人機(jī)交互技術(shù)大全11篇

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篇（1）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）01-0222-02

人機(jī)交互技術(shù)作為信息技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，已成為21世紀(jì)信息領(lǐng)域亟需解決的重大課題，許多高校把人機(jī)交互課程作為軟件工程類專業(yè)的必修課。本課程可以使學(xué)生掌握人機(jī)交互設(shè)計(jì)的基本理論與技能，提高學(xué)生的分析問題、動(dòng)手實(shí)踐能力，為以后的學(xué)習(xí)與研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，對學(xué)生能力的培養(yǎng)和教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有重要的意義。筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，分析了該課程的特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段幾個(gè)方面進(jìn)行了總結(jié)。

一、教學(xué)目標(biāo)和課程特點(diǎn)

“人機(jī)交互技術(shù)”課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生通過學(xué)習(xí)交互理論，建立正確的認(rèn)識(shí)論和方法論，通過設(shè)計(jì)調(diào)查（包括用戶需求調(diào)查）、用戶操作實(shí)驗(yàn)等，建立用戶模型，設(shè)計(jì)具體的技術(shù)方案并加以實(shí)施等實(shí)踐環(huán)節(jié)，理解和掌握在人機(jī)交互與界面設(shè)計(jì)中各個(gè)方面的知識(shí)與技能，更好地培養(yǎng)實(shí)踐能力。該課程的特點(diǎn)是內(nèi)容比較寬泛而且多數(shù)理論抽象不易理解。需要先修的課程包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、多媒體、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、程序設(shè)計(jì)等專業(yè)課程，此階段的學(xué)生已具有一定的交互設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，采用傳統(tǒng)的講授法，往往難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果甚微。因此我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段三個(gè)方面進(jìn)行了改革。

二、教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)“人機(jī)交互技術(shù)”課程的目標(biāo)，教材的選用方面，我們目前主要采用了普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。該教材在第1版人機(jī)交互技術(shù)――原理與應(yīng)用基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，注重了基礎(chǔ)知識(shí)，包含了豐富實(shí)例，內(nèi)容體系比較符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，難度上也便于學(xué)生接受和掌握。與此同時(shí)，我們參考國外的一些經(jīng)典教材如“交互設(shè)計(jì)：超越人機(jī)交互”，和一些好的人機(jī)交互方面的書籍，并取其中的部分章節(jié)內(nèi)容以補(bǔ)充和擴(kuò)展教材中的知識(shí)點(diǎn)，加深理解和拓寬知識(shí)面。

根據(jù)以上教材和參考書目，課程內(nèi)容大體包括緒論、認(rèn)知心理學(xué)基礎(chǔ)、交互設(shè)備、常用交互技術(shù)、一般界面設(shè)計(jì)、界面表示模型和實(shí)現(xiàn)、信息結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、web/移動(dòng)界面設(shè)計(jì)、可用性分析和測試。由于內(nèi)容涉及知識(shí)面廣、跨度大，而且很多理論比較抽象。為了更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，我們在該課程的教學(xué)中，靈活采用多樣的教學(xué)方法，收到了不錯(cuò)的效果。

首先，我們把這些內(nèi)容重新組織為三個(gè)模塊：交互技術(shù)（包括交互設(shè)備、常用交互技術(shù)、web/移動(dòng)界面設(shè)計(jì)）、設(shè)計(jì)理論（認(rèn)知心理學(xué)、一般界面設(shè)計(jì)、界面表示模型和實(shí)現(xiàn)、信息結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）、可用性（可用性分析和測試）。根據(jù)這些內(nèi)容的不同特點(diǎn)，選擇不同的教學(xué)方法。

三、多種教學(xué)方法的應(yīng)用

（一）啟發(fā)式教學(xué)

對于交互技術(shù)為主的內(nèi)容，我們采用啟發(fā)式教學(xué)。作為一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)，“人機(jī)交互技術(shù)”課程內(nèi)容中有一些新的技術(shù)在不斷變化和發(fā)展中，有的還沒有形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，或者由于技術(shù)的限制，有些應(yīng)用還不能大眾化。因此在具體的教學(xué)過程中，在進(jìn)行這些前沿技術(shù)教學(xué)的時(shí)候，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的基本理論和方法，自己去探索和理解這些技術(shù)，或者提出不同的見解。

例如，在講授交互設(shè)備這部分內(nèi)容時(shí)，對于比較前沿的設(shè)備，就可以引導(dǎo)學(xué)生從人的認(rèn)知和人機(jī)工程學(xué)的角度去解釋這些設(shè)備是如何符合人的認(rèn)知規(guī)律和體現(xiàn)人機(jī)工程學(xué)原理的。這樣，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)完認(rèn)知基礎(chǔ)和人機(jī)工程學(xué)之后更加深入地理解所學(xué)的原理，又提高了其利用基本原理分析問題、解決問題的能力，同時(shí)對新技術(shù)、新設(shè)備有了更深的印象，正所謂一舉多得。

同時(shí)，作為一個(gè)發(fā)展中的學(xué)科，新技術(shù)的出現(xiàn)是日新月異的，有的尚未包括在教材中，教師可以經(jīng)常關(guān)注該領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)向，適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生介紹當(dāng)前一些新技術(shù)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行討論。例如，在SIGGRAPH2010展現(xiàn)的“香味傳感器”作為一種典型的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生普遍感到新奇，充滿了探索的興趣，經(jīng)過啟發(fā)，舉一反三，學(xué)生自然理解了虛擬現(xiàn)實(shí)的思想。

（二）案例教學(xué)法

案例教學(xué)法在課程交互設(shè)計(jì)理論為主的內(nèi)容中應(yīng)用非常普遍。因?yàn)橄啾绕渌麑I(yè)課程而言，人機(jī)交互的一些理論是比較抽象的，學(xué)生理解起來比較困難。教師僅僅依賴教材上的理論講授，內(nèi)容顯得枯燥無味，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。為了避免這種情況，在教學(xué)過程中，結(jié)合合適的案例來實(shí)施，能夠使課堂生動(dòng)，也便于學(xué)生接受。

比如，在界面設(shè)計(jì)理論中，為了使學(xué)生深入理解OVID的設(shè)計(jì)過程，教師可以圍繞一個(gè)學(xué)生熟悉的案例來講述。例如圍繞“學(xué)生注冊課程管理系統(tǒng)”，第一步，建立對象的模型和分析對象的關(guān)系，根據(jù)分析的結(jié)果畫出對應(yīng)的分析結(jié)果圖。第二步，根據(jù)對象模型圖設(shè)計(jì)抽象視圖。需要先確定系統(tǒng)的視圖可能有哪一些，然后分析視圖顯示的信息包括哪些，作為抽象視圖設(shè)計(jì)的根據(jù)。第三步，視圖的粗略設(shè)計(jì)，即是根據(jù)第二步的結(jié)果，結(jié)合具體的系統(tǒng)和平臺(tái)，設(shè)計(jì)一個(gè)粗略視圖。第四步，視圖的關(guān)聯(lián)性設(shè)計(jì)，進(jìn)一步分析系統(tǒng)視圖的關(guān)系，畫出系統(tǒng)視圖關(guān)聯(lián)性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。最后，視圖的全面設(shè)計(jì)，確定基本的設(shè)計(jì)風(fēng)格等。因?yàn)閷W(xué)生在學(xué)期末都有過選課經(jīng)歷，因此對系統(tǒng)的運(yùn)行比較了解，對這幾個(gè)關(guān)鍵步驟的理解不僅僅停留于文字表面，而是掌握真正的設(shè)計(jì)過程。這樣一個(gè)案例下來，學(xué)生對該設(shè)計(jì)方法的思路有了深入的了解，具體方法就容易掌握了。

這樣的案例講解時(shí)，教師要采用通俗、生活化的語言。學(xué)生在接受知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，不再是枯燥的文字，而是一個(gè)生動(dòng)的解決方案和設(shè)計(jì)過程，效果會(huì)更好。這樣的案例可以作為課前預(yù)習(xí)的題目留給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)自己的想法進(jìn)行設(shè)計(jì)，之后拋出正確的設(shè)計(jì)理論。雖然有的案例可能需要較多的課時(shí)，但確實(shí)能起到很好的教學(xué)效果。

（三）討論式教學(xué)

主要用于“可用性分析與評估”內(nèi)容模塊。這部分內(nèi)容的理論知識(shí)點(diǎn)比較多，但又區(qū)別于一般的專業(yè)課，其中概念和方法的介紹比較多，而理論和算法的推導(dǎo)少。因此使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，顯得內(nèi)容散而雜。不利于學(xué)生對課程整體思路的掌握。我們本著提高學(xué)生分析問題和實(shí)踐能力為主要目標(biāo)，進(jìn)行討論式教學(xué)。

舉例來說，對于支持可用性的設(shè)計(jì)原則，有3個(gè)大原則，包括14個(gè)小原則。這些條目對于學(xué)生而言，死記硬背顯然不是辦法。在教學(xué)過程中，首先拋開書本，由學(xué)生們自行分析一些現(xiàn)有的系統(tǒng)的可用性，由教師事先指定一些常用軟件如系統(tǒng)軟件、辦公軟件，手機(jī)軟件等，然后討論這些系統(tǒng)在使用中的優(yōu)缺點(diǎn)，再討論這些好的方面實(shí)際是符合哪些原則的，而不好的可用性又是違背哪些設(shè)計(jì)原則的。最后總結(jié)和評價(jià)這些原則，這樣學(xué)生對該知識(shí)點(diǎn)很容易就掌握了，而且可以活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效果。

這樣的討論教學(xué)，鍛煉了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析問題的能力，鞏固了相關(guān)的理論知識(shí)，而且提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，實(shí)踐能力得到很好地鍛煉。

以上教學(xué)方法都極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，改變了傳統(tǒng)教學(xué)過程中學(xué)生只能被動(dòng)接受的局面。但需要說明的是，任何教學(xué)方法都不是孤立的，也不是一成不變的，由于內(nèi)容之間千絲萬縷的聯(lián)系，教師在實(shí)際操作過程中可以靈活掌握。例如遵守交互理論設(shè)計(jì)的產(chǎn)品其可用性必然好，因此在進(jìn)行“可用性”的討論式教學(xué)時(shí)，對交互理論的內(nèi)容起到很好的鞏固作用。在利用多媒體教學(xué)過程中，穿插一起討論設(shè)備或界面的可用性設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，這些做法都極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、教學(xué)手段的多樣化

在“人機(jī)交互技術(shù)”課程教學(xué)過程中，我們使用了多媒體課堂、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)、調(diào)查學(xué)習(xí)等教學(xué)手段。現(xiàn)代教育技術(shù)和多媒體的使用，可以更好地使課堂內(nèi)容的表現(xiàn)形式生動(dòng)和多樣化，圖像、語音、視頻等多媒體形式同時(shí)也是該課程涉及的交互內(nèi)容，也有助于我們在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。對于需討論或設(shè)計(jì)型的內(nèi)容，我們強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)過程，使得每個(gè)學(xué)生能夠親手實(shí)踐和體會(huì)相應(yīng)的過程，從而強(qiáng)化理論的接受和能力的提高。對于一些前沿的技術(shù)使用、用戶調(diào)查等環(huán)節(jié)，我們則實(shí)施調(diào)查學(xué)習(xí)，使得學(xué)生通過設(shè)計(jì)調(diào)查問卷、網(wǎng)上調(diào)查等手段，獲取真實(shí)可靠的資料，從而分析或總結(jié)得出結(jié)論。

五、教學(xué)效果

通過近幾年的教學(xué)改革實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，通過對內(nèi)容的合理組織、教學(xué)方法的靈活應(yīng)用、多樣化教學(xué)手段的使用，在“人機(jī)交互技術(shù)”課程的教學(xué)中，學(xué)生的興趣與積極性有很大提高，教學(xué)質(zhì)量有明顯提升。學(xué)生對各類設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)的興趣有很大提高，在設(shè)計(jì)水平上也大大提高，表現(xiàn)在一些設(shè)計(jì)比賽中，如學(xué)校組織的科技學(xué)術(shù)節(jié)、齊魯軟件設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、嵌入式開發(fā)大賽等，參與和獲獎(jiǎng)的人次顯著增多，獲獎(jiǎng)的等級也逐年提高。

六、總結(jié)

以人為本，深化教學(xué)改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生和教師的積極性，精心組織教學(xué)內(nèi)容，靈活采用合理的教學(xué)方法，采用多樣的教學(xué)手段，以更好地提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。唯有如此，才能培養(yǎng)出適合社會(huì)發(fā)展需要的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟祥旭.人機(jī)交互基礎(chǔ)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

篇（2）

中圖分類號(hào)：TP18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2011)08-1893-02

The Research of Human-computer Interaction Based on Touch-screen Technology of Move & Touch

WANG Hui, YAO Xiao-hui, JI Bo, RUAN Han-qing

(Information and Control Institute, Xi'an University of Architecture & Technology, Xi'an 710055, China)

Abstract: In recent years, the touchscreen-phone is becoming increasing popularity.The interactive technology based on touch-screen has been penetrated into every aspect of people's lives because of it's natural and comfortable. Based on the research of primary interaction techniques for displays, the thesis present Move&Touch: a novel interaction technique for displays based on touchscreen-phone. Move & Touch use touchscreen-phone as an interaction device, users achieve the remote control and manipulation of large displays through operations such as sliding and tapping on mobile phone's touchscreen, the control and manipulation they can achieve including cursor position, object selection and scrolling. Move&Touch is a natural and intuitive interaction technique for displays, it has the features of well-use, universality and extensibility.

Key words: Touchscreen; Display; Interaction techniques; Move&Touch

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在許多公共和非公共場所，隨處可見顯示屏的應(yīng)用，顯示屏的尺寸變得越來越大，而分辨率也越來越高，顯示效果越來越好，社會(huì)的發(fā)展使得顯示屏深入到了人們生活的方方面面。與此同時(shí)，針對顯示屏的交互技術(shù)也被眾多的國內(nèi)外學(xué)者所關(guān)注，各種不同的交互技術(shù)相繼出現(xiàn)，如何使顯示屏和用戶之間的交互更加穩(wěn)定、方便、直觀和自然是當(dāng)前顯示屏交互技術(shù)的重點(diǎn)研究方向。

對于當(dāng)前存在的許多顯示屏交互技術(shù)，或多或少都存著一些不足之處，有些交互方式不夠自然，有些交互方式不夠精確穩(wěn)定，還有些嚴(yán)重缺少便攜性等。雖然有著各式各樣的缺點(diǎn)，但是在各自適合的場景，都可以發(fā)揮技術(shù)本身的優(yōu)勢來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。新的人機(jī)交互技術(shù)的出現(xiàn)可以補(bǔ)充當(dāng)前顯示屏交互技術(shù)的不足，豐富顯示屏交互技術(shù)的特性，在越來越多的場合提供更為便利的交互方式，以滿足社會(huì)不斷發(fā)展的需要。

國內(nèi)在顯示屏遠(yuǎn)程交互方面的研究比較少，與國外的差距也比較大。清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系媒體所提出了一種基于激光筆的遠(yuǎn)程人機(jī)交互技術(shù)[4]。該系統(tǒng)只需要添加一個(gè)攝像機(jī)和視頻采集卡就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的人機(jī)交互。

國外的HCI學(xué)者在這方面的研究比較多，其中，Sweep and Point & Shoot[5]是一種基于手機(jī)相機(jī)的顯示屏交互技術(shù)，該技術(shù)利用手機(jī)拍照功能完成顯示屏上指針的控制以及對象的選擇和操作。

C-blink[6]通過將手機(jī)的彩色液晶顯示屏作為一種可見光源可以產(chǎn)生光信號(hào)，然后利用安裝在顯示屏上方的攝像頭不斷地檢測和接收光信號(hào)，通過處理光信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息，從而實(shí)現(xiàn)對顯示屏的操作和控制。SnapAndGrab[7]提出了一種新穎的大型公共數(shù)字顯示屏交互技術(shù)。該系統(tǒng)允許用戶通過帶有藍(lán)牙和照相功能的手機(jī)來訪問和共享公共多媒體信息系統(tǒng)的豐富的多媒體信息，例如上傳和下載圖片。該系統(tǒng)的易用性在于不需要在手機(jī)上安裝任何軟件即可訪問顯示屏。

1 Move&Touch技術(shù)的功能設(shè)計(jì)

1.1 指針定位

在指針定位是指遠(yuǎn)距離控制顯示屏光標(biāo)的移動(dòng)。用戶通過在手機(jī)觸摸屏上移動(dòng)手指，來相應(yīng)地控制顯示屏光標(biāo)的移動(dòng)，顯示屏光標(biāo)的移動(dòng)方向與用戶手指的移動(dòng)方向相同，同時(shí)光標(biāo)的移動(dòng)距離與手指的移動(dòng)距離成比例。

1.2 對象選取

通過對象選取功能，我們可以對顯示屏端的圖標(biāo)，菜單等進(jìn)行直接操作，這是通過模擬鼠標(biāo)左鍵單擊和雙擊操作以及右鍵單擊操作來實(shí)現(xiàn)的，用戶使用觸摸屏與顯示屏交互時(shí)，必須能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的鼠標(biāo)所能實(shí)現(xiàn)的基本操作。

1.3 滑動(dòng)滾屏

在與顯示屏進(jìn)行交互的過程中，有時(shí)需要對顯示屏當(dāng)前窗口內(nèi)容進(jìn)行滾屏操作，Move&Touch技術(shù)允許用戶在特定區(qū)域滑動(dòng)手指來實(shí)現(xiàn)類似鼠標(biāo)滾輪的操作，從而達(dá)到翻頁的效果。通過記錄手指滑動(dòng)時(shí)的軌跡坐標(biāo)，來判斷當(dāng)前是否需要進(jìn)行滾屏操作，以及滾動(dòng)的行數(shù)或列數(shù)。滑動(dòng)滾屏功能類似于筆記本觸摸板的滾動(dòng)翻頁操作，通過統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，電容屏上實(shí)現(xiàn)的滑動(dòng)滾屏功能在效果上優(yōu)于筆記本觸摸板。

2 Move&Touch技術(shù)原型的實(shí)現(xiàn)

2.1 坐標(biāo)映射算法

通當(dāng)手指在觸摸屏上進(jìn)行滑動(dòng)時(shí)，顯示屏上的指針移動(dòng)速率需要適應(yīng)不同的場景。例如在像素面積較小的區(qū)域進(jìn)行最小化，關(guān)閉的操作，或者在播放器中調(diào)節(jié)音量時(shí)，指針的移動(dòng)要做到精確、平穩(wěn)，而當(dāng)我們需要將光標(biāo)從顯示屏的一端移動(dòng)到另一段時(shí)，受到觸摸屏面積小的限制，要想以較少的滑動(dòng)次數(shù)達(dá)到長距離移動(dòng)的效果就必須設(shè)置相應(yīng)的加速系數(shù)。因此，手指移動(dòng)軌跡和顯示屏光標(biāo)移動(dòng)軌跡的映射關(guān)系需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法來實(shí)現(xiàn)。

圖1為手機(jī)和顯示屏的坐標(biāo)系統(tǒng)。當(dāng)手指在觸摸屏上滑動(dòng)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的指針拖動(dòng)事件，手指接觸點(diǎn)的坐標(biāo)值也在不斷變化，相鄰兩次事件間的坐標(biāo)變化值記為ΔX、ΔY。顯示屏原坐標(biāo)值為Xprev、Yprev，新坐標(biāo)值為Xnew、Ynew，則新坐標(biāo)值Xnew、Ynew由以下公式計(jì)算：

ST為轉(zhuǎn)換系數(shù)， ST的大小主要與手機(jī)屏幕分辨率和顯示屏的分辨率，以及需要的精確度和移動(dòng)效率有關(guān)。

當(dāng)手指滑動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生連續(xù)的MT_MOUSEMOVE事件，手指接觸點(diǎn)的坐標(biāo)值也在不斷變化，相鄰兩次事件間的坐標(biāo)變化值記為ΔX、ΔY。顯示屏指針原坐標(biāo)值為Xprev、Yprev，新坐標(biāo)值為Xnew、Ynew，則新坐標(biāo)值Xnew、Ynew由公式（1）和（2）計(jì)算：

（1）

（2）

SV為加速系數(shù)，SV的大小決定了手指滑動(dòng)速度對顯示屏指針移動(dòng)速度的影響。SV的大小是由相鄰兩次事件間的坐標(biāo)變化值ΔX、ΔY決定的，ΔX、ΔY的絕對值越大，表示手指滑動(dòng)速度越快。因此，SV的大小可由公式（3）和（4）計(jì)算：

（3）

（4）

SV'為常量，其大小依賴于特定設(shè)備上ΔX、ΔY的大小。最終，新坐標(biāo)值Xnew、Ynew由公式（5）和（6）計(jì)算：

（5）

（6）

2.2Move&Touch的標(biāo)準(zhǔn)輸入事件流

Move&Touch標(biāo)準(zhǔn)輸入事件流作為一種中間性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存在，使得Move&Touch在不同的操作系統(tǒng)之間具有好的可移植性，所有基于Move&Touch技術(shù)的系統(tǒng)平臺(tái)只要能夠處理標(biāo)準(zhǔn)的事件結(jié)構(gòu)就能夠很好的響應(yīng)用戶的操作。我們定義的Move&Touch標(biāo)準(zhǔn)輸入事件流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含五個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)：事件類型EventType、橫坐標(biāo)x、豎坐標(biāo)y、加速系數(shù)SV以及轉(zhuǎn)換系數(shù)ST。下面是每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)對應(yīng)的鼠標(biāo)動(dòng)作：

事件類型EventType的數(shù)據(jù)類型為整形，包括五種值：MT_LBUTTONDOWN（按下左按鍵事件）、MT_RBUTTONDOWN（按下右按鍵事件）、MT_MOUSEMOVE（鼠標(biāo)移動(dòng)事件）、MT_LBUTTONDBLCLK（鼠標(biāo)左鍵雙擊）、MT_MOUSEWHEEL（滑動(dòng)滾輪）。

3 功能性測試

指針定位和對象選取的性能對系統(tǒng)的可用性有重要影響,具體測試方法如下：

測試任務(wù)為分別使用Move&Touch技術(shù)、筆記本觸摸板、藍(lán)牙鼠標(biāo)進(jìn)行對象選取操作。實(shí)驗(yàn)對象要求完成一個(gè)基于ISO 9241-9標(biāo)準(zhǔn)的多方向點(diǎn)擊測試，此標(biāo)準(zhǔn)用于測試操作可視顯示終端的無鍵盤輸入設(shè)備的性能。如圖2所示，多方向點(diǎn)擊測試程序在窗口中顯示一系列小圓圈，這些小圓圈均勻排列成圓形，圓圈之間的距離相等。圓圈大小、數(shù)量、圓圈之間的距離、點(diǎn)擊順序都可以由程序控制，以改變?nèi)蝿?wù)的復(fù)雜度。若小圓圈被點(diǎn)擊中，則變成灰色。

在本系統(tǒng)的測試中，圓圈數(shù)量為19個(gè)，圓圈直徑為60像素，圓圈中心之間的距離為600像素，實(shí)驗(yàn)對象要求按圖中所示順序依次點(diǎn)擊小圓圈，直到所有小圓圈都變成紅色即完成任務(wù)，指針初始位置在圓形中心。

4 結(jié)論與展望

本文研究了Move&Touch這種新穎自然的觸摸屏交互技術(shù)，為用戶提供了一種新得人機(jī)交互設(shè)備，系統(tǒng)具有較好的可用性，但尚需就以下問題進(jìn)行進(jìn)一步的研究：

1) 安全性。當(dāng)前顯示屏交互技術(shù)存在的一個(gè)重要問題就是安全性。如果用戶可以隨意控制公共顯示屏，那么某些用戶可能會(huì)惡意修改顯示屏的信息和數(shù)據(jù)，因此，應(yīng)建立一個(gè)完善的安全機(jī)制來約束用戶的使用權(quán)限。

2) 多點(diǎn)觸摸功能。多點(diǎn)觸摸功能的應(yīng)用可以讓用戶直接對顯示屏端的對象進(jìn)行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等操作，將極大地提高用戶的操作體驗(yàn)。

3) 多用戶同時(shí)交互。目前該技術(shù)只支持單用戶交互，基于藍(lán)牙支持多個(gè)設(shè)備同時(shí)通信的特點(diǎn)和共享顯示屏的多用戶交互技術(shù)，將來的系統(tǒng)可以擴(kuò)展為多用戶交互系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

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篇（3）

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）22-0185-031 概述

人機(jī)交互技術(shù)，又稱為人機(jī)互動(dòng)技術(shù)（Interaction Design），它為人類與計(jì)算機(jī)之間的信息交流開辟了一條新的溝通渠道，從計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)到今天數(shù)字媒體技術(shù)普及盛行。人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。盡管仍在廣泛使用的圖形圖像用戶界面，在操作直觀性上有了顯著提升，但用戶仍是在外部觀察和操作。以計(jì)算機(jī)為中心，讓用戶適應(yīng)計(jì)算機(jī)的這種傳統(tǒng)的交互模式并沒有改變。多媒體技術(shù)被認(rèn)為是在智能用戶界面和自然交互技術(shù)取得突破之前的一種過渡技術(shù)。在人機(jī)交互過程中，多媒體的強(qiáng)大主要體現(xiàn)在它能提高用戶對信息表現(xiàn)形式的選擇和控制能力，同時(shí)，在表現(xiàn)形式與人的邏輯創(chuàng)造能力上高度結(jié)合。因此，多媒體人機(jī)交互技術(shù)是多媒體技術(shù)和人機(jī)交互技術(shù)的完美結(jié)合，傳達(dá)信息的多樣化和通過多種輸出、輸入設(shè)備與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互是多媒體人機(jī)交互技術(shù)的所要解決的問題。早在多媒體人機(jī)交互設(shè)計(jì)這個(gè)概念被提出之前，產(chǎn)品設(shè)計(jì)在企業(yè)品牌爭奪產(chǎn)品市場的競爭中已經(jīng)發(fā)揮著不可替代的作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和普及，市場上的產(chǎn)品也越來越智能化、復(fù)雜化，功能不斷的累加和集成，消費(fèi)者因此產(chǎn)生了很多認(rèn)知上不必要的錯(cuò)誤，當(dāng)人們感覺到簡單的界面不能滿足人的消費(fèi)需求的時(shí)候，多媒體人機(jī)交互技術(shù)作為一個(gè)獨(dú)立的設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)。早期的多媒體人機(jī)界面主要是通過豐富的信息表現(xiàn)形式拓寬計(jì)算機(jī)到用戶的通信帶寬，在此之后，人機(jī)交互設(shè)計(jì)開始備受關(guān)注。人機(jī)交互技術(shù)既可以理解為人與計(jì)算機(jī)的交互，也可以理解為人與包含計(jì)算機(jī)的產(chǎn)品之間的交互。現(xiàn)在，視線跟蹤、語音識(shí)別、手勢輸入、感覺反饋等新的交互技術(shù)直接影響著產(chǎn)品和用戶的交互方式，有助于提高人機(jī)交互的效率和用戶友好性，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品展示引向更高的境界。

2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中人機(jī)交互的主要方式

多媒體人機(jī)交互的過程是用戶通過人機(jī)界面向計(jì)算機(jī)輸入指令，計(jì)算機(jī)經(jīng)過處理后再把結(jié)果反饋給用戶的過程。為了使人機(jī)交互變得更方便，更快捷，更人性化，滿足不同消費(fèi)人群的需求，發(fā)展出了多種不同的輸出、輸入形式，這也大大地豐富了人機(jī)交互的方式。從早期的面板開關(guān)、顯示燈和穿孔紙袋等交互裝置，到今天的視線跟蹤、語音識(shí)別、手勢輸入、感覺反饋等具有多種感知能力的交互裝置，從發(fā)展史的角度上來說，多媒體人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了五種交互方式，它們分別是：手工操作、命令語言、圖形用戶界面、網(wǎng)絡(luò)虛擬的人機(jī)交互、多媒體（多通道）的智能人機(jī)交互，但從介入產(chǎn)品設(shè)計(jì)的領(lǐng)域來說，在其中起著輔助設(shè)計(jì)和產(chǎn)品展示作用的是網(wǎng)絡(luò)虛擬的人機(jī)交互方式和多媒體（多通道）的智能人機(jī)交互方式。

篇（4）

1 人體交互裝置概述

人機(jī)交互（Human-computer Interaction， HCI）是一種人與計(jì)算機(jī)之間的信息交互技術(shù)，由ACM（美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)）人機(jī)交互專門興趣小組SIGCHI提出[1]。早期人機(jī)交互裝置如操作桿、鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板等存在交互不夠便捷自然、移動(dòng)性不強(qiáng)、體驗(yàn)度低等缺陷[2]。隨著圖像處理技術(shù)、傳感器技術(shù)、人工智能技術(shù)的興起與發(fā)展，大批科研人員開始關(guān)注基于肢體運(yùn)動(dòng)的人機(jī)交互方式。利用操作者的頭部、眼部、腕部或肌電信號(hào)等控制操作對象已經(jīng)成為人體交互裝置的重要發(fā)展趨勢。因此，對人體交互裝置相關(guān)專利進(jìn)行詳細(xì)的分析和總結(jié)，將有助于了解本領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，引導(dǎo)科研人員的研究方向。

2 專利的整體情況分析

文章的專利數(shù)據(jù)檢索以SIPOABS數(shù)據(jù)庫中截止到2015年12月31日已受理的公開專利數(shù)據(jù)。圖1顯示了SIPOABS數(shù)據(jù)庫中人體交互裝置領(lǐng)域的專利申請年度分布圖。可以看出，2000至2005年間，人體交互裝置專利申請量處于平穩(wěn)階段；這段時(shí)間內(nèi)傳感器、圖像處理等技術(shù)的不斷成熟為人體交互裝置的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)，2006年以后的專利申請量進(jìn)入快速增長階段，2013年專利申請量達(dá)到最大值。由于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究熱點(diǎn)不斷升溫，導(dǎo)致2014年以后人體交互裝置的年申請數(shù)量出現(xiàn)一定程度的回落。

從圖2顯示了本領(lǐng)域重要申請人，日本索尼公司專利申請量排名第一。美國的微軟、谷歌、英特爾、蘋果，中國的聯(lián)想，韓國的三星和LG也有大量的申請。

3 本領(lǐng)域重要專利分析

基于頭部跟蹤的輸入裝置主要利用傳感器進(jìn)行面部識(shí)別，從而感測到頭部的運(yùn)動(dòng)而生成相應(yīng)的指令。微軟在2003提交了申請?zhí)枮閁S20030452783的專利，提出了一種根據(jù)估計(jì)的頭部姿勢跟蹤用戶的關(guān)注區(qū)域的方法。隨后三星提交了申請?zhí)枮镃N201410539366的專利，針對手戴式穿戴設(shè)備在進(jìn)行操作時(shí)需要同時(shí)用到兩只手才能實(shí)現(xiàn)輸入的缺陷，提出了一種通過采集佩戴者頭部的運(yùn)動(dòng)或腕部的移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)對便攜式設(shè)備進(jìn)行輸入控制的方法。聯(lián)想在2015年提交了申請?zhí)枮镃N201510093083的專利，該申請利用用戶頭部發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和環(huán)境空間信息，從而獲取用戶頭部發(fā)生運(yùn)動(dòng)之后的位置信息，有效解決了傳感器誤差導(dǎo)致頭部追蹤結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問題。

視覺跟蹤是指對圖像序列中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測、提取、表達(dá)和識(shí)別，然后獲得關(guān)于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如位置、速度、加速度及其運(yùn)動(dòng)軌跡，在通過進(jìn)一步的處理與分析，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動(dòng)目標(biāo)行為理解從而完成更高一級的任務(wù)[3，4]。索尼在2004年提出了申請?zhí)枮镴P2004012577的專利申請，該申請基于用戶視點(diǎn)控制圖像的清晰度，在確保用戶能使識(shí)別所顯示內(nèi)容的同時(shí)能使非使用者的第三人難以容易地看到所顯示的內(nèi)容。隨后，聯(lián)想公司和Intel公司分別進(jìn)行了專利申請（申請?zhí)柗謩e為：CN201210050728和CN201280073525），聯(lián)想公司的申請是通過用戶眼球的運(yùn)動(dòng)判斷是否需要切換電子終端的操作模式，Intel公司的申請主要是通過采集的視覺數(shù)據(jù)來部分地調(diào)節(jié)3D顯示屏到用戶的投影距離。

手戴式交互技術(shù)發(fā)展較早，在2003年三星公司提交了申請?zhí)朇N200380108059的專利，其通過檢測佩戴在手指運(yùn)動(dòng)的手指裝置來執(zhí)行三維操作輸入。LG公司的申請（申請?zhí)枺篕R20130124741）是基于所接收手掌觸摸輸入來改變智能手表的狀態(tài)。努比亞公司的申請（申請?zhí)枺篊N201510613668）是用于識(shí)別手勢動(dòng)作的手部穿戴件通過無線模塊關(guān)聯(lián)設(shè)備，從而取代桌面上移動(dòng)的鼠標(biāo)。由此可知，手戴設(shè)備與手勢有機(jī)的結(jié)合是該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)檢測的輸入裝置領(lǐng)域中通常采用腦電波（EEG）檢測、肌動(dòng)電流（EMG）檢測，皮膚活動(dòng)反應(yīng)檢測等手段。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)提出了申請?zhí)枮镃N200910077155的專利，公開了用于對信號(hào)采集模塊采集到的表面肌電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將調(diào)制后的表面肌電信號(hào)通過無線傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行發(fā)射并顯示相關(guān)內(nèi)容。

4 結(jié)束語

人機(jī)交互經(jīng)過近30年的發(fā)展，其發(fā)展歷史是從人適應(yīng)計(jì)算機(jī)過渡到計(jì)算機(jī)適應(yīng)人的過程[5]。隨著移動(dòng)終端功能變得更加多樣化，終端可支持更加復(fù)雜的功能，基于頭部跟蹤、視覺跟蹤、手戴式輸入/輸出裝置、基于神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)檢測的輸入裝置等多樣化的人機(jī)交互方式在不久將來將會(huì)漸漸替代傳統(tǒng)的交互方式，其將在智能家居、教育、健康監(jiān)測、虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

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篇（5）

信息傳遞是指人們通過聲音、文字、圖像或者動(dòng)作來達(dá)到相互溝通消息的目的，而人與計(jì)算機(jī)交互現(xiàn)在的還是屬于通過忍受操作來實(shí)現(xiàn)的，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到人類之間通過聽覺與視覺以語言、表情、手勢和體勢進(jìn)行以達(dá)到能像人與人交互那樣自然 、準(zhǔn)確和快捷的目的。人機(jī)交互方式的變革將引領(lǐng)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互能達(dá)到人與人交互那樣的效果。

一、簡介

人機(jī)交互是指人與計(jì)算機(jī)之間使用某種對話語言，以一定的交互方式，為完成確定任務(wù)的人與計(jì)算機(jī)之間的信息交換過程，其主要功能是通過可輸入、輸出的設(shè)備和相應(yīng)的軟件來完成的。人機(jī)界面是指人和機(jī)器在信息交換和功能上接觸或互相影響的領(lǐng)域或稱界面所說人機(jī)結(jié)合面。人機(jī)交互和用戶界面有緊密的聯(lián)系，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的的“通道”，人機(jī)交互方式的發(fā)展需要計(jì)算機(jī)人機(jī)界面的發(fā)展。計(jì)算機(jī)的發(fā)展不僅是處理器速度、存儲(chǔ)器容量飛速發(fā)展的歷史，也是不斷改善人機(jī)交互技術(shù)的歷史，同樣，人機(jī)交互方式的變革也對計(jì)算機(jī)的發(fā)展具有重要作用。

二、人機(jī)交互的發(fā)展情況

人機(jī)交互的發(fā)展伴隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷四個(gè)階段，即早期的手工作業(yè)階段；作業(yè)控制語言及交互命令語言階段；圖形用戶界面階段；網(wǎng)絡(luò)用戶界面的出現(xiàn)階段。每個(gè)階段都有各自鮮明的特點(diǎn)，并串聯(lián)成計(jì)算機(jī)人機(jī)交互方式變革的發(fā)展史。從人機(jī)交互設(shè)備的進(jìn)步來看人機(jī)交互的發(fā)展情況，人機(jī)交互方式經(jīng)歷了鼠標(biāo)鍵盤人機(jī)交互方式—多點(diǎn)多點(diǎn)觸摸的人機(jī)交互方式—自然、高效的多通道交互方式，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了人與計(jì)算機(jī)之間快速、準(zhǔn)確的信息交換過程。

2.1鍵盤和鼠標(biāo)人機(jī)交互方式

自從計(jì)算機(jī)誕生開始，最早的人機(jī)交互方式是通過“卡槽”來實(shí)現(xiàn)信息的定位的。隨著鍵盤蛇鼠標(biāo)的誕生，鍵盤和鼠標(biāo)的人機(jī)交互組合一直從PC時(shí)代一直延續(xù)到互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，在現(xiàn)在大多數(shù)計(jì)算機(jī)用戶的主要的人機(jī)交互方式，相比“卡槽”和純鍵盤時(shí)代，已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，在一定程度上使得人機(jī)交互變得更加方便快捷。

2.2多點(diǎn)觸摸的人機(jī)交互方式

在硬件設(shè)備和軟件極大發(fā)展的支持下，發(fā)展出了多點(diǎn)人機(jī)交互方式，即是允許用戶同時(shí)通過多個(gè)手指來控制圖形界面的一種技術(shù)。多點(diǎn)觸摸技術(shù)改變了原來人和信息之間的交互方式，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)、多用戶、同一時(shí)間直接與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。相比鍵盤和鼠標(biāo)相結(jié)合的人機(jī)交互模式更加智能化，進(jìn)一步貼近人的交流方式和行為特點(diǎn)，既可以實(shí)現(xiàn)信息的交換過程，又能增加用戶體驗(yàn)，滿足需求。

2.3自然、高效的多通道交互方式

多通道交互是近幾年迅速發(fā)展起來的的人機(jī)交互技術(shù)，它允許用戶利用自身的內(nèi)在感覺和認(rèn)知技能，使用多個(gè)交互通道（語言、表情、手勢等），以并行、非精確方式與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行交互來提高人機(jī)交互的自然性和高效性。現(xiàn)在多通道交互方式技術(shù)不少已經(jīng)得到實(shí)用，但是應(yīng)用程度和范圍并不廣泛，還具有很的前景。

三、人機(jī)交互發(fā)展趨勢

盡管隨著科技的進(jìn)步計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力和多媒體處理能力已經(jīng)有了很大的發(fā)展，但是并沒有改變“以計(jì)算機(jī)為中心”的人機(jī)交互方式，并不是很符合人們主要依靠語音和視覺的交互習(xí)慣。這樣的人機(jī)交互方式與計(jì)算機(jī)軟件功能的靈活性形成了巨大反差，這是促使人們不斷探索更為自然的人機(jī)交互方式和技術(shù)手段的先決條件。

人機(jī)交互方式變革必將沿著“以計(jì)算機(jī)為中心”的人機(jī)交互方式向“以人為中心”的人機(jī)交互方式轉(zhuǎn)變，使人與計(jì)算機(jī)的信息交互達(dá)到人與人之間交流那樣自然和諧。自然用戶界面是人機(jī)交互方式變革的的理想界面，它的實(shí)現(xiàn)是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的標(biāo)識(shí)。一方面，人機(jī)交互方式變革引領(lǐng)用戶界面革命，另一方面，計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展又為人機(jī)交互提供條件。

要實(shí)現(xiàn)“計(jì)算機(jī)為中心”到“以人為中心”的人機(jī)交互方式轉(zhuǎn)變，就要達(dá)到人以語言、文字、圖像、手勢、表情等自然方式與計(jì)算機(jī)打交道的要求。將來用戶無論是在辦公室、家中還是在旅行的路上都可以通過移動(dòng)或者固定電話與語音門戶網(wǎng)站進(jìn)行自動(dòng)對話，實(shí)現(xiàn)信息的人機(jī)交互，從而使“瀏覽”互聯(lián)網(wǎng)的過程不再局限于計(jì)算機(jī)。未來交互環(huán)境將由桌面轉(zhuǎn)向無處不在的物理空間；交互方式從命令方式轉(zhuǎn)變?yōu)楦兄绞剑唤换ヌ幚?命令+參數(shù)變?yōu)樯舷挛睦斫夂徒?jīng)驗(yàn)捕捉；這就需要新的交互設(shè)備、界面范式、界面開發(fā)方法和工具來實(shí)現(xiàn)視覺交互技術(shù)、語音交互技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)、多通道交互技術(shù)。

四、結(jié)語

人機(jī)交互方式的變革是對未來新興產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展具有引領(lǐng)作用，是未來高技術(shù)更新?lián)Q代的重要基礎(chǔ)。一場由人機(jī)交互變革帶來的革命，不僅改變我們和計(jì)算機(jī)交互的方式，達(dá)到人機(jī)交互的和諧，也更將徹底變革計(jì)算機(jī)的未來。

參考文獻(xiàn)：

篇（6）

數(shù)碼產(chǎn)品伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,悄然走進(jìn)我們的生活,改變著人們的生活方式。數(shù)碼產(chǎn)品就是通過軟硬件的組建,利用二進(jìn)制語言或者某些特殊數(shù)字語言進(jìn)行對某一類文件進(jìn)行傳輸,存儲(chǔ),編制,解碼,由此帶來一定應(yīng)用感受的消費(fèi)產(chǎn)品。傳統(tǒng)的“人機(jī)工程學(xué)”僅集中于用戶與產(chǎn)品之間的物理性界面,然而現(xiàn)代的數(shù)碼產(chǎn)品更需要研究的是用戶和產(chǎn)品之間的認(rèn)識(shí)的和情感的關(guān)系。

1、 人機(jī)交互界面對數(shù)碼產(chǎn)品的重要性

在信息化時(shí)代,信息的交互是數(shù)碼產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心,是人機(jī)之間互動(dòng)的平臺(tái),已經(jīng)成為決定產(chǎn)品功能能否成功實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素之一。界面如同人的面孔,具有吸引用戶的直接優(yōu)勢。設(shè)計(jì)合理的界面能給用戶帶來輕松愉悅的感受和成功的感覺,相反由于界面設(shè)計(jì)的失敗,讓用戶有挫敗感,再實(shí)用強(qiáng)大的功能都可能在用戶的畏懼與放棄中付諸東流。目前我國許多數(shù)碼產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司逐漸開始重視人機(jī)界面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),力求在人機(jī)界面設(shè)計(jì)方面給使用者帶來生活的便利。

2、 認(rèn)知心理對界面設(shè)計(jì)的影響

人機(jī)界面,是人與機(jī)器進(jìn)行交互的操作方式,即用戶與機(jī)器互相傳遞信息的媒介,其中包括信息的輸入和輸出。當(dāng)前,由于交互的頻繁與產(chǎn)品環(huán)境的復(fù)雜,人機(jī)交互越來越多地考慮人的因素,注重交互方式與交互界面的研究。其中界面設(shè)計(jì)是一個(gè)多學(xué)科參與的工程,結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)、美學(xué)、心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域的行為,了解各類用戶的習(xí)性、技能、知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),執(zhí)行和優(yōu)化信息與通信系統(tǒng)以滿足用戶的需要。產(chǎn)品界面的信息交流主要通過顯示和控制來實(shí)現(xiàn)。顯示的信息要符合使用者接受的感覺通道,并且選擇最適合的顯示方式,控制設(shè)計(jì)要符合使用者的操作習(xí)慣,使用戶能夠很容易地進(jìn)行控制產(chǎn)品。在這個(gè)過程中,人們的認(rèn)知心理對人機(jī)交互界面所發(fā)出的信息處理,起到一個(gè)至關(guān)重要的影響。 “認(rèn)知”既是內(nèi)容也是過程,它包含了人們獲得外界知識(shí)并利用它形成和理解自己的生活經(jīng)驗(yàn)的全部內(nèi)容。

界面設(shè)計(jì)中的認(rèn)知性設(shè)計(jì),特別是產(chǎn)品的操作界面,按鈕、圖標(biāo)以及其他功能鍵的設(shè)計(jì)要符合用戶的認(rèn)知習(xí)慣。交互界面設(shè)計(jì)中的按鈕、圖標(biāo)以及功能鍵的設(shè)計(jì),要從要從用戶的許多生理特點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行思考、調(diào)查、設(shè)計(jì)。一般包括以下一些過程:首先,考慮用什么樣的圖標(biāo)表示什么對象。按一般情況來說,圖標(biāo)更適合表示具體事物,但對同一圖標(biāo)所表達(dá)的內(nèi)容不同的人可能有不同的理解;其次,設(shè)計(jì)圖標(biāo)時(shí)還要考慮到人便于對其進(jìn)行操作。這就要求設(shè)計(jì)者要考慮圖標(biāo)的大小,在屏幕上的布局等;再次,設(shè)計(jì)的圖標(biāo)所表示的含義還需要與圖標(biāo)的名稱能很好的結(jié)合起來,避免出現(xiàn)歧義;最后,所設(shè)計(jì)出的圖標(biāo)還需要與周圍的背景相適應(yīng),這就要求設(shè)計(jì)者要考慮圖標(biāo)的形狀、顏色等。這有助于人們對圖標(biāo)的正確、快速識(shí)別。

3、以人為本的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)

(1)人機(jī)分析

A、使用環(huán)境的分析:環(huán)境條件是影響人機(jī)關(guān)系的外界因素,如數(shù)碼產(chǎn)品的使用場所、氣候,季節(jié)、時(shí)間等。因?yàn)槭褂铆h(huán)境不同,使用的條件就不同。例如,公共的數(shù)碼顯示器與家用電腦的顯示器,由于使用環(huán)境的不同,在人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)上將會(huì)有很大的區(qū)別。

B、使用者的分析:使用者的分析主要包括:使用對象、使用者生理狀態(tài)和條件以及使用者行為方式等的分析。因?yàn)槭褂脤ο蟛煌?操作的尺寸、用力大小、對色彩的喜好等就不一樣。在人機(jī)分析時(shí),要根據(jù)使用者的生理狀態(tài)和工作時(shí)的狀態(tài)確定任務(wù)分析。使用行為是由于年齡、性別、地區(qū)、種族、職業(yè)、生活習(xí)性、受教育程度等原因形成的動(dòng)作習(xí)慣。例如為老年人設(shè)計(jì)一款觸屏手機(jī),就要充分考慮老年人的生理和心理狀況。界面的圖標(biāo)要盡量簡潔明了,尺寸要略大,以方便老年用戶的操作。圖標(biāo)的設(shè)計(jì)以及圖標(biāo)順利的擺放,應(yīng)盡量符合老年人的日常生活習(xí)慣,從而減輕老年用戶對數(shù)碼產(chǎn)品適應(yīng)的負(fù)擔(dān)。

C、使用過程的分析:使用過程分析是一項(xiàng)深入細(xì)致的工作。一些數(shù)碼產(chǎn)品中人機(jī)問題不是靠常識(shí)可以發(fā)現(xiàn)的,甚至短時(shí)間使用也體會(huì)不到。因此必須對使用者對某種類數(shù)碼產(chǎn)品的使用習(xí)慣進(jìn)行細(xì)致的總結(jié),在總結(jié)中發(fā)現(xiàn)使用過程中存在的人機(jī)交互問題,并在今后的人機(jī)交互設(shè)計(jì)中改善。

(2)人機(jī)交互模型的建立

人機(jī)分析結(jié)果表明,人機(jī)交互界面包括情感界面、功能界面、環(huán)境界面。在這三個(gè)界面的設(shè)計(jì)過程中,功能界面作為最基礎(chǔ)的界面設(shè)計(jì)。人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)首先要實(shí)現(xiàn)界面所提供的最基本的使用功能。功能性設(shè)計(jì)主要是界面的顯示設(shè)計(jì)和控制設(shè)計(jì)。產(chǎn)品界面的信息交流主要通過顯示和控制來實(shí)現(xiàn)。顯示的信息要符合使用者接受的感覺通道,并且選擇最適合、最清晰的顯示方式,控制設(shè)計(jì)要符合使用者的日常工作操作習(xí)慣,使用戶能夠很容易地進(jìn)行控制產(chǎn)品。只有功能界面完善了,情感界面和環(huán)境界面才能更好地輔助使用者對產(chǎn)品有進(jìn)一步的了解和掌握。

(3)整體性和審美性設(shè)計(jì)

人機(jī)交互界面既是作為產(chǎn)品與人接觸的主要部分,也是數(shù)碼產(chǎn)品整體造型的一個(gè)部分,同時(shí)也是使用環(huán)境的一部分。不能因?yàn)槿藱C(jī)交互界面設(shè)計(jì)是數(shù)碼產(chǎn)品的設(shè)計(jì)重點(diǎn)部分,而忽略產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)風(fēng)格。同時(shí),人機(jī)交互界面的美,不僅要作為藝術(shù)審美形式的美,滿足人們感覺上的愉悅性,更多的是操作數(shù)碼產(chǎn)品的一種形式,來滿足人們實(shí)現(xiàn)某種目的時(shí)帶來的愉悅性。它不僅僅是一種表象,也是一種實(shí)質(zhì)性的體現(xiàn),帶來更多的實(shí)用性。一般來說,數(shù)碼產(chǎn)品的設(shè)計(jì)美主要考慮功能美、技術(shù)美、形態(tài)美和材質(zhì)美。

結(jié)論

科技發(fā)達(dá)的信息化時(shí)代里,伴隨著數(shù)碼產(chǎn)品的內(nèi)涵和外延的不斷延伸,人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)對數(shù)碼產(chǎn)品有著不可估量的重要意義。在現(xiàn)代數(shù)碼產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上,設(shè)計(jì)師除了注重產(chǎn)品造型上的人性化,更加注重交互界面給人們帶來非物質(zhì)性的精神愉悅感。通過人機(jī)交互,給人們生活帶來更貼心的關(guān)懷。

參考文獻(xiàn)

篇（7）

骨傳導(dǎo)交互技術(shù)主要是一種針對于聲音的交互技術(shù)，將聲音信號(hào)通過振動(dòng)顱骨，不通過外耳和中耳而直接傳輸?shù)絻?nèi)耳的一種技術(shù)。骨傳導(dǎo)振動(dòng)并不直接刺激聽覺神經(jīng)，但它激起的耳蝸內(nèi)基底膜的振動(dòng)卻和空氣傳導(dǎo)聲音的作用完全相同，只是靈敏度較低而已。

在正常情況下，聲波通過空氣傳導(dǎo)、骨傳導(dǎo)兩條路徑傳入內(nèi)耳，然后由內(nèi)耳的內(nèi)、外淋巴液產(chǎn)生振動(dòng)，螺旋器完成感音過程，隨后聽神經(jīng)產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，呈遞給聽覺中樞，大腦皮層綜合分析后，最終“聽到”聲音。簡單一點(diǎn)說，就是我們用雙手捂住耳朵，自言自語，無論多么小的聲音，我們都能聽見自己說什么，這就是骨傳導(dǎo)作用的結(jié)果。

骨傳導(dǎo)技術(shù)通常由兩部分構(gòu)成，一般分為骨傳導(dǎo)輸入設(shè)備和骨傳導(dǎo)輸出設(shè)備。骨傳導(dǎo)輸入設(shè)備，是指采用骨傳導(dǎo)技術(shù)接收說話人說話時(shí)產(chǎn)生的骨振信號(hào)，并傳遞到遠(yuǎn)端或者錄音設(shè)備。骨傳導(dǎo)輸出設(shè)備，是指將傳遞來的音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為骨振信號(hào)，并通過顱骨將振動(dòng)傳遞到人內(nèi)耳的設(shè)備。

目前在智能眼鏡、智能耳機(jī)等方面，骨傳導(dǎo)技術(shù)是比較普遍的交互技術(shù)，包括谷歌眼鏡也是采用聲音骨傳導(dǎo)技術(shù)來構(gòu)建設(shè)備與使用者之間的聲音交互。

2.眼動(dòng)跟蹤交互技術(shù)

眼動(dòng)跟蹤，又稱為視線跟蹤、眼動(dòng)測量。眼動(dòng)追蹤技術(shù)是一項(xiàng)科學(xué)應(yīng)用技術(shù)，通常由三種追蹤方式：一是根據(jù)眼球和眼球周邊的特征變化進(jìn)行跟蹤，二是根據(jù)虹膜角度變化進(jìn)行跟蹤，三是主動(dòng)投射紅外線等光束到虹膜來提取特征。眼動(dòng)追蹤技術(shù)是當(dāng)代心理學(xué)研究的重要技術(shù)，已經(jīng)存在著相當(dāng)長的一段時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)、應(yīng)用心理學(xué)、工程心理學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域有比較廣泛的應(yīng)用。隨著可穿戴設(shè)備，尤其是智能眼鏡的出現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)開始被應(yīng)用與可穿戴設(shè)備的人機(jī)交互中。

眼動(dòng)跟蹤交互技術(shù)的主要原理是，當(dāng)人的眼睛看向不同方向時(shí)，眼部會(huì)有細(xì)微的變化，這些變化會(huì)產(chǎn)生可以提取的特征，計(jì)算機(jī)可以通過圖像捕捉或掃描提取這些特征，從而實(shí)時(shí)追蹤眼睛的變化，預(yù)測用戶的狀態(tài)和需求，并進(jìn)行響應(yīng)，達(dá)到用眼睛控制設(shè)備的目的。

通常眼動(dòng)跟蹤可分為硬件檢測、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)綜合3個(gè)步驟。硬件檢測得到以圖像或電磁形式表示的眼球運(yùn)動(dòng)原始數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被數(shù)字圖像處理等方法提取為坐標(biāo)形式表示的眼動(dòng)數(shù)據(jù)值，該值在數(shù)據(jù)綜合階段同眼球運(yùn)動(dòng)先驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⒂脩艚缑鎸傩浴㈩^動(dòng)跟蹤數(shù)據(jù)、用戶指點(diǎn)操作信息等一起被綜合實(shí)現(xiàn)視線眼動(dòng)跟蹤功能。

3.AR／MR交互技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)，是指在真實(shí)環(huán)境之上提供信息性和娛樂性的覆蓋，如將圖形、文字、聲音及超文本等疊加于真實(shí)環(huán)境之上，提供附加信息，從而實(shí)現(xiàn)提醒、提示、標(biāo)記、注釋及解釋等輔助功能，是虛擬環(huán)境和真實(shí)環(huán)境的結(jié)合。介入現(xiàn)實(shí)(MR)，則是計(jì)算機(jī)對現(xiàn)實(shí)世界的景象處理后的產(chǎn)物。

AR/MR技術(shù)可以為可穿戴設(shè)備設(shè)備提供新的應(yīng)用方式，主要是在人機(jī)之間構(gòu)建了一種新的虛擬屏幕，并借助于虛擬屏幕實(shí)現(xiàn)場景的交互。這是目前智能眼鏡、沉浸式設(shè)備、體感游戲等方面應(yīng)用比較廣泛的交互技術(shù)之一。

4.語音交互技術(shù)

語音交互可以說是可穿戴設(shè)備時(shí)代人機(jī)交互之間最直接，也是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的交互技術(shù)之一。尤其是可穿戴設(shè)備的出現(xiàn)，以及相關(guān)語音識(shí)別與大數(shù)據(jù)技術(shù)的逐漸成熟，給語音交互帶來全新的契機(jī)。新一代語音交互的崛起，并不是識(shí)別技術(shù)上取得了多大的突破，而關(guān)鍵是將語音與智能終端以及云端后臺(tái)進(jìn)行了恰到好處的整合，讓人類的語音借助于數(shù)據(jù)化的方式與程序世界實(shí)現(xiàn)交流，并達(dá)到控制、理解用戶意圖的目的。前端使用語音技術(shù)，重點(diǎn)在后臺(tái)集成了網(wǎng)頁搜索、知識(shí)計(jì)算、資料庫、問答推薦等各種技術(shù)，彌補(bǔ)了過去語音技術(shù)單純依賴前端命令的局限性。

語音交互技術(shù)的應(yīng)用分為兩個(gè)發(fā)展方向：一個(gè)方向是大詞匯量連續(xù)語音識(shí)別系統(tǒng)，主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的聽寫機(jī)；另一個(gè)重要的發(fā)展方向是小型化、便攜式語音產(chǎn)品的應(yīng)用，如無線手機(jī)上的撥號(hào)、智能玩具等。當(dāng)然，目前還沒有充分普及的關(guān)鍵因素是語音識(shí)別的排干擾能力還有待加強(qiáng)，多語境下的識(shí)別還有待完善。

5.體感交互技術(shù)

體感交互技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等技術(shù)識(shí)別人的肢體語言，并轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可理解的操作命令來操作設(shè)備。體感交互是繼鼠標(biāo)、鍵盤和觸屏之后新的人機(jī)交互方式，也可以說是可穿戴設(shè)備趨勢下帶動(dòng)起來的一種人機(jī)交互技術(shù)。

肢體，包括手勢交流是人的本能，在學(xué)會(huì)語言和文字之前，已經(jīng)能用肢體語言與人交流。其實(shí)手勢交互技術(shù)的存在已經(jīng)有相當(dāng)長的一段時(shí)間，在過去30年，研究人員一直在研究基于肢體語言的交互系統(tǒng)。因?yàn)橹w語言在日常生活中最為頻繁，便于識(shí)別。只是之前所有基于肢體語言的研究主要以手勢識(shí)別為主，而對身體姿勢和頭部姿勢語言較少。隨著可穿戴設(shè)備，尤其是智能服飾產(chǎn)業(yè)以及體感交互優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以說體感交互將成為可穿戴設(shè)備不可或缺的人機(jī)交互技術(shù)。

其中尤其以手勢交互最具代表性，手勢識(shí)別是利用各類傳感器對手部/手持工具的形態(tài)、位移等進(jìn)行持續(xù)采集，每隔一段時(shí)間完成一次建模，形成一個(gè)模型信息的序列幀，再將這些信息序列轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的指令，用來控制實(shí)現(xiàn)某些操作。隨著各項(xiàng)技術(shù)的成熟和傳感器的發(fā)展，手勢識(shí)別已經(jīng)進(jìn)入可用性階段，各類產(chǎn)品和解決方案也開始涌現(xiàn)。

6.觸覺交互技術(shù)

篇（8）

當(dāng)今的科技社會(huì)中，娛樂方式層出不窮，電子游戲占據(jù)了我們年輕人群選擇娛樂休閑方式中的很大一部分。在游戲的虛擬世界中玩家能夠得到一切想得到的，在科學(xué)技術(shù)的引領(lǐng)下前所未有的娛樂體驗(yàn)讓他們?yōu)橹曰笈c顛倒。電子游戲作為一種具有交互性的產(chǎn)品，它的游戲體驗(yàn)方式讓玩家有著各種擁有它的欲望，這也是交互設(shè)計(jì)的一個(gè)必要條件。如果游戲沒有游戲性就不能體現(xiàn)出游戲的交互性，有好的交互性的電子游戲必須注重游戲的交互方式。

1 交互技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著科技進(jìn)步發(fā)展，交互技術(shù)在近十幾年有著突飛猛進(jìn)發(fā)展。新的交互技術(shù)產(chǎn)生的同時(shí)伴隨著許多新的交互方式出現(xiàn)，這些新的交互方式在不經(jīng)意中改變著我們的生活。新的交互技術(shù)被泛稱為自然人機(jī)交互技術(shù)，交互技術(shù)在科學(xué)家探索與研發(fā)中已經(jīng)取得了不少研究成果，現(xiàn)在正處于多通道、多媒體的智能人機(jī)交互階段，有不少產(chǎn)品已經(jīng)問世。其中包括人機(jī)界面、地理空間跟蹤、體感技術(shù)、語音識(shí)別、觸摸技術(shù)、紅外感應(yīng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、眼球跟蹤、意念控制等。在生活中我們不難發(fā)現(xiàn)，從ipod搖一搖來切換下一首歌，到iphone的siri語音操控，再到ipad的多點(diǎn)觸摸屏，再到mac的人臉識(shí)別開機(jī)系統(tǒng)，再到任天堂wii的手持式紅外體感設(shè)備，最后到kinect的體感操控，這些都是自然人機(jī)交互技術(shù)與交互方式在現(xiàn)在人們生活產(chǎn)品中最基本的應(yīng)用。目前，交互技術(shù)繼續(xù)步入更多領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)代，特別在游戲方面交互技術(shù)的使用效果顯得尤為突出。

2 電子游戲的類型

電子游戲類型形式多樣，從載體平臺(tái)上分類的游戲類型一般為“掌上游戲機(jī)”、“家用游戲主機(jī)”、“街機(jī)”和“電腦游戲”（也包括新興的手機(jī)游戲和vr游戲）。本文目前主要針對以家用式游戲機(jī)來進(jìn)行探討。

2.1 掌上游戲機(jī)

游戲機(jī)的始祖可以說是日本出產(chǎn)的game boy，這種掌上游戲機(jī)風(fēng)靡了80年代的孩子們。這種載入游戲卡帶的游戲機(jī)，后來演變成了直接在電腦上下載游戲的psp機(jī)，現(xiàn)在智能手機(jī)上的各種app游戲軟件逐漸在取代舊式的掌上游戲機(jī)的地位。

2.2 家用游戲主機(jī)

現(xiàn)在的電子游戲已經(jīng)不再是平面式的，由于技術(shù)越來越高，游戲已經(jīng)搬到了電視屏幕上，只需要拿著操控手柄就可以隨心所欲進(jìn)入游戲狀態(tài)。甚至更先進(jìn)的游戲方式是拋開任何的游戲控件，身體也能成為操控器。

2.3 街機(jī)游戲

街機(jī)也稱大型電玩，置于公共娛樂場所的游戲機(jī)。主要是以盈利為目的大型游戲機(jī)，開發(fā)者也開發(fā)出了一些為企業(yè)做宣傳活動(dòng)的vr游戲，在大型商場和大型主題公園使用。這些游戲大都不需要玩家使用操作按鍵，只要在屏幕面前擺動(dòng)自己的身體即可進(jìn)行游戲。

3 電子游戲中的新交互方式

電子游戲中的交互方式就是在游戲過程中，玩家是通過何種方式進(jìn)行游戲互動(dòng)。近幾年電子游戲發(fā)展速度迅猛，開發(fā)者運(yùn)用高科技技術(shù)開發(fā)出具有互動(dòng)性、動(dòng)感性強(qiáng)的游戲產(chǎn)品，這些有別于傳統(tǒng)以物理按鍵為操作界面的家庭式電子游戲產(chǎn)生，且被稱作體感游戲。體感游戲顧名思義就是用身體去感受，它突破了以往單純以手柄、鼠標(biāo)、鍵盤輸入的操作方式，只需要通過肢體動(dòng)作變化來進(jìn)行操作的新型電子游戲。通過自身的真實(shí)運(yùn)動(dòng)參與到游戲中，才能實(shí)現(xiàn)交互游戲的真正價(jià)值。索尼、任天堂、微軟是游戲廠商的三大巨頭，掌握著電子玩具產(chǎn)業(yè)的命運(yùn)，各廠家是如何改變游戲交互方式來吸引玩家的？

3.1 索尼的二維交互電子游戲的交互方式

早在2004年索尼公司第一次推出ps2游戲主機(jī)的配件eyetoy動(dòng)作感應(yīng)控制器，其配備的攝像頭能把人投放到游戲中，用肢體動(dòng)作完成游戲操作。曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的eyetoy最熱門的是棒球游戲，只需要玩家做出揮動(dòng)的動(dòng)作就可以看到屏幕中的球被擊打出去。但是這個(gè)游戲主要是二維制作模式，很多因素都很不成熟，最重要的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了玩家的好奇心而最終夭折。

3.2 任天堂的體感游戲機(jī)的交互方式

任天堂wii游戲機(jī)最早將體感技術(shù)普及到玩家，它是通過手持式感應(yīng)手柄wii remote來實(shí)現(xiàn)玩家與游戲界面的聯(lián)系。感應(yīng)手柄的外形如同電視遙控器，除了能用按鍵控

外還有定做感應(yīng)及指向定位兩個(gè)功能，它們能同時(shí)偵測到玩家在三維空間的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)屏幕上還有光標(biāo)指示。感應(yīng)器上還有陀螺感應(yīng)器，在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候可以精確感應(yīng)到傾斜和擺動(dòng)，甚至還增加了手柄的震動(dòng)感，給予玩家真切的游戲反饋，這種新的信息輸入與信息反饋方式，形成了新的交互方式。但是這種交互方式唯一缺點(diǎn)是還不能完全擺脫手中的束縛——不能讓雙手釋放進(jìn)入游戲。

3.3 微軟的體感外設(shè)設(shè)備的交互方式

電影《阿凡達(dá)》掀起了3d電影的一番熱潮，也讓我們在電影中看到了許多未來的科技影像。電影中美麗的潘多拉大樹在實(shí)驗(yàn)室顯現(xiàn)，科學(xué)家只需要用手在空氣中輕輕劃動(dòng)，各種數(shù)據(jù)在空氣活靈活現(xiàn)地閃現(xiàn)在眼前。微軟廠家把這種技術(shù)開拓到游戲中去，xbox的體感外設(shè)器kinect是個(gè)3d體感攝像機(jī)，同時(shí)它導(dǎo)入即時(shí)動(dòng)態(tài)捕捉、影響識(shí)別、麥克風(fēng)輸入、語音識(shí)別和社區(qū)互動(dòng)功能。身體就是控制器，是kinect體感游戲的口號(hào)，玩家身上不需要攜帶任何的游戲配件直接進(jìn)入kinect攝像頭的可視范圍即可進(jìn)入游戲，只要做出平常生活中自然的動(dòng)作如跳躍、抓碰、搖擺等即可完成游戲需要的動(dòng)作，讓全身心進(jìn)入游戲中去。但是這種交互方式唯一缺點(diǎn)是身體得不到游戲中的信息反饋的觸感。

4 交互式電子游戲的未來發(fā)展

游戲廠商意識(shí)到電子游戲的交互方式需要巨大的變革，人機(jī)交互方式將會(huì)有突破性的進(jìn)展。現(xiàn)在的電子游戲已經(jīng)從游戲手柄中脫離出來，進(jìn)展到肢體操控的層面，甚至有人提出大腦感應(yīng)、意識(shí)控制等超前想法。這些只能在科幻小說和電影里面找到的超前想法是語言未來科技最直觀、最有沖擊力的科普方式。 游戲之路將會(huì)有更多的互動(dòng)并向著具有更多的游戲體驗(yàn)這一觀念去實(shí)現(xiàn)，相信在不久的將來，我們就可以身臨其境般的體驗(yàn)游戲帶來的樂趣，游戲開發(fā)者將在不停的探索中成長。

5 結(jié)束語

人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展催促了交互時(shí)代的到來，人與機(jī)器的交互模式將越來越自然，現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界正面臨著融合的拐點(diǎn)。本文對交互時(shí)代游戲廠商的三大巨頭開發(fā)的交互式電子游戲進(jìn)行了簡單的闡述，引出交互技術(shù)對未來電子游戲市場的影響和發(fā)展，它們將會(huì)在人機(jī)交互和交互方式的影響下取得長足的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]劉卓.電子游戲的娛樂體驗(yàn)與交互設(shè)計(jì)[j].江南大學(xué)，2008.

[2]余濤.kinect應(yīng)用開發(fā)實(shí)戰(zhàn)：用最自然的方式與機(jī)器對話[m].機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

篇（9）

C：可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等概念的逐漸落地對于觸控技術(shù)意味著什么？觸控技術(shù)的發(fā)展又面臨了哪些挑戰(zhàn)？

S：觸控技術(shù)是目前最為成功的人機(jī)交互技術(shù)，可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)等概念的落地，可以讓觸控技術(shù)擁有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。這些設(shè)備都涉及到人對設(shè)備的控制以及人和設(shè)備之間的交互，這就給觸控技術(shù)提供了很大的發(fā)揮空間。但是巨大且增長迅猛的市場只是一個(gè)方面，觸控技術(shù)還面臨著不小的挑戰(zhàn)，這個(gè)市場的競爭非常激烈。另外，移動(dòng)設(shè)備主要的增長潛力目前集中在中低端市場，這部分市場顯然對成本更加敏感，因此觸控技術(shù)公司也面臨著較大的成本壓力，我們的客戶、合作伙伴會(huì)不斷要求用更具性價(jià)比的方式來實(shí)施觸控技術(shù)。從這個(gè)方面來講，觸控技術(shù)雖然取得巨大成功，但是人機(jī)交互新技術(shù)的研發(fā)也勢在必行。

C：在觸控技術(shù)被人們廣泛接受之后，還有哪些人機(jī)交互技術(shù)值得期待？

S：在人機(jī)交互技術(shù)方面，目前業(yè)界仍在進(jìn)行多方面的探索和嘗試，但生物識(shí)別技術(shù)和手勢控制技術(shù)是目前最值得期待的技術(shù)。生物識(shí)別是以人的生命體征作為識(shí)別依據(jù)，包括指紋、虹膜、面部，乃至眼睛當(dāng)中的血管，它們都有可能幫助智能終端設(shè)備驗(yàn)證用戶本人的身份。當(dāng)云服務(wù)被人們更加廣泛地采用時(shí)，生物識(shí)別技術(shù)將幫助我們更方便和安全地登錄到云端賬號(hào)。在不久的將來，生物識(shí)別技術(shù)將使我們不需要再隨身攜帶信用卡、錢包或者現(xiàn)金這些東西，所有的信息都將與我們自身的生命體征綁定。除此之外，結(jié)合高保真影像技術(shù)的使用，手勢控制技術(shù)同樣具有非常好的應(yīng)用前景。

C：為什么手勢控制技術(shù)擁有很好的應(yīng)用前景？

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1.1礦段的確定采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算之前，首先要進(jìn)行礦段的確定，其確定方法為圍繞先前勘探中采樣的范圍確定煤的位置，這里需要注意的是，在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行礦段確定時(shí)，首先要對煤樣進(jìn)行詳細(xì)的分析，依據(jù)分析得出的煤樣結(jié)果來進(jìn)行相關(guān)的邏輯判斷及計(jì)算，對符合生產(chǎn)需求的煤體進(jìn)行圈定。

1.2建立礦巖層對比連接專家系統(tǒng)在利用計(jì)算機(jī)繪圖過程中，煤層等巖層的對比聯(lián)系是其中的關(guān)鍵步驟之一，其對比連接的精確度越高，質(zhì)量越高，則進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算的精確度越高。而以前的連線方式則是根據(jù)專家個(gè)人所收集的相關(guān)資料及其個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行辨別，進(jìn)而確定煤巖接線，往往導(dǎo)致得出的結(jié)果精確度低。

1.3地質(zhì)勘探殘剖面圈與采礦現(xiàn)狀圖的鏈接在進(jìn)行礦井儲(chǔ)量估算的過程當(dāng)中，必須進(jìn)行采礦現(xiàn)狀圖與地質(zhì)探勘殘剖面圖之間的鏈接，其鏈接為繪制地質(zhì)勘探線剖面圖的必要條件，兩者之間的鏈接既可以方便礦井儲(chǔ)量的計(jì)算，又可以方便其它相關(guān)工作，兩者鏈接的方法為利用剖切的方法將采礦現(xiàn)狀圖與地質(zhì)勘探線兩者的結(jié)果進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化，而后導(dǎo)入礦井地質(zhì)勘探線剖面上，而后，利用人際交互方法添加圖飾，對不理想的局部進(jìn)行更正，從而形成完整的地質(zhì)勘探線的剖面圖。

2儲(chǔ)量的計(jì)算

2.1人機(jī)交互技術(shù)的構(gòu)成CAD軟件是建立人機(jī)交互技術(shù)計(jì)算儲(chǔ)量程序的基礎(chǔ)，人機(jī)交互技術(shù)計(jì)算儲(chǔ)量程序包是在CAD的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)的軟件，在其研發(fā)過程中，主要利用下面幾種技術(shù)。

2.1.1菜單技術(shù)在運(yùn)用高級語言編制程序過程中，會(huì)使用大量的靜態(tài)菜單模式來實(shí)現(xiàn)視覺上的連續(xù)及較好的互動(dòng)回話模式。其主要的特點(diǎn)為菜單一直在屏幕上的一個(gè)固定位置顯示。當(dāng)CAD圖形處于編輯的狀態(tài)時(shí)，使用下拉菜單模式中有兩種辦法來控制對應(yīng)的光標(biāo)：利用光標(biāo)控制鍵、利用鼠標(biāo)直接控制。

2.1.2橡皮筋技術(shù)當(dāng)CAD圖形處于編輯狀態(tài)時(shí)，在使用編輯器繪制直線時(shí)，可以使用橡皮筋功能，但是，如果使用auiolisp語言直接繪制時(shí)，就不能使用橡皮筋功能。而人機(jī)交互技術(shù)計(jì)算儲(chǔ)量程序軟件在研發(fā)時(shí)，編寫了rubberband函數(shù)，所以，在使用人機(jī)交互技術(shù)計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，無論在什么情況下，都可以運(yùn)用橡皮筋技術(shù)。

2.1.3拾取技術(shù)選擇合理的處理對象是圖形繪制時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵步驟。顯示對象的選擇通常利用鼠標(biāo)來控制光標(biāo)實(shí)現(xiàn)，此種方法只需利用鼠標(biāo)將光標(biāo)拖動(dòng)到對象所處的位置就可以實(shí)現(xiàn)，此種方法既可以計(jì)算坐標(biāo)位置，又可以對選擇的對象進(jìn)行對比，調(diào)用選擇的顯示對象與光標(biāo)附近最近位置的對象相應(yīng)屬性數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)的功能。將礦井的井田范圍按照儲(chǔ)量的級別劃分為多個(gè)需要計(jì)算的小塊段，然后使用拾取方法找出每個(gè)塊段區(qū)域內(nèi)的鉆孔，這樣可以從對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中得到這樣鉆孔的具體參數(shù)，利用鉆孔參數(shù)計(jì)算出該塊段中煤層的厚度及加權(quán)平均煤質(zhì)，從而計(jì)算出該塊段區(qū)域內(nèi)煤層的面積、煤質(zhì)及厚度。

2.2儲(chǔ)量計(jì)算圖表的輸出輸出計(jì)算出的儲(chǔ)量圖表是地質(zhì)部分編制勘探報(bào)告的重要內(nèi)容之一，礦井儲(chǔ)量計(jì)算的平、剖面既可以利用CAD命令輸出，也可以利用繪圖儀直接輸出，其次，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算結(jié)果還必須以表格的形式輸出，在人機(jī)交互技術(shù)中，可以利用高級別的語言編制表格，以達(dá)到滿足規(guī)定及工程需要的目的。

3人機(jī)交互技術(shù)計(jì)算儲(chǔ)量的優(yōu)點(diǎn)分析

a)使用該技術(shù)來計(jì)算礦井儲(chǔ)量，計(jì)算結(jié)果的精度比較高，且計(jì)算速度快，達(dá)到礦井地質(zhì)儲(chǔ)量實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理的目的；b)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)管理煤礦儲(chǔ)量，為修改礦井儲(chǔ)量的計(jì)算結(jié)果及礦井儲(chǔ)量計(jì)算平、剖面圖提供了便利，可以真實(shí)地反應(yīng)礦井儲(chǔ)量的賦存及變化情況；c)利用該技術(shù)計(jì)算礦井儲(chǔ)量，可以有效地實(shí)現(xiàn)各類相關(guān)圖形的互相聯(lián)系；d)利用該技術(shù)計(jì)算儲(chǔ)量，有利于礦井及時(shí)了解儲(chǔ)量的動(dòng)態(tài)變化情況，以便礦井及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，保證礦井的可持續(xù)發(fā)展。

篇（11）

在全球科技界，人機(jī)交互仍然是創(chuàng)新的熱點(diǎn)領(lǐng)域，其創(chuàng)新應(yīng)用出現(xiàn)在不少熱門科技產(chǎn)品之中。例如Siri就讓蘋果iPhone“有問必答、能聽會(huì)說”，微軟Kinect使體感操控成為現(xiàn)實(shí)，很多智能電視產(chǎn)品也加入了語音識(shí)別和體感操控的功能。

人機(jī)交互的方式上也日益多元化。英國的一家科技團(tuán)隊(duì)正在嘗試創(chuàng)建一個(gè)工具，使其能將一套標(biāo)準(zhǔn)手勢實(shí)時(shí)翻譯成文字。這個(gè)工具被稱作“便攜式手語翻譯（Portable Sign language Transhto）”。手語使用者只需對著手機(jī)或電腦攝像頭做出手勢，該工具就可以立即基于數(shù)據(jù)庫將其翻譯成文本。他們現(xiàn)在準(zhǔn)備支持英國手語，但這套系統(tǒng)完全可以用于處理美國手語（ASL）、默啟通手語（Makaton）、國際語言以及字母等。對于殘障人士是很大的幫助。

如今智能人機(jī)交互的應(yīng)用越來越廣泛，“花樣”也越來越多。

Mirage Table：真人與虛擬影像的互動(dòng)

由微軟推出的Mirage Table（幻影桌面）是一項(xiàng)頗為神奇的技術(shù)，它將兩臺(tái)3D投影儀、Kinect體感監(jiān)測儀、3D眼鏡以及人的動(dòng)作結(jié)合在一起，打造出一個(gè)真人和影像互動(dòng)的效果。通過Mirage Table，人們的所有動(dòng)作都會(huì)被Kinecc捕捉并轉(zhuǎn)化稱3D影像，然后和已有的3D物品進(jìn)行交互，比如用手移動(dòng)影像中的多米諾骨牌、皮球等。同時(shí)一個(gè)實(shí)體物品可以通過虛擬影像復(fù)制出多個(gè)，也可以將移動(dòng)虛擬物品到任何位置。

用戶只需要佩戴3D眼鏡就可以看到Mirage Table上3D投影的圖像。曲面設(shè)計(jì)可以讓操作者通過投影儀來與虛擬畫面實(shí)現(xiàn)互動(dòng)交流，就像打保齡球一樣。“Mirage Table”還可以實(shí)現(xiàn)人與人之間的雙向?qū)懽鳎ㄟ^Miragetable，兩個(gè)操作者不僅可以看到對方并談話，而且一個(gè)人可以與視頻中另一個(gè)人的虛擬對象進(jìn)行互動(dòng)交流，甚至可以“觸摸”虛擬對象。還可以一起下象棋、搭積木，甚至研究一些比較復(fù)雜的項(xiàng)目方案等。

如果說AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)可以在現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上模擬出虛擬場景，讓人進(jìn)入虛擬版的現(xiàn)實(shí)世界，那么Mirage Table則可以將用戶帶入一個(gè)虛擬的世界，想象一下，如果未來所有的網(wǎng)絡(luò)游戲都可以將用戶融入其中，在虛擬環(huán)境下直接操作，使用新奇的裝備，實(shí)現(xiàn)驚艷的特效，世界將會(huì)變得多么神奇！

基于Kinect的操控創(chuàng)新

微軟推出的Xbox 360體感外設(shè)Kinect很受用戶歡迎，但是它的意義并不僅僅是游戲外設(shè)，而在于對^機(jī)交互方式的探索和創(chuàng)新。正因?yàn)槿绱耍琄inect技術(shù)才能被廣泛應(yīng)用到其他創(chuàng)新產(chǎn)品之中，成為智能人機(jī)交互的經(jīng)典產(chǎn)品。

國外一家專注于人機(jī)交互技術(shù)的創(chuàng)業(yè)公司3GearSystems利用微軟Kinect技術(shù)，推出了SDK包，能夠幫助開發(fā)者將手勢動(dòng)作反饋到應(yīng)用軟件之中。這套系統(tǒng)可以幫助3D建模人員更方便快捷地對模型進(jìn)行拼裝操作，操作過程可以在普通顯示器之上呈現(xiàn)。開發(fā)者只需要購買Kinect傳感器和固定裝置就可以在這款SDK包的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)新的APP產(chǎn)品。

Kinect的作用還不止于此。Oblong實(shí)驗(yàn)室近期公布了一項(xiàng)科研成果，它將Kinect與Xbox上的IE瀏覽器結(jié)合起來，脫離鼠標(biāo)來操作電腦屏幕，能夠?qū)崿F(xiàn)一系列復(fù)雜的操作，例如拖動(dòng)、擺放屏幕上的個(gè)體，對三維模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放，進(jìn)行復(fù)雜的命令操作，或者用手機(jī)、平板或遙控器來控制大屏幕，甚至可以多人玩游戲、通過手勢控制飛行器，在多個(gè)屏幕之間進(jìn)行無縫切換等。

微軟研究院聯(lián)合華盛頓大學(xué)也研發(fā)出了一種名為Sound Wave的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可利用計(jì)算機(jī)內(nèi)置的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器，提供與Kinect類似的對象識(shí)別及手勢識(shí)別功能。sound Wave將計(jì)算機(jī)的內(nèi)置揚(yáng)聲器用做超聲波（18-22KHz）發(fā)射源，其頻率會(huì)隨著你的手或身體的位置的變化而變化。然后，計(jì)算機(jī)的內(nèi)置麥克風(fēng)會(huì)測量這一頻率變化，并把參數(shù)告訴一套相當(dāng)復(fù)雜的軟件，由該軟件計(jì)算出手勢和動(dòng)作。

語音交互的行業(yè)應(yīng)用

蘋果于2010年花2億美金親自將Siri收購，并將其深度融入到iPhone 4S中。Siri和手機(jī)緊密結(jié)合，可以極大提升設(shè)備的操作簡易性、環(huán)境適應(yīng)性和真正意義上的智能性。實(shí)際上，不僅僅是Apple自己的iPad、iTV和車載設(shè)備，所有未來所謂的智能設(shè)備都將會(huì)使用Sift的模式。