魚羊 郭一璞 發自 凹非寺量子位 報導 | 公眾號 QbitAI
城鄉結合部土味開關，不知道你有沒有印象：
強行歐式，強行蕾絲，強行少女心，處處透露著改革開放早期人們對色彩的渴求。
也可能是上一輩人覺得門口牆壁上的開關實在太醜太突兀了吧。
現在，對這些開關不能忍的MIT研（yi）究（shu）員（jia）們，決定對醜開關進行一波改造：
把牆壁、沙發、柱子或者家中任何東西，埋進電路和傳感器，整個房子也就被改造成了大型PCB電路板，每一條線路、每一個節點、每一個控制裝置，都嵌入到房間自身的裝修中，像個變色龍一樣，你再也看不到突兀的開關了。
比如，你看這面塗鴉牆，那似乎就是一片軟裝：
但是摸一摸燈泡圖形，上面的真燈泡就亮了：
摸一摸畫在牆上的顏料噴瓶，就會根據你摸到的位置調節燈光的亮度，你一摸黑，燈就變黑：
顏料瓶圖案噴出來的彩色圖案，你摸哪個顏色，燈光就會變成哪個顏色：
你以為這是一片裝飾，不，它明明是一片傳感器。
再比如，這根工業風水泥柱上的五線譜圖案，看起來像小學音樂教室：
其實你摸一摸音符，它可以放音樂，再摸一摸，還能切歌：
除了牆面，沙發也暗藏玄機。揮一揮手，就可以切換旁邊電視機上的相冊系統的圖片：
這樣，不僅沒了醜醜的開關，亂糟糟的線也不見了，你也不用擔心找不到遙控器，整個家都變成了交互的一部分。
裝修完房子之後，他們就把裝修記錄發到了人機互動頂會CHI 2020上。
在論文裡，MIT技術宅們愉快地分享了他們這一套裝修方案的思路和技術細節。
看完之後，自己動手操作起來也不是不可以呢
把用戶界面融入物理環境
首先，你需要在3D編輯器裡設計好圖稿。把顯示元素什麼樣，傳感器怎麼接安排得明明白白。
當然啦，技術宅們已經在3D編輯器Blender裡集成了一套工具包，可以簡化設計步驟。
比如說，你要在牆面上布置一個調節燈光明暗、色溫的開關：先量好牆面的尺寸，然後在Blender裡建模。
至於顯示元素的設計，可以先在PS這樣的繪圖軟體中完成，然後將圖像作為紋理映射到3D模型上。
工具包裡安排了7種增加交互性的繪圖工具：
觸控按鈕；滑塊（線性/自由形式）；距離傳感器；電致發光顯示器等輸出元件；電線；微控制器連接器；擦除工具。
來看一下示範操作：
可以看到，滑塊等電路板設計之上，可以疊加藝術外觀層。
當然，更多層的模板設計也是支持的。比如這個燈泡造型的觸控開關，就由導電層、介電層、螢光層和頂層透明導體組成。
完成電路板和外觀設計之後，為了方便裝修，你可以選擇用切割繪圖儀、雷射切割機等設備把模板打出來。
不過，對於不平坦的表面，比如沙發來說，這樣的噴塗模板可能不太好使。
於是，還有另一個解決方案，那就是投影。
接下來，就可以進入真正的裝修步驟啦。
需要準備的硬體有：噴槍，功能性墨水，裝修需要的防護工具。
噴槍方面，他們的配置是：可以同時控制墨水量和氣流的雙動觸發裝置，重力進料系統，以及在內部混合空氣和油墨的混合點。這樣的配置適合於繪製細節，有利於電路的創建。
在他們的示範案例中，使用到的功能性墨水是Lumilor和KPT生產的銅、電介質、磷光劑和透明導體墨水。
那麼就開始按照設計，噴塗導電銅墨水。再在電路之上搞藝術創作。
最後，別忘了連接微控制器板。
雖然此前市面上已有牆面觸控板開關：
但相較之下，這一套方案突破了印表機尺寸的限制，在任何材料、任意形狀上，都能更方便地實現腦洞。
技術評估
MIT的技術宅們還表示，裝修不算完，做事要嚴謹。
他們測試了這一套被命名為SprayableTech的技術在不同材料、不同形狀表面上的實際效果。
結果表明，無論是在何種材料上，噴塗的銅跡線均顯示出了高導電性，電阻範圍在0.07Ω-0.25Ω之間。
即使是在多孔石材這樣非常粗糙的材質表面，噴塗顆粒也可以到達材料深腔並覆蓋整個材料表面。
另外，電導率和物體表面形狀的角度之間也沒有顯著關係。
這意味著噴塗的電路不會受到牆壁轉彎的影響。
作者介紹
提出這種裝修方法的團隊，來自鼎鼎大名的MIT CSAIL。
一作Michael Wessely，是CSAIL旗下人機互動組的博士後，南巴黎大學博士，曾在2014年和2019年兩度獲得人機互動頂會UIST最佳論文，現在也在CSAIL講工程交互技術課。
論文的通訊作者就是人機互動組的負責人，MIT助理教授Stefanie Mueller，在她的帶領下，這個團隊還做了各種五顏六色的大腦洞研究。
比如，如何用3D列印造出一隻變色龍，是顏色真的能變的那種：
或者，怎麼把人類的運動軌跡給列印出來：
還有怎麼才能3D列印出麵包蓬鬆的質感：
讓人看餓了。