多普勒效應可實現手勢操控電腦

據物理學家組織網近日報道，來自微軟和華盛頓大學的研究人員共同創建了一個系統，可使用戶利用手勢激發計算機執行頁面滾動和模擬鼠標雙擊等命令，而無需電腦標配的麥克風和揚聲器以外的任何硬件。

這一系統基于十分著名的多普勒效應：當鳴著汽笛的火車經過觀察者時，他會發現汽笛的聲調由高變低，這是因為聲調的高低是由聲波振動頻率的不同決定的。聲波頻率高，聲調聽起來就高，反之則聽起來較低，這種現象就是多普勒效應。在新的系統中，工程師記錄了手掌等物體揮過時，由電腦麥克風和揚聲器產生的聲調頻率變化。名為“聲波”的軟件分析出相應的頻率，并將它們轉化成計算機命令，其也可應用于智能手機。

到目前為止，研究小組已捕捉到了5個與頻率變化相關的基本變量：速度、方向、接近性、物體大小和時間變化。通過在電腦前做出手勢時捕獲和測量這些變量，“聲波”能完成頁面的上下滾動、識別模擬鼠標的單擊和雙擊以及其他持續動作，并可通過雙手的前后移動實現物體在屏幕上的旋轉等。因此，該系統能夠支持用戶只用手勢操作俄羅斯方塊游戲，還可在用戶靠近電腦時令其蘇醒，并在用戶離開時使其進入睡眠狀態。

由此可見，研究團隊將“聲波”定位為計算機的擴展設備，使其可作為微軟的Kinect等以攝像頭和感應器為支撐的體感系統的補充。研究人員已基于多種不同品牌和類型的電腦進行了軟件測試，并發現無需調整現有硬件就可實現軟件的基本功能，全部命令的執行準確率可達90%。此外，他們還通過多個用戶在不同的環境下進行了測試，包括吵鬧的咖啡館等，并發現該軟件可在所有情況下良好地開展工作。

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