人机交互中，LED扮演什么样的角色？

近几年，随着智能手机和平板电脑的普及，人机交互成为高频词汇。那么，在人机交互这场技术变革中，LED扮演着什么样的角色呢？

红外LED在人机交互中的作用

王征在《LED灯光对交互方式的影响》一篇论文中就指出： LED 发出的非可见光即红外线更是改变着当前甚至未来人类的生活方式。由光谱可知，人眼通常可感知的可见光波长范围在 400 ～ 760 纳米之间（可见光波长由短到长依次为紫、蓝、青、绿、黄、橙、红），而红外 LED 则可发射出约 850 ～ 980 纳米波长的红外线。虽然人眼感受不到，但具有夜视功能的摄像设备却可以清晰地捕捉到红外线照射下的物体。近年来在人机交互领域涌现出的多种足以改变人类生活方式的交互技术手段，也正是运用了 LED 红外线的这一特性。

他提到，虽然采用 FTIR 技术的多点触摸设备逐渐式微，但红外 LED 却没有退出历史舞台。早在2012年末，它们被嵌入到 全球最炙手可热的科技产品——Leap Motion 之中 , 这是一款外观小巧但工作精度可达 0.01 毫米的桌面体感设备。Leap Motion 关注到了用户与电脑间的开阔空间，把这一区域转化为双手和手指的舞台。不论它们的每一次移动多么细微，又或是多么大幅度，Leap Motion 控制器都能精确追踪。从技术上说，这是一个 8 立方英尺的可交互式 3D 空间，更接近人的立体手势而不再仅仅是平面上的手指位移。

　据了解，Leap Motion 控制器的组成非常简单 ：两个高帧率摄像头、三个红外 LED 灯，以及一块 USB3.0 芯片。控制器中的红外 LED 灯将发射出某一波长的红外光线并提供满足感应空间所需的红外照明。以两个摄像头为基础硬件的 Leap Motion，其可视范围是一个倒金字塔，塔尖在设备中心。Leap Motion 在推出伊始，业界对它能够如此精确地识别手指手势、物品感到惊叹的同时也在揣测其技术原理。Leap Motion 的硬件并无特殊之处，关键在于其强大的视觉分析系统。Leap Motion 采用笛卡尔右手坐标系，当检测到手、手指、工具或手势时，系统将为它分配一个唯一的 ID 指示符，只要该实体一直在 Leap Motion 的可视范围内，此 ID 将保持不变。若该目标丢失或失而复得，系统也将会分配一个全新的 ID。除上述追踪功能外，Leap Motion 分析总体运动趋势的算法也值得称赞。它通过捕捉到的当前帧与之前一个特别帧进行对比，得出相关的帧运动信息，包括旋转、缩放、位移等等。Leap Motion 的出现，填补了近距离体感操作这一人机交互领域的空白。

对于未来，他指出：在人机交互方面，随着人工智能技术的应用普及，特别是机器视觉技术的广泛使用，一大批以体感操作为交互方式的智能设备（如国内的乐视、小米电视与以 Xbox360 Kinetic 为代表的支持体感操作的游戏机等）已迅速进入广大百姓的家庭生活，并得到了用户的广泛好评。LED 红外灯已成为这类智能设备中捕捉稳定图像所标配的硬件组成。移动芯片计算能力的提升、无线传输速率的提高、更多传感器的嵌入，以及机器视觉 能力的增强，在各种设备智能化的同时，也就会相应提出更加智能的人机交互方式。相信未来红外 LED 与人机交互最重要的研究方向——自然用户界面（Natural User Interface）之间会有更紧密地结合。

人屏交互时代来临

一直以来，传统的led大屏幕都是以“单向传播”的方式面向受众。近年，随着新技术的发展，屏幕与人之间不再局限于“单箭头传播”，而是转向“智能交互”。现阶段，人机交互的方式主要有屏网联动、触碰互动、和其他技术（如体感技术、增强现实、人脸识别等）。

屏网联动。“互联网+”时代的来临，让业内一些反应迅速的人意识到传统媒体与新型媒体融合的发展趋势，并适时结合技术成功牵手新型媒体。“联网控播”就是一条led大屏幕与互联网结合的发展之路，利用手机、PC、电脑等端口，进行联网操作，结合时下热门的二维码、APP等多项功能，实现led大屏幕与受众之间的联合互动，刺激受众兴趣的增长，增强受众的参与性。

搭载触碰技术。当前，led显示屏已经可以通过搭载“触碰技术(感应器)”实现直接“人屏互动”，如互动LED地砖屏、触摸屏等。其中，LED地砖屏在互动领域表现十分突出，尤其是在舞台方面，它的表现十分抢眼。而LED触摸屏大多用于近距离显示领域，对产品的显示效果要求也较为严苛，为适应近距离显示的需要，厂家将LED触控屏与小间距技术相结合，不仅可以实现智能互动，还可以提升用户体验。

现在的产品变得非常智能且彼此相互连接。扬声器、电视、冰箱、机顶盒和烟雾探测器等器件不再只是处在某一位置的工具 - 用户可远程或通过语音唤醒控制它们。这些器件比以前更加智能，这意味着它们还需要更加智慧的人机交互界面。

人机交互的界面可以多种多样，由发光二极管（LED）的各种创造性的组合而形成的LED环、LED矩阵或红绿蓝（RGB）LED照明等是现在炙手可热的人机交互方式，特别是通过改变诸如追逐或闪烁等