關鍵字：空中鼠標 光標控制 遙控器 動作控制

　　通過體感控制技術，用戶只要稍微移動空中鼠標，就能操作智能電視屏幕上的鼠標點擊。MEMS 傳感器和傳感器融合算法是無線、三維光標控制的基礎，這種控制將帶來激動人心的全新電視互動。盡管空中鼠標的基礎互動設計來自人們熟悉的 PC 鼠標，但還有一些至關重要的額外考慮因素需要考慮。本文將探究空中鼠標與標準 PC 鼠標的區別，揭示系統工程師如何解決空中光標控制面臨的一些最棘手的挑戰。

　　讓我們從空中三維動作控制的基礎——鼠標，開始講起。鼠標作為指示及點擊控制的輸入設備，其設計基于人機工程學數十年的研究及測試。鼠標在 60 年代首次發明，80 年代開始商業應用，時至今日，它仍被廣泛應用中，因為它解決了顯示器上圖形用戶界面的指示和點擊控制的基礎問題。所有電腦鼠標最重要和鮮明的兩大特征是界內鼠標和非線性彈道光標移動。

　　界內鼠標，又稱相對鼠標，指鼠標光標始終保持在屏幕邊界內的一種特征。人機工程學工程師明確地選擇了界內鼠標是因為他們認為，將鼠標移動與屏幕上的光標解耦開來效果會更好。這樣的優點是光標始終可見。使用者會感到他們在有效的控制著光標而沒有“失去光標”。

　　非線性彈道光標意味著，光標移動并非 1 比 1 的對應鼠標的移動。當使用者快速移動鼠標時，光標會以更大的速度朝目標加速移動。當使用者慢速移動鼠標時，光標將會放慢，以較低速度移動。這具有兩方面的優點。加速移動意味著在屏幕上移動光標只需要較小的動作；減速移動讓用戶能更有效地點中屏幕上的較小目標。

　　這些鼠標動力學構成空中鼠標的光標控制基礎。智能電視在屏幕上顯示的圖形用戶界面與 PC 相似，因此選擇使用非線性彈道光標移動的界內鼠標（如同 PC 鼠標）作為互動架構。然而，這些動力學對在客廳中進行空中操作實屬必要，但尚不充分。原因是還需要其他不顯見、不尋常的重要算法讓空中鼠標便于使用。

　　這些要求是因為 PC 鼠標和電視空中鼠標不同的使用方式產生的。PC 鼠標是在明確而標準的環境中使用的：用戶面對電腦坐在桌前，人機互動是活動的核心。而空中鼠標則通常是在客廳使用，用戶可以坐、站、躺，以任意角度手持遙控器，他們的主要目的是搜索和觀看內容。這種差別給空中鼠標系統的工程師們帶來了三大挑戰，下面就來談談如何克服這些挑戰。

　　挑戰 1：空中鼠標缺乏有線連接

　　用戶在房間內位置不定，無法在空中鼠標和 PC 之間建立有線連接，因此必須借助 RF 連接進行通訊，這就得在 R F 數據包速率與電池壽命之間做出取舍。另外，三維空中動作需要映像及轉化為二維光標，經操作系統處理后才能

　　顯示在屏幕上，這就在系統中造成了一個難題：延遲。

　　我們總是希望智能電視能夠迅速理解體感手勢，并即時響應。然而正如上文所述，由于數據收集頗為復雜，需要經過傳輸和處理才能將動作映射到光標控制，于是我們不禁要問：“究竟能夠有多快？”我們的研究顯示，動作控制系統的目標延遲時間應在 30 到 50 毫秒左右。超過這個限度，即便是初級用戶也能感覺到延遲，令可用性受到影響（圖1）。我們在測試中發現，當延遲 60 毫秒及以上時，系統超調量增大，目標選擇效率降低。超調量大，操作失準，

　　導致用戶疲勞。因此，制定合理的延遲目標值是決定動作控制系統成功與否的重要基礎。