经过体感操控技能，用户只需略微移动空中鼠标，就能操作智能电视屏幕上的鼠标点击。MEMS传感器和传感器交融算法是无线、三维光标操控的根底，这种操控将带来激动人心的全新电视互动。虽然空中鼠标的根底互动规划来自人们了解的PC鼠标，但还有一些至关重要的额定考虑要素需求考虑。本文将探求空中鼠标与规范PC鼠标的差异，提醒体系工程师怎么处理空中光标操控面对的一些最扎手的应战。
让咱们从空中三维动作操控的根底——鼠标，开端讲起。鼠标作为指示及点击操控的输入设备，其规划根据人机工程学数十年的研讨及测验。鼠标在60年代初次创造，80年代开端商业运用，时至今日，它仍被广泛运用中，由于它处理了显现器上图形用户界面的指示和点击操控的根底问题。一切电脑鼠标最重要和显着的两大特征是界内鼠标和非线性弹道光标移动。
界内鼠标，又称相对鼠标，指鼠标光标一直坚持在屏幕边界内的一种特征。人机工程学工程师清晰地挑选了界内鼠标是由于他们以为，将鼠标移动与屏幕上的光标解耦开来作用会更好。这样的长处是光标一直可见。运用者会感到他们在有用的操控着光标而没有“失掉光标”。
非线性弹道光标意味着，光标移动并非1比1的对应鼠标的移动。当运用者快速移动鼠标时，光标会以更大的速度朝方针加快移动。当运用者慢速移动鼠标时，光标将会怠慢，以较低速度移动。这具有两方面的长处。加快移动意味着在屏幕上移动光标只需求较小的动作；减速移动让用户能更有用地点中屏幕上的较小方针。
这些鼠标动力学构成空中鼠标的光标操控根底。智能电视在屏幕上显现的图形用户界面与PC类似，因而挑选运用非线性弹道光标移动的界内鼠标（好像PC鼠标）作为互动架构。可是，这些动力学对在客厅中进行空中操作实属必要，但尚不充沛。原因是还需求其他不显见、不寻常的重要算法让空中鼠标便于运用。
这些要求是由于PC鼠标和电视空中鼠标不同的运用办法发生的。PC鼠标是在清晰而规范的环境中运用的：用户面对电脑坐在桌前，人机互动是活动的中心。而空中鼠标则一般是在客厅运用，用户能够坐、站、躺，以恣意视点手持遥控器，他们的首要意图是查找和观看内容。这种差别给空中鼠标体系的工程师们带来了三大应战，下面就来谈谈怎么战胜这些应战。
应战1：空中鼠标缺少有线衔接
用户在房间内方位不定，无法在空中鼠标和PC之间树立有线衔接，因而有必要凭借RF衔接进行通讯，这就得在RF数据包速率与电池寿数之间做出取舍。别的，三维空中动作需求映像及转化为二维光标，经操作体系处理后才干显现在屏幕上，这就在体系中构成了一个难题：推迟。
咱们总是期望智能电视能够敏捷理崩溃感手势，并即时呼应。可是正如上文所述，由于数据搜集较为杂乱，需求经过传输和处理才干将动作映射到光标操控，所以咱们不由要问：“终究能够有多快？”咱们的研讨显现，动作操控体系的方针推迟时间应在30到50毫秒左右。超越这个极限，即便是初级用户也能感觉到推迟，令可用性遭到影响（图1）。咱们在测验中发现，当推迟60毫秒及以上时，体系超调量增大，方针挑选功率下降。超调量大，操作失准，导致用户疲惫。因而，拟定合理的推迟方针值是决议动作操控体系成功与否的重要根底。
应战2：空中鼠标无平面冲突
PC鼠标置于桌上，能够经过冲突坚持动作安稳，而空中鼠标则没有这样的条件，所以会加重无意动作对光标操控的影响。详细而言，点击空中鼠标按键时发生的动作或手部颤动不只扰人，并且十分阻碍用户阅读界面，所以有必要消除空中操作时的人体颤动，使屏幕上的光标愈加安稳。常见的办法是用一个简略的低通滤波器，来消除输入速率低于每秒5度的一切动作。可是，这也会影响到那些有意为之的纤细动作，构成所谓的动作“死区”，阻碍用户精准挑选细微方针，令用户界面的规划遭到限制。所以，分辩哪些是颤动、哪些是有意的动作，并差异对待两者是十分重要的。这个使命并不简略，由于颤动是因人而异，因遥控规划而异，也因用户其时的姿态而异。处理方案须经过很多的测验，尤其是遥控规划测验，由于尺度、形状、分量、平衡和按钮散布这些要素都会影响颤动的程度。从概念到原型制造，整个进程的测验都很重要，应当考虑到动作操控的各种运用景象，以及用户的各种姿态和相对于电视机的各种方位。此外，还应辨认并扫除按下按钮引起的无意动作。这个能够经过在按下按钮时冻住鼠标光标，或许在开释按钮时履行动作，而非靠按下按钮来履行动作，避免在按下按钮的进程中发生无意动作（如图2）。
应战3：“两英尺”与“十英尺”之间的差异
PC鼠标用户一般坐在离显现屏两英尺左右的方位，并直视屏幕。而客厅空中鼠标用户则可能以许多不同的方向，或坐或站或躺，与电视构成不同的间隔以及各种视点。规划杰出的遥控器有必要运用舒适，并且在一切这些方位均能运用，不管以何种办法拿着遥控器，用户都能操控自若，随意挑选电视内容。因而，遥控器的方向有必要得到补偿。这种特性（称为“方向补偿”）将“设备参照系”转换为“用户参照系”。因而，当用户将遥控器移动到左边时，光标将向左移动，即使是斜持着遥控器亦是如此。这表明，用户在运用遥控器时，手持遥控器无需严厉与地上平行，或将遥控器直接指向电视（图3）。用户能够舒畅地躺在沙发上，与电视有30度的视角，只需轻轻动动手腕，便能够轻松地操控光标。
工程师们力求为智能电视机规划最有用的体感操控办法，本文只大略介绍了他们所面对的难题。咱们看到，2003年前后空中鼠标初次进入市场时，取得的点评褒贬不一。评论者和用户能够显着发现延时、精确度和手持人体工程学等方面的问题。可是，跟着技能的老练和完善，空中鼠标也得到了选用。现在，LG、TCL和 Roku等主导品牌都将空中鼠标产品作为其产品用户体会的重要组成部分。新的人机交互有助于顾客找到更多内容，更多趣味，咱们信任，动作操控技能的杰出发展势头必将改动顾客日常运用电视机的办法。
