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微軟的 Kinect 技術 讓遊戲玩家可以使用自然的動作而不是控制器來踢虛擬足球或滑數字滑板。然而，它只能檢測和解釋全身運動——對於解釋較小身體部位（如手指）的運動相對來說束手無策。現在，微軟的研究人員正在開發一種腕戴式感測器，透過手腕的輕 flick 或手指的 snap 來控制影片遊戲——以及手機、平板電腦、電腦和電視。
就像蜘蛛俠的蛛網發射器一樣，這款名為 Digits 的裝置恰如其分地綁在手腕內側。為了追蹤手部運動，它使用了紅外 (IR) 攝像頭、雷射器、發光二極體 (LED) 和一個慣性測量單元。雷射器在手掌內側投射一條紅外線，當手指和拇指向內彎曲時，紅外線與它們相交併標記距離。當手掌閉合時，雷射器與更靠近手掌的手指相交，並記錄這些測量值。
透過三角測量攝像頭、雷射器以及雷射照射到的手部不同點的位置，該裝置可以重建一個虛擬手，該虛擬手可以模仿佩戴 Digits 裝置的手的運動，精度在 0.1 毫米以內。當佩戴者將其與手機或其他裝置一起使用時，這個虛擬手將出現在螢幕上（請參閱下面的影片，由微軟研究院提供）。
Digits 佩戴者可以控制移動裝置上的不同功能——例如，透過模仿撥動轉盤來切換 mp3 檔案，透過上下移動手來操作一個隱形的滑塊來調節音量，或者透過豎起大拇指的手勢來接聽電話——甚至無需從口袋或手提包中取出這些裝置。
研究人員的目標是達到能夠捕捉人手全部靈巧程度的保真度水平，從而實現與電氣裝置的精細互動，精確到單根手指，微軟研究院感測器和裝置組的研究員 David Kim 說。* Kim 也是紐卡斯爾大學文化實驗室數字互動組的成員，他和幾位同事上週在馬薩諸塞州劍橋市舉行的 ACM 使用者介面軟體和技術研討會上展示了 Digits 研究成果。
“這是可穿戴的，可以隨身攜帶到任何地方，” Kim 說。“因此，您可以在您的物理世界中進行互動——工作、烹飪或閱讀——然後隨時隨地自發地與虛擬內容進行互動。”
研究人員於一月份開始 Digits 的研發工作，並在次月構建了一個可以執行基本功能的工作版本，並在四月份構建了一個更完整的模型。他們將能夠如此快速地推出原型歸功於他們在其他自然使用者介面專案（包括 KinectFusion 和 Holodesk）方面的工作經驗。
儘管原型機太大太笨重，無法一直佩戴，但研究人員表示可以將 Digits 縮小到手錶大小。將這款 125 克重的裝置小型化到腕錶大小的主要挑戰是使用更小的元件——網路攝像頭外殼、雷射器和 LED。研究人員使用 3D 印表機 製作了最新原型機的外殼，這意味著可以快速且廉價地製造新的外殼。其他元件的小型化將取決於在市場上找到更小的雷射器和 LED。研究人員還在考慮開發一種彈出式版本的裝置，該裝置在不使用時可以平放在手腕上。這可能需要開發更多定製元件。
此外，研究人員還必須擴大 Digits 可以捕捉的手部運動範圍。“目前我們無法覆蓋整個運動範圍，” Kim 承認。“如果您伸直手指並將它們向後伸展得太遠，雷射將不會照亮您的指尖，這意味著紅外攝像頭將無法看到它們。對此的一種解決方案是在手腕背面設定第二組元件，以覆蓋整個手指運動範圍。” 微軟研究院感測器和裝置組的研究員 Otmar Hilliges 說，在原型機中，一根手指也可能遮擋其他手指，阻擋雷射和攝像頭的視線。
目前還不清楚 Digits 在陽光直射下是否能正常工作，或者陽光是否會干擾紅外雷射——微軟尚未測試這種情況。鑑於智慧手機和其他小工具在白天使用的頻率以及該技術的其他侷限性，手勢訊號可能還需要一段時間才能成為控制無線小工具的預設方式。
*編者注（2012 年 10 月 16 日）：研究人員 David Kim 和 Otmar Hilliges 目前是微軟研究院 互動式 3D 技術組 的成員，該小組於今年早些時候從微軟研究院的感測器和裝置部門分離出來，專注於基於新型硬體和演算法的各種形式的 3D 互動。