動主要是透過遊戲配件如紅外線感測器、Wii Nunchuk Controller無線控制器來建構體感控制的應用機制，而體感操作的關鍵在於遊戲控制器Wii Nunchuk Controller在增加體感精度與增強使用體驗，採藍牙無線技術的設計是一大關鍵，而Wii主機透過藍牙無線技術亦可支援最多4組Wii Nunchuk Controller參與遊戲。

Wii Nunchuk Controller的設計在因應體感遊戲的需求，需準確感測遊戲者的手臂動作，原本僅設置角加速度與方向感測器，為了偵測更精確的手臂動作，Nintendo利用Wii Motion Plus擴充裝置，讓Nunchuk Controller追加MEMS Gyroscope(陀螺儀感測器)，偵測全方位的3D角速度反應。

追加了陀螺儀感測器後，Nunchuk Controller不只是原有的線性軌跡感測，且可以精確偵測到細微的手腕動作角度反饋，讓遊戲體驗更趨真實。Wii Motion Plus使用的陀螺儀感測器，感測形式採低速/高精度與高速/高動態兩種模式進行，一般是在體感遊戲中因應不同遊戲形式自動選擇，針對不同的遊戲型態感測需求切換最佳化的感測形式。

Sony以Move Motion Controller搶攻體感遊戲市場

Sony Computer Entertainment採取的體感解決方案，與Wii不同，因為PlayStation 3並不像Wii一推出即在產品硬體整合了Wii Nunchuk Controller與紅外線動態感應，而是採取以Move Motion Controller套件升級的形式，讓遊戲主機擴充體感遊戲支援，而為了商品化的價格優勢，必須選擇以更低的套件成本來達到最佳體感控制的整合方案。

在節省成本的前提下，PlayStation 3 Move Motion Controller套件技術利用PlayStation Eye攝影機搭配機器視覺動態追蹤系統，來達到基本的人體動作感應，再搭配特殊Move控制器，構成完整的人體動態、手臂動作感測操控的應用方案。

PlayStation Eye攝影機的技術重點在於，內建1個Omnivision 60fps的VGA感測器，搭配4組陣列式麥克風，搭配機器視覺的動態追蹤技術進行人體建模，感測人體的基本動作。而Move控制器為求感應手臂動態，也與Wii Motion Plus一樣採行MEMS Gyroscope解決方案增加感測精度，陀螺儀可達到6軸運動感測效果，同時搭配3軸加速度計，滿足yaw(偏航)、俯仰、Pitch & roll(翻滾)等手勢感測需求，同時控制器另搭配1組感測地磁之電子羅盤晶片。

Kinect利用機器視覺 搭配強大軟體建構體感機制

Microsoft的XBox 360遊戲機，採行的控制方案與PlayStation 3類似，也是採取主機額外擴充套件的方式，因此開發上有較多限制，但也可以用全新技術達到更前衛的設計。XBox 360遊戲機為利用Kinect擴充體感遊戲支援，Kinect套件其實是個相當複雜的資訊擷取器，Kinect一次可以擷取彩色影像、3D深度影像、聲音訊號3種訊息，本體應用3個鏡頭設計，中央為彩色攝影鏡頭，左/右兩側分別是紅外線發射器與紅外線CMOS攝影機。

Kinect中央鏡頭為擷取遊戲者影像，可做到擷取使用者面部表情，進行擴增實境的影像擷取，或是應用於視訊電話方面，同時，Kinect還內建陣列式麥克風，可達到現場收音、同步降噪效果。兩側紅外線發射器與紅外線CMOS鏡頭是用於進行3D深度感測，也具備追焦功能，追焦反饋訊息同時會傳遞給Kinect底座的伺服馬達驅動，讓Kinect可達到左/右27度的追焦轉向動作。

而Kinect感測體感遊戲控制訊號的基礎，為透過機器視覺(640 x 480@30fps視訊鏡頭、320 x 240@30fps紅外線攝影鏡頭)進行空間的影像擷取、空間深度偵測，核心技術源自於以色列籍PrimeSense公司，微軟係向後者取得Light Coding技術。

透過Light Coding，僅是取得具備標記現況的空間與影像資料，但取得基礎資料後還需一套完整的動作解析方案，Kinect將取得的3D深度影像轉換至人體骨架建模，系統能量可同時感測6人、每個人記錄20組細節，建構項目包含軀幹、四肢、手臂膝蓋節點與動態，搭配Machine learning達到智慧辨識動態的要求。