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融資近2億,硬剛Leap Motion,手勢識別公司uSens有何新打法?

青亭網( ID:qingtinwang )--鏈接科技前沿,服務商業創新

身邊同事感覺到,uSens首席研究員毛文濤最近的底氣要比前兩年足了不少,而這和北京辦公室即將離開住宅樓,搬到新的別墅去并無直接關聯。

根本原因,是他對自家手勢識別的算法越發自信了。毛文濤告訴青亭網,uSens的手勢識別算法已經進入2.0階段,通過一個模組不僅能實現手勢識別,“還能實現SLAM(實時定位與地圖構建)”。合作伙伴一用,都連連叫爽。

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作為VR/AR領域中被普遍看好的交互方式,手勢識別一直是大公司重點關照的對象:高通、三星、Facebook、微軟和蘋果等公司都在加速布局,而創業公司在這一領域也不乏佼佼者,如國外老牌強者Leap Motion,國內也有uSens(凌感)、極魚科技、微動、未動等幾家。

從公司發展角度來說,uSens似乎最具備和Leap Motion一較高下的資格。自2013年成立以來,這家總部在硅谷的公司融資金額已經接近2億元人民幣,目前辦公室也開到了北京、杭州和深圳。

據毛文濤介紹,uSens的員工人數現約70人,其中研發占了約50人。“國內投資人對我們很信任,所以有長達兩年的時間去積累技術。”

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不過,一家吃技術飯的公司,最重要的當然是實際的表現。他覺得現在算法的進展不錯,幾個主要的合作大公司都給出了不錯的評價。有的甚至會在半夜2、3點鐘給毛文濤打來電話,詢問項目的進展,這讓在三星呆了多年的他也很新鮮:“他們的人不用睡覺的嗎?”

那么,uSens最新版的手勢識別和SLAM效果到底怎么樣?青亭網在uSens的北京辦公室實地體驗了一下。

手勢:為何支持在手掌寫字?

uSens和Leap Motion采用的是相似的原理,都是使用復數的紅外相機來識別人手的運動。公司把這款自研的搭載紅外相機的手勢識別模組稱為Fingo。據介紹,目前其支持毫米級的精度,靈活度相較以前有提升。

在體驗Fingo連接手機的效果時,青亭網把Fingo模塊綁在了自己的腦門上,然后在模塊前方伸出雙手。面前和Fingo模塊連接的手機上出現了兩只分別代表左右手的黃色手狀骨骼。

由于之前體驗過Leap Motion最新版結合Oculus頭盔的模組,故筆者采用了類似的手法來測試模塊對雙手的追蹤。首先是雙手分別移動和手指的運動,這一點uSens的算法表現不錯,不僅手部的移動追蹤沒問題,單個手指的運動定位也很準確。

接下來是雙手合實,這一點是uSens方面此次強調改進的重點,即在雙手合實的情況下,兩只手依然可以被單獨定位——比起Leap Motion來說,這方面似乎解決得還要更好,后者在雙手合實的時候,其中一只手會無法被定位,在雙手分開后,才會迅速重新出現被捕捉到。

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uSens重點強調的另一個領域是對握拳的識別,即手握成拳頭的時候,快速翻轉是否會造成手勢識別的丟失?這一點在體驗過程中表現也不錯。

用戶還可以較為自如地實現一只手在另一只手上寫字——這個聽上去有點奇怪的需求,使用場景何在呢?

uSens給出的理由是VR社交——“VR真的要火起來肯定是靠社交,到時候不能還讓大家在VR里鍵盤打字吧,在空中寫字很辛苦,落在手掌上寫字就有了支撐點。”

最后測試的是遮擋問題——這是包括Leap Motion在內,目前不少手勢識別公司重點解決的領域。比如車載上的手勢識別,用戶在握住方向盤、又或者是手機的情況下,手會被這些物體遮擋住一部分,如此一來手的動作還能否被精確捕捉?這涉及到技術落地的實用性。

筆者拿起了桌子上自己的手機進行了測試。體驗下來,Fingo在手機遮擋的情況下仍然能檢測到我的手,也能定位手指的運動和腕部的旋轉。不過精度上還有提高的空間。毛文濤表示,下一個版本會支持復雜交互,目前正在解決遮擋的問題,屆時通過軟件更新升級。

“我們的手勢算法是基于深度學習(Deep Learning)的。數據從2013年開始采集,目前裸數據大概千萬級別,但是要拿去訓練,還需要億級別的數據量。”

“至于硬件模塊方面,1.0和2.0最大的區別,就是2.0更穩定,體積、噪聲比較小,FOV(視場角)比較大。1.0的硬件更新軟件就可以升級到最新的算法。”毛文濤告訴青亭網。

“今年是uSens的SLAM元年”

雖然手勢識別是uSens最出名的領域,但新的Fingo模塊最大的賣點,莫過于計劃用一套東西,同時實現手勢識別和SLAM。這兩者雖然都應用在VR/AR里,但手勢主要應用于交互,SLAM則主要應用于定位,了解自身和虛擬物體在環境中的位置。

“SLAM加手勢對很多公司來說比較有吸引力,一套錢買兩個東西。”毛文濤說,這一產品對標的是高通的SLAM方案,后者已經應用于和中科創達合作的VR一體機參考設計方案上。

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一家做手勢的公司怎么搞起SLAM來?其實uSens此前在這一領域已經有不少嘗試,如推出過雙RGB攝像頭的Color Fingo,具備獨立計算模組的Power Fingo等,想著的是SLAM和手勢的模組分開賣——一個紅外模組的做手勢識別,另一個彩色模組做位置跟蹤。但隨著技術的進步,開發人員逐漸把兩大功能模塊做到了一起。

uSens聯合創始人時馳向青亭網表示:“以前同時做26DoF手部追蹤以及6DoF追蹤需要至少三個攝像頭,有的甚至推薦四個(比如Power Fingo),但是現在我們就用我們的兩個攝像頭(即單Fingo模組)就做到了。”

青亭網在現場也實際體驗了一下插著Fingo模組的手機實現的SLAM演示。

啟動demo后,手機屏幕上會出現一個熱氣球,但無論是拿著手機繞著它行走,或是和它保持距離,熱氣球都會牢牢地待在原地,并根據手機距離它的遠近而出現大小變化,就好像真的在那個地方,甚至離開房間再回頭,熱氣球的大小會變得非常之小,但位置仍然沒飄。

虛擬物體在空間中的位置不會隨用戶的移動會亂飄,這是3D SLAM非常重要的一個指標。不過,體驗中uSens的demo是虛擬背景,并不是實景,延時、功耗等數據目前還不明(這款演示視頻可以在騰訊視頻上找到,如下所示)。此外渲染中氣球會出現扭曲,無法判斷其是否形成閉環,但至少實現VR/AR里的inside-out定位應該是可以做到的。

既然和手勢采用一樣的模組,這也就意味著uSens的SLAM仍然是雙目方案。但目前,市面上還有用雙目RGB、結構光、TOF等實現SLAM的手段。uSens為何在SLAM上也堅持和手勢類似的硬件方案呢?

毛文濤稱:“我們的算法是基于深度學習的,所以不會特別受硬件的約束。其實(其他)技術路線都要支持,但一定是先在一個平臺上做到最好再說。”

他又笑著補充了一句:“(做到最好)這個太吹牛了。不過至少要做到我們能做到的最好,轉到別的平臺才比較有把握,比如這邊如果只做到80分,跳到那邊就只能做到60分了。”

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有點出乎意料的是,uSens把SLAM的進度還排在手勢前面——“今年是我們的SLAM元年,明年是手勢元年。”

原來,華為、HTC這種大公司都認為,人最基本的需求還是先實現頭部位置追蹤,然后才是手的自然交互,也就是先實現定位,再實現手勢追蹤,“這兩個順序是不能變的。”所以他們和uSens的合作過程中都強調了SLAM更高的優先級。

uSens方面告訴青亭網,從客戶獲得的市場需求上來看,SLAM目前處于較為急需的階段,而手勢“評估階段的客戶多”。

繞不開的Leap Motion

在手勢識別這個領域,不管哪家公司做了什么,都不可避免地要被拿去和Leap Motion比上一番,像uSens這種采用相似原理的就更是如此。

在技術路線上,uSens最初想的是用雙RGB+雙紅外攝像頭,雙RGB做PTAM(早期的一種三維重建算法),兩個紅外做手勢也借鑒過當時手勢領域做得最早的Leap Motion(2010年開始)。如今,四目模組已經被壓縮成了雙目,uSens也在嘗試單目方案。

毛文濤從2010年開始在三星內部做人體姿態相關的研究,慢慢發展到手勢識別。最后他對這個領域來了興趣,加入uSens,希望能把這個事情做好。在他看來,現在還談不上和誰競爭的階段:“行業還沒起來呢,還沒到搶市場的時候。”

 

圖片 6但是,投資人和市場完全是另一種看法,與其說競爭不存在,毋寧說一直存在。那么,如何和Leap Motion實現差異化?毛文濤認為,答案主要是手勢+SLAM一體的算法和模組:

“一個模組兩種功能,發展到后面,我的手勢不會比別人差。經過PR、BD共同努力,再加上我們本地的售后和技術支持,最終會改變大家(對我們)的印象。”

此外,還有針對移動端的優化處理——uSens的深度學習算法據稱能夠實現雙手60fps、單手延時11毫秒、雙手16毫秒。但為了在手機端有限的處理器、功耗上能跑出這個效果,公司招了一大堆三星、Magic Leap等公司的人士,這些人對安卓底層的優化都比較熟悉,還會做DSP方面的優化。

據公司介紹,uSens的SLAM SDK因為不涉及太多模型,包大小較小,手勢識別的包則在100-200MB。數據存在本地,而非云端。

“實際上,我們更看好移動端。VR/AR里的設備最后都是輕量化的,用戶不會帶著一個PC到處走的。”

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團隊會盡量滿足各種用戶的需求,有些人的想法很簡單:不就是識別到我嗎?但要達到這一點,“技術上可能非常困難”。如今隨著算法的發展,客戶的要求已經基本都能滿足。

但表面上,uSens的demo還是那幾套,團隊加緊在底層算法上下功夫,而放棄了搞花里胡哨的demo。

有人把一年半之前uSens的demo視頻挖出來給毛文濤看,問他,那個時候就很炫酷的demo,怎么現在看來還是一樣的?后者笑笑稱,可能最大的區別就在,那個時候的效果只能我做出來,現在你們都能做了。

仍然堅持在VR/AR領域

目前,不少手勢識別公司開始從VR/AR領域“抽身”,轉向車載甚至智能家居領域。不過,Leap Motion和uSens仍然堅持在VR/AR領域。

除了CTO費越的看好外、uSens的原因似乎更直接——“錢的導向”,據了解,uSens已經和國內外的大公司都有合作,包括頭盔和SoC廠商。此外,車載等領域也在接觸一些客戶。

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Leap Motion大中華區總裁譚家東告訴青亭網,自家的第二代模組不會再單賣,而是選擇和頭盔廠合作內嵌的形式;uSens則表示,模組還是會賣,另外也有License(授權)的商業模式,把自己的硬件設計和算法授權給第三方。“總體而言合作模式很靈活”。

據Crunchbase數據,2014年uSens獲得120萬美元的種子輪融資;2015年獲得550萬美元Pre-A 融資,去年中又獲復星昆仲資本領投的2000萬美元A輪融資。目前,uSens也開啟了自己的A+輪融資。

不過,雖然“不差錢”,但毛文濤看來,uSens的好處是沒有那么被資本拽著走,能踏下心來研發技術。不像有些AI領域的技術公司,一個小項目就能把公司整個大方向拖著走,他有些的同學在這種公司待了一陣,都紛紛選擇跳槽。

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有人也給毛文濤指出新的可能性,但他還是不太喜歡“小項目,做完,拿錢,團隊解散”的套路。“就想把這件事做好,我很享受從1到最好這個過程。”

現在,uSens的手勢和SLAM的算法研發主要在北京,分別由毛文濤和馬賡宇帶隊;美國則負責SDK和業務拓展、框架和硬件創新,深圳則負責硬件供應鏈,杭州則是應用開發。uSens的大客戶大多集中在國內,營收方面也是國內多一些。

目前,使用uSens產品的開發團隊在幾十個左右。不少人用了uSens的產品后,也給出了優于競品的評價,這讓毛文濤欣慰不少。

“多給我們一點信心吧,”他笑稱。

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