讓紙、皮膚甚至一面墻變成觸屏 90后博士“魔術(shù)師”炫出驚人黑科技

一位在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)攻讀博士學(xué)位的90后中國(guó)小伙張洋牽頭發(fā)明了一個(gè)觸控黑科技，可以把任意的紙張變成觸摸屏，而且成本非常低。這項(xiàng)發(fā)明近日在網(wǎng)上熱傳，紫牛新聞?dòng)浾呗?lián)系到這位科學(xué)“魔術(shù)師”，發(fā)現(xiàn)他的黑科技發(fā)明不止這一項(xiàng)，他能把整間屋子都“觸摸”起來，把皮膚變成觸摸屏，還有一項(xiàng)發(fā)明可以用作機(jī)器人的皮膚。

驚呆，竟有這種發(fā)明

只用1元多錢，就可以把紙變成觸摸屏

觸摸控制的電子設(shè)備已經(jīng)是生活中不可缺少的東西，但很多東西還是傳統(tǒng)的使用方式，比如我們?cè)诩埳蠈憱|西，還不能同步傳輸?shù)诫娔X里，張洋的智能觸控紙就是解決這個(gè)問題。

這個(gè)黑科技最初是在央視的《未來架構(gòu)師》節(jié)目中展示的，它的秘密是在紙的背面涂一層導(dǎo)電油漆，再加上控制設(shè)備和電腦中的控制軟件，就能感應(yīng)到手指或者筆在紙上的運(yùn)動(dòng)，并將其投射到電腦中。

用戶可以在閱讀的同時(shí)用觸控交互功能添加書簽、記筆記或者發(fā)布到社交媒體上。在學(xué)校里，老師可以實(shí)時(shí)收集到學(xué)生的答案，及時(shí)給予反饋。用到飛行棋、大富翁之類的游戲中，自然更不是問題。

另外，這項(xiàng)發(fā)明成本非常低，一頁(yè)紙折合人民幣大約只要1元多，如果大規(guī)模生產(chǎn)，價(jià)格會(huì)更低。

發(fā)明者，張洋

從小就對(duì)普通人能用到的技術(shù)感興趣

張洋來自北京，大學(xué)是在北航讀的自動(dòng)化專業(yè)，畢業(yè)后到美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)攻讀博士學(xué)位，預(yù)計(jì)2020年畢業(yè)。

他所在的實(shí)驗(yàn)室就叫“未來界面實(shí)驗(yàn)室”，專門研究能夠顛覆傳統(tǒng)人機(jī)界面的項(xiàng)目。他的導(dǎo)師叫克里斯·哈里森，在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)擔(dān)任人機(jī)交互學(xué)科的助理教授，干活很有熱情，愿意花很多時(shí)間跟學(xué)生一起工作。

張洋告訴紫牛新聞?dòng)浾哒f，他從小“就對(duì)能被用戶用到的技術(shù)感興趣”。這樣的技術(shù)不是太玄妙的基礎(chǔ)研究，而是能夠在比較短的時(shí)間里實(shí)用化，進(jìn)入普通人生活的技術(shù)。

張洋說，他在北航讀書的時(shí)候，就做過一個(gè)小裝置，可以貼在任何燈具的開關(guān)上，之后可以用遙控器遠(yuǎn)程控制燈光。他在大學(xué)的時(shí)候也和中科院軟件所合作，做過一套教小孩子學(xué)習(xí)編程的玩具。

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的計(jì)算機(jī)在全美排名第一，他一直很向往，所以大學(xué)畢業(yè)后到這里繼續(xù)攻讀，而他出國(guó)之后才發(fā)現(xiàn)，“這門學(xué)科叫作人機(jī)交互”，現(xiàn)在他研究的具體小方向是觸控交互和互聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)。

還有更多神奇的

讓墻壁有感覺，給機(jī)器人設(shè)計(jì)觸感皮膚

智能觸控紙讓人感到驚艷，其實(shí)和它同時(shí)發(fā)表的還有一項(xiàng)技術(shù)，能把整面墻壁變成可以感知用戶和家電的智能墻壁。

張洋說，智能墻壁能夠檢測(cè)室內(nèi)的家電使用情況，感知用戶的體態(tài)，可以配合如今已經(jīng)進(jìn)入普通家庭的智能音箱使用。它還可以當(dāng)做大型的觸摸屏，比如用戶可以通過雙擊墻面控制燈光，左右滑動(dòng)切換音樂，或者玩一些體感游戲。

這幾項(xiàng)研究都是張洋牽頭的，差不多承擔(dān)了80%-90%的工作量，硬件軟件都是他做的。

張洋還參與了一個(gè)投影觸摸手表的開發(fā)，它可以把顯示界面投影到手臂上，并直接進(jìn)行觸控操作，以前只在科幻影片中見過。他們實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)企業(yè)合作進(jìn)行量化生產(chǎn)，目前已經(jīng)開始在國(guó)內(nèi)眾籌，而且價(jià)格不算太高。

張洋還用他主持研究Electrick在開創(chuàng)業(yè)公司，這項(xiàng)技術(shù)使用電場(chǎng)斷層掃描，有一個(gè)具體的應(yīng)用是觸控方向盤，它能夠檢查手握方向盤的位置，糾正司機(jī)駕車習(xí)慣。司機(jī)還可以通過方向盤實(shí)現(xiàn)交互操作，比如切換電臺(tái)，控制音量，等等，不需要再使用按鈕。

Electrick技術(shù)還能用到機(jī)器人皮膚上，讓機(jī)器人的身體和人一樣有真正的感覺，比如拍機(jī)器人的肩膀，它會(huì)有反應(yīng)，撓癢癢可以讓它笑。

不僅研究人機(jī)交互，熱心的張洋還希望和讀者進(jìn)行更多交流，他的新浪微博賬號(hào)是“CMU張洋”，讀者如果有人機(jī)交互方面的問題，都可以進(jìn)行交流。

問到博士畢業(yè)后的打算，張洋告訴紫牛新聞?dòng)浾哒f，他希望能到大學(xué)繼續(xù)從事人機(jī)交互的研究，同時(shí)會(huì)開辦創(chuàng)業(yè)公司，努力把研究成果盡快變成現(xiàn)實(shí)。

紫牛問答

Z 紫牛新聞

Y 張洋

Z 為什么從事人機(jī)交互研究?

Y 主要就是想做一些能改變?nèi)藗兩畹募夹g(shù)。而計(jì)算機(jī)是人類毫無疑問的最偉大的發(fā)明。所以就自然地想做一些技術(shù)去改變?nèi)撕陀?jì)算機(jī)之間的交互方式。使得人們可以更自然更高效地控制計(jì)算機(jī)，讓計(jì)算機(jī)檢測(cè)人的行為，理解人們的意圖，從而更好地幫助我們實(shí)現(xiàn)想做的事情。

現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)無論是從傳感器靈敏度還是運(yùn)算速度上都遠(yuǎn)超人腦。但是它們還是不夠聰明到理解我們的意圖。比如我的智能手表其實(shí)并不智能，因?yàn)樗恢牢以谧鍪裁?，不知道我在開會(huì)的時(shí)候不要打擾我，不知道我在運(yùn)動(dòng)之后給我自動(dòng)下單買一杯飲料。它只能被動(dòng)接受指令。這些問題都是我和我的實(shí)驗(yàn)室正在解決的問題。

Z 你的發(fā)明被說成黑科技，你怎么看?

Y 我覺得黑科技這個(gè)標(biāo)題很酷，很抓眼球。但是我看到越來越多的黑科技只是停留在概念，或者試驗(yàn)原型。我希望我們的黑科技最終能夠轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，讓人們可以買到使用到。

Z 在美國(guó)創(chuàng)業(yè)，投資好不好找?

Y 在美國(guó)創(chuàng)業(yè)，我感覺投資沒有國(guó)內(nèi)好找，國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì)更大。我也和很多投資人聊過，多數(shù)是國(guó)內(nèi)的投資人有愿意投資。

Z 這類技術(shù)中美差距有多大?

Y 技術(shù)上幾乎是沒有差距的，唯一的差距可能只是在研究人員的數(shù)量。我感覺國(guó)內(nèi)近幾年來也有很多非常好的人機(jī)交互項(xiàng)目，而且國(guó)外這個(gè)領(lǐng)域也不乏華人的身影。

Z 你們實(shí)驗(yàn)室和科技大企業(yè)有合作嗎?

Y 有的，但是因?yàn)楹灹吮Ｃ軈f(xié)議，不能透露他們的信息，因?yàn)楣局g都是不想讓對(duì)方知道自己在做什么，希望保持技術(shù)領(lǐng)先，保密協(xié)議嚴(yán)格到連公司的名字也不能透露。

Z 能評(píng)價(jià)美劇《西部世界》里的那些技術(shù)嗎?

Y 我們離《西部世界》里的場(chǎng)景還有很長(zhǎng)的路要走，要實(shí)現(xiàn)《西部世界》里逼真的機(jī)器人，我們不光需要能像人腦一樣思考的人工智能，還需要各種傳感器達(dá)到人類的感受環(huán)境的水平，和更穩(wěn)定的機(jī)械控制系統(tǒng)達(dá)到人類的運(yùn)動(dòng)能力。

不過隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的崛起，我覺得即使未來的路很長(zhǎng)，我們也是在正確的方向上加速跑。估計(jì)我這輩子會(huì)趕上機(jī)器人的“覺醒”，就是指機(jī)器人能達(dá)到亂真的程度。

Z 做這項(xiàng)研究忙嗎?

Y 忙的時(shí)候特別忙，忙完了之后也有閑的時(shí)候，我們會(huì)出去旅游休假。一般每次準(zhǔn)備參加會(huì)議拿作品時(shí)比較忙。

在做研究時(shí)，很多需要?jiǎng)邮值捻?xiàng)目都是自己做，之前萬(wàn)萬(wàn)沒想到自己會(huì)在讀博的時(shí)候做這些事。比如觸控方向盤的研究，為了給這個(gè)作品拍演示視頻，我們?nèi)U車場(chǎng)切了半個(gè)車運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。在做智能墻壁時(shí)，也是自己動(dòng)手刷墻。

Z 有些產(chǎn)品演示像奧數(shù)，學(xué)奧數(shù)對(duì)你有幫助嗎?

Y 沒有直接幫助，我小時(shí)候數(shù)學(xué)不好，嘗試了幾次奧數(shù)都從入門到放棄。人機(jī)交互研究中數(shù)學(xué)很重要，但是高中和大學(xué)水平的數(shù)學(xué)足以應(yīng)對(duì)我現(xiàn)在的科研。

關(guān)鍵詞： 一面 博士 皮膚