应用多普勒效应可实现手势操控电脑

据物理学家组织网5月7日报道，来自微软和华盛顿大学的研究人员共同创建了一个系统，可使用户利用手势激发计算机执行页面滚动和模拟鼠标双击等命令，而无需电脑标配的麦克风和扬声器以外的任何硬件。

这一系统基于十分著名的多普勒效应：当鸣着汽笛的火车经过观察者时，他会发现汽笛的声调由高变低，这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的。声波频率高，声调听起来就高，反之则听起来较低，这种现象就是多普勒效应。在新的系统中，工程师记录了手掌等物体挥过时，由电脑麦克风和扬声器产生的声调频率变化。名为“声波”的软件分析出相应的频率，并将它们转化成计算机命令，其也可应用于智能手机。

到目前为止，研究小组已捕捉到了5个与频率变化相关的基本变量：速度、方向、接近性、物体大小和时间变化。通过在电脑前做出手势时捕获和测量这些变量，“声波”能完成页面的上下滚动、识别模拟鼠标的单击和双击以及其他持续动作，并可通过双手的前后移动实现物体在屏幕上的旋转等。因此，该系统能够支持用户只用手势操作俄罗斯方块游戏，还可在用户靠近电脑时令其苏醒，并在用户离开时使其进入睡眠状态。

由此可见，研究团队将“声波”定位为计算机的扩展设备，使其可作为微软的Kinect等以摄像头和感应器为支撑的体感系统的补充。研究人员已基于多种不同品牌和类型的电脑进行了软件测试，并发现无需调整现有硬件就可实现软件的基本功能，全部命令的执行准确率可达90%。此外，他们还通过多个用户在不同的环境下进行了测试，包括吵闹的咖啡馆等，并发现该软件可在所有情况下良好地开展工作。