在豐富了我們的手指文化后，人機交互又被微軟推向了另個一高潮。2010 年 6 月 14 日一個讓我們激動萬分的深刻，微軟正式發(fā)布針對 Xbox 360 的體感外設 Kinect ，這個小東西使我們的人機交互體驗從手指上升到整個肢體，使用肢體語言來與計算設備交流。他不僅包括了日常普遍使用的 RGB 彩色攝像頭，還包括了由紅外線發(fā)射器與紅外線 CMOS 攝像頭構成的 3D 結構光深度感應器，同時也有追焦技術與陣列式麥克風。

這些復雜的軟硬件結合系統(tǒng)構成了這個聰明的小家伙。在對用戶面部識別與肢體判斷中所使用到的技術涵蓋了機器學習、圖像處理與計算機視覺的相關領域?？梢娖浔澈蟮膹姶笏惴ㄖ纹疬@個革命性的全新人際交互方式，這是那么自然、友好甚至更有趣。

而這篇《心理學家為虛擬角色發(fā)布情感需求的插件》的報道，讓我們對未來的人機交互變革又充滿了很多期待。文中談到，Paul Ekman 是美國的一位心理學家，在上世紀 70 年代,他和同事開發(fā)了一種方法來分類和評估人的面部表情。那時許多心里學家認為人們的面部表情是從一種文化向另一種文化傳遞人們的具體情感變化。

通過 Ekman 的方法所獲得的針對全世界所有文化間人們面部表情的開創(chuàng)性數(shù)據(jù)庫，但是他們發(fā)現(xiàn)在所有文化間，人們針對六種基本的情感——生氣、恐懼、高興、驚喜、厭惡與悲傷都具有一樣的面部表情，也就是說面部表情的產(chǎn)生不存在不同文化間的傳遞。他們因此開發(fā)了名為面部行為編碼系統(tǒng) (Facial Action Coding System or FACS）的面部表情分類法,根據(jù)這個分類法能夠識別出每一種表情所對應的面部肌肉的移動。

這套系統(tǒng)不僅對心理學家研究情感在日常生活中的作用非常有用，而且完全可以挪用到虛擬世界中。FACS 可以用相對容易的方法直接為由計算機生成的虛擬人物提供真實的面部表情。這樣虛擬人物自然而然就具有了與真實人類相似的情感因素。但這需要建立一個標準的面部表情數(shù)據(jù)庫，如今 Delft 大學的人機交互系學者 Joost Broekens 及其同事就做了這樣的事情。他們實際上基于 FACS 創(chuàng)建了一個包含六種虛擬表情的數(shù)據(jù)庫，每一種表情就是一個向量集合，其中包含的這些向量用來表示一張活潑的臉龐上不同部分是如何移動以模擬一個基本的情感。

當然通過計算機創(chuàng)建的虛擬表情仍需要我們人類自己先行評估，具體來說是找了一些志愿者詢問他們當一個虛擬角色 （Avatar）靠近或走遠或從一側觀看時，其面部表情表達了什么樣的情緒及其強烈程度。實驗結果顯示這些由計算機產(chǎn)生的虛擬表情或多或少傳達了同真實人臉所傳遞的一樣的情感。為什么是或多或少，因為這確實有一些主觀色彩的問題不那么好解決，比如一張恐懼的面部表情也可能看起來是一張吃驚的面部表情，一張厭惡的面部表情也可能與生氣時的表情相混淆。

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有意思的是 Broekens 也進行了這樣的實驗，將兩種基本的虛擬表情做個簡單的線性組合生成新的表情，然后讓志愿者們做評估。例如將高興的表情和生氣的表情做線性組合就可以傳遞出邪惡或頑皮的表情。人們的面部表情其實是很豐富的，可以猜想作為六種最基本的表情通過將其不同的線行組合就能夠產(chǎn)生許許多多豐富的表情，這肯定是一件很有趣的事情。對這個實驗感興趣的讀者可以參閱這片論文。

雖然可能六種基本表情未必能最本質反應人們的情感，但這樣的選擇足以包含日常生活中人們常用的情感表達。通過對虛擬人物增加了豐富多彩的面部表情信息后，將為我們的人機交互帶來全新的體驗。盡管微軟已經(jīng)將 Kinect 做了很多深度開發(fā)比如增加了視頻會議或社交元素，其中的人物都是計算機生成的虛擬人物但如果將這些人物同時賦予能夠表達人類情感的面部表情信息，這又將為我們提供更加有趣的交互體驗。

現(xiàn)在可以想象，通過計算機視覺技術對你的面部進行分析識別出你的大致年齡（國內外有相關學者正在從事這樣的工作），然后生成年齡匹配的一個虛擬人物，再對你的面部表情實時分析，給你的虛擬人物也同時附上相似的虛擬表情，這樣在虛擬世界中就產(chǎn)生了一個近乎真實且富含感情色彩的你，再通過 Kinect 就能與其他的虛擬人物進行情感互動，甚至是計算機本身虛擬的人物。這必將引領人機交互領域的大發(fā)展，其背后強大的學習算法和識別方法以及云計算技術將功不可沒，相信未來的人機交互將更加多姿多彩。

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來源：[db:出處]

作者：tee