Steve Mann:我“穿”著移動設備的35年(上)
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Steve Mann:我“穿”著移動設備的35年(上)

編者按:本文作者 Steve Mann 是一個徹底的“精神病”。上世紀 70 年代,當計算機還占一個大房間,無線局域網、移動手持設備的影都沒有的時候,他就有了可穿戴式移動設備的想法。他每天帶著那些奇奇怪怪的頭盔、電線在街上走來走去,不被路人當瘋子才怪。不過也正因如此,他或許是目前世界上將計算設備“穿”在身上時間最多的人?,F在,社會的認知已逐漸追上了 Mann 的腳步。他現在成了多倫多大學電子計算機工程系的教授,同時也是 IEEE 的高級會員。

2004 年的一個早晨,我被門外突然傳來的一陣劇烈撞擊聲驚醒了。我急忙跑出去,發現一輛車撞到我房子的一角。我本想走過去找車主理論,但那人立馬調轉車頭,不顧我的阻攔,硬是從我右邊擦身而過。我被撞倒在地,而他卻一陣風沒影了。當時我的頭上正戴著一個計算機視覺設備。這一撞不僅讓我腿受傷不說,設備也壞了。但幸好,這個設備有自動拍照功能,把這輛車的車牌號和車主本人都記錄了下來。正是通過這些珍貴的現場照片,警方也通過找到并抓獲了肇事車主。

被撞的時候正好戴著這個“神器”,這是我的狗屎運嗎?完全不是。事實上,我已經設計、制造、穿戴這些奇奇怪怪的設備有 35 年的時間了。我戴越久越發現這些設備有各種各樣的用途,功能很強大。比如,當夜晚公路上的車頭燈直晃我眼時,我能通過我的“頭盔”看清前方司機的面孔。這是因為這個計算機視覺系統能夠將拍攝的多張曝光度不同的照片合成理想畫面之后再呈現給我。

事實上,我已經制作了很多這樣的系統。這些系統通過多種途徑增強了我的視覺。有些系統甚至能夠捕捉可見光頻段以外的光線。比如,我曾今有一個設備能夠捕捉長波紅外線,能夠感應熱。把它戴在身上,當我走進一個講座大廳后,我能知道哪些座位是剛才有人坐過的。另外我還有一些設備是在文字上下功夫的。利用它們,我能看到遠處我視野外的標識,或者能夠讀懂那些我本來讀不懂的外文。

相信我,當你用過這些設備一段時間過后,你就不想再摘下來了。當然,想戴著它們,你必須付出代價。第一個代價就是,我經常被周圍人當作神經病。另一個代價是,這些設備的早期原型很難摘取。厚重的鋁質框緊緊地箍在你的頭上,想摘下來的話需要特殊的工具。

在我看來,我研發這些可穿戴式設備的作用是它們能給用戶呈現一個“調和”后的現實。這些設備把我們想看的那些黑暗區域變亮了,把一些噪音式的刺眼區域的光線減弱了?!罢{和后的現實”這個詞是我創造的,它比“增強現實”一詞出現的還要早?!霸鰪姮F實”一般是在我們的正常視覺之上疊加文字、圖片等信息,不僅沒能增強我們的視覺能力(比如上文提到的能夠感應紅外線、能夠看得更遠、能夠看懂外文),反而有時會成為干擾我們視覺的噪音。

有很長一段時間,計算機輔助視覺和增強現實都是很模糊的話題,不被大家了解,對它們感興趣的僅限于一些研究人員、大學教授和一小撮對此有狂熱興趣愛好的人。而最近,增強現實開始逐漸走入公眾的視線。這主要歸功于 Google 的 Project Glass。但說實話,比起我幾十年前構建的計算機調和視覺系統,Google Glass 其實只是皮毛,畢竟它在走大眾化產品路線。

無論如何,隨著一些健康監測設備和頭戴顯示設備的不斷涌現,可以預見可穿戴式設備已經接近成為一個萬億美元的行業。而且,如果 Google 對 Project Glass 雄心勃勃地媒體宣傳能夠證明 Google 的決心的話,我相信大眾把計算設備穿在身上將不再是什么稀奇事。

所以,如果你還是不能接受把一些“怪東西”戴在身上的話,我想在這里分享我這 35 年來戴著這些“怪東西”的經驗。希望這些經驗能夠幫助你告別不適感。

我第一次產生制作設備來增強視覺這一念頭是在童年時期。那是我的祖父是個老焊接工人,他教會了我焊接。大家知道,焊接時電弧產生的火花會傷害人眼,因此焊接工人必須戴面罩和護目鏡。老式的焊接面罩上使用的一般是墨鏡鏡片。更現代一點的則是使用自動變光焊接面罩。無論哪種都只是將電弧產生的火光減弱。但減弱程度還是不夠,還會使人眼產生不適感,并且周圍一些我們本需要的環境光也隨之減弱。

這個問題長期困擾著焊接工人,同時也開始讓我思考:為什么不用攝像頭、顯示設備、計算機三者配合去實時修改我們人眼所看到的畫面呢?為什么不將可穿戴式計算設備連到一個中心基站或者直接互連呢?這樣不是讓單個設備能夠實現更多功能嗎?

于是,我開始探索不同的方法來實現這一想法。那是上世紀 70 年代,那時大多數的計算機有房間那么大,無線數據網絡更是連聽都沒聽過。但不管怎樣,我還是做出來了我的第一個可穿戴設備——一個長得像兔耳朵的天線,可以傳輸和接受信號。我知道把這對“兔耳朵”戴在頭上會很荒謬,但我不在乎。相反,我很驕傲,因為能夠自己實現一個無線數據傳輸的功能本身就很了不起了,而且當時該設備的無線數據傳輸能力已經達到 56KB/s。

到 70 年代末、80 年代初,我的瘋狂行徑更甚了。我為攝像師制造了很多輔助設備,有文字、圖片、視頻、音頻,甚至雷達等各種功能??梢韵胂?,能有這么多功能的設備一定不簡單。當我穿著這一大堆設備在街上走的時候,不夸張,每個人都試圖避開我。

我為何如此極端呢?因為我相信計算的將來除了要使計算的規模越來越龐大之外,另一個同等重要的將來就是人們能夠穿著計算設備隨時隨地通信。不過在那時,我的這種想法被很多電腦工程師不屑,他們都認為我瘋了。直到在 90 年代初我去 MIT 讀研,我才開始發現身邊逐漸有人看到可穿戴設備潛藏的價值。

幾年之后,我回到了最初的靈感之源——為焊接工人制作一個更好的面罩。后來我還真做出來一些。焊接工人戴上我這面罩不僅能透過一大片火花看見里面的電弧,還能看清楚周圍環境的更多細節。不僅如此,即使是焊接工人背后的物體,他也能通過這個面罩看見。這個面罩利用的是我自己發明的圖像處理技術。該技術現在大量用于生產 HDR 圖像。

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