专题栏目:ARVRMR虚拟现实

人机交互 | 人机交互是什么意思?

人机交互技术(Human-Computer Interaction Techniques)是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术。

定义:它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。也指通过电极将神经信号与电子信号互相联系,达到人脑与电脑互相沟通的技术,可以预见,电脑甚至可以在未来成为一种媒介,达到人脑与人脑意识之间的交流,即心灵感应。

特点:人机交互可以说是VR系统的核心,因而,VR系统中人机交互的特点是所有软硬件设计的基础。其特点如下:观察点(Viewpoint) 是用户做观察的起点。导航(Navigation) 是指用户改变观察点的能力。操作(Manipulation)是指用户对其周围对象起作用的能力。临境(Immersion) 是指用户身临其境的感觉,这在VR系统中越来越重要。VR系统中人机交互若要具备这些特点,就需要发展新的交互装置,其中包括三维空间定位装置、语言理解、视觉跟踪、头部跟踪和姿势识别等。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

引申阅读:

简介:

基本信息

人机交互(Human-Computer Interaction,简写HCI):是指人与计算机之间使用某种对话语言,以一定的交互方式,为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程。有很多著名公司和学术机构正在研究人机交互。在计算机发展历史上,人们很少注意计算机的易用性。现在,很多计算机用户抱怨计算机制造商在如何使其产品“用户友好”这方面没有投入足够的精力。而反过来,这些计算机系统开发商也在抱怨,他们的理由是:设计和制造计算机是一个很复杂的工作,光是研究如何在新领域能够应用计算机的问题就已经占用了他们的大部分精力,实在是没有多余的精力来研究如何提高计算机的易用性了。

人机交互(HCI)的一个重要问题是:不同的计算机用户具有不同的使用风格——他们的教育背景不同、理解方式不同、学习方法以及具备技能都不相同,比如,一个左撇子和普通人的使用习惯就完全不同。另外,还要考虑文化和民族的因素。其次,研究和设计人机交互需要考虑的是用户界面技术变化迅速,提供的新的交互技术可能不适用于以前的研究。还有,当用户逐渐掌握了新的接口时,他们可能提出新的要求。

详细释义

操作系统的人机交互功能是决定计算机系统“友善性”的一个重要因素。人机交互功能主要靠可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标、各种模式识别设备等。与这些设备相应的软件就是操作系统提供人机交互功能的部分。人机交互部分的主要作用是控制有关设备的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关的各种命令和要求。早期的人机交互设施是键盘显示器。操作员通过键盘打入命令,操作系统接到命令后立即执行并将结果通过显示器显示。打入的命令可以有不同方式,但每一条命令的解释是清楚的,唯一的。

随着计算机技术的发展,操作命令也越来越多,功能也越来越强。随着模式识别,如语音识别、汉字识别等输入设备的发展,操作员和计算机在类似于自然语言或受限制的自然语言这一级上进行交互成为可能。此外,通过图形进行人机交互也吸引着人们去进行研究。这些人机交互可称为智能化的人机交互。这方面的研究工作正在积极开展。

·人机交互是一门科学学科
–用户如何使用计算机
–如何设计一个可以帮助用户提高工作效率的计算机系统
·多学科综合
–计算机科学
–心理学
–社会学
–图形设计
–工业设计

相关概念:

人机界面(Human-Computer Interface,简写HCI):是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口,是计算机系统的重要组成部分。

人机交互与人机界面是两个有着紧密联系而又不尽相同的概念。

人机交互研究内容:

机交互界面表示模型与设计方法(Model and Methodology)

一个交互界面的好坏,直接影响到软件开发的成败。友好人机交互界面的开发离不开好的交互模型与设计方法。因此,研究人机交互界面的表示模型与设计方法,是人机交互的重要研究内容之一。

可用性分析与评估(Usability and Evaluation)

可用性是人机交互系统的重要内容,它关系到人机交互能否达到用户期待的目标,以及实现这一目标的效率与便捷性。人机交互系统的可用性分析与评估的研究主要涉及支持可用性的设计原则和可用性的评估方法等。

多通道交互技术(Multi-Modal)

在多通道交互中,用户可以使用语音、手势、眼神、表情等自然的交互方式与计算机系统进行通信。多通道交互主要研究多通道交互界面的表示模型、多通道交互界面的评估方法以及多通道信息的融合等。其中,多通道信息整合是多通道用户界面研究的重点和难点。

认知与智能用户界面(Intelligent User Interface,IUI)

智能用户界面的最终目标是使人机交互和人-人交互一样自然、方便。上下文感知、眼动跟踪、手势识别、三维输入、语音识别、表情识别、手写识别、自然语言理解等都是认知与智能用户界面需要解决的重要问题。

群件(Groupware)

群件是指帮助群组协同工作的计算机支持的协作环境,主要涉及个人或群组间的信息传递、群组中的信息共享、业务过程自动化与协调,以及人和过程之间的交互活动等。目前与人机交互技术相关的研究主要包括:群件系统的体系结构、计算机支持交流与共享信息的方式、交流中的决策支持工具、应用程序共享以及同步实现方法等内容。

Web设计(Web-Interaction)

重点研究Web界面的信息交互模型和结构,Web界面设计的基本思想和原则,Web界面设计的工具和技术,以及Web界面设计的可用性分析与评估方法等内容。

移动界面设计(Mobile and Ubicomp)

移动计算(Mobile Computing)、无处不在计算(Ubiquitous Computing)等对人机交互技术提出了更高的要求,面向移动应用的界面设计问题已成为人机交互技术研究的一个重要应用领域。针对移动设备的便携性、位置不固定性和计算能力有限性以及无线网络的低带宽高延迟等诸多的限制,研究移动界面的设计方法,移动界面可用性与评估原则,移动界面导航技术,以及移动界面的实现技术和开发工具,是当前的人机交互技术的研究热点之一。

学科研究数据

生理数据:肌电、脑电、皮电等。
心理数据:呼吸、脉搏、眼动、皮温等。
行为数据:行为数据、生物力学数据,眼动轨迹等。

相关工具

脑电仪系统
眼动仪系统
力反馈手套系统
生物力学传感器系统
人因与工效学综合数据采集平台
工效学人因数据综合采集系统
行为数据管理分析系统

未来前景

人机交互技术领域热点技术的应用潜力已经开始展现,比如智能手机配备的地理空间跟踪技术,应用于可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术,应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的触觉交互技术,应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的语音识别技术,对于有语言障碍的人士的无声语音识别,应用于广告、网站、产品目录、杂志效用测试的眼动跟踪技术,针对有语言和行动障碍人开发的“意念轮椅”采用的基于脑电波的人机界面技术等。人机交互解决方案供应商不断地推出各种创新技术,如指纹识别技术、侧边滑动指纹识别技术、TDDI技术、压力触控技术等。热点技术的应用开发是机遇也是挑战,基于视觉的手势识别率低,实时性差,需要研究各种算法来改善识别的精度和速度,眼睛虹膜、掌纹、笔迹、步态、语音、唇读、人脸、DNA等人类特征的研发应用也正受到关注,多通道的整合也是人机交互的热点,另外,与“无所不在的计算”“云计算”等相关技术的融合与促进也需要继续探索。

引申阅读来源:百度百科

发表评论

相关文章