人機(jī)交互技術(shù)的變化及發(fā)展趨勢(shì).ppt

人機(jī)交互技術(shù)的變化及發(fā)展趨勢(shì),The development trend and changes of human-computer interaction,人機(jī)交互技術(shù)的變化及發(fā)展趨勢(shì),人們對(duì)人機(jī)系統(tǒng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)問題，伴隨著人機(jī)關(guān)系基本觀點(diǎn)的變化由來(lái)已久。在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的不足半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，人機(jī)交互技術(shù)經(jīng)歷了巨大的變化。 在這里我將簡(jiǎn)要介紹一下人機(jī)交互技術(shù)發(fā)生的變化及發(fā)展趨勢(shì)；并著重分析兩個(gè)目前己經(jīng)出現(xiàn)的人機(jī)交互技術(shù)。,人機(jī)交互技術(shù)發(fā)生的變化,人機(jī)交互技術(shù)發(fā)生的變化,一、就用戶界面的具體形式而言，過(guò)去經(jīng)歷了批處理、聯(lián)機(jī)終端(命令接口)、(文本)菜單等多通道多媒體用戶界面和虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。,人機(jī)交互技術(shù)發(fā)生的變化,二、就用戶界面中信息載體類型而言，經(jīng)歷了以文本為主的字符用戶界面(CUI)、以二維圖形為主的圖形用戶界面(GUI)和多媒體用戶界面，計(jì)算機(jī)與用戶之間的通信帶寬不斷提高。,人機(jī)交互技術(shù)發(fā)生的變化,三 、就計(jì)算機(jī)輸出信息的形式而言，經(jīng)歷了以符號(hào)為主的字符命令語(yǔ)言、以視覺感知為主的圖形用戶界面、兼顧聽覺感知的多媒體用戶界面和綜合運(yùn)用多種感觀(包括觸覺等)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。,人機(jī)交互技術(shù)發(fā)生的發(fā)展趨勢(shì),人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),二十一世紀(jì)后, 以虛擬現(xiàn)實(shí)為代表的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的擬人化,以及以手持電腦為代表的計(jì)算機(jī)的微型化,是當(dāng)前計(jì)算機(jī)的重要的發(fā)展趨勢(shì)。 以鼠標(biāo)和鍵盤為代表的GUI技術(shù)不再是主導(dǎo),而是利用人的多種感覺和動(dòng)作通道(如語(yǔ)音、手寫、姿勢(shì)、視線、表情等輸入) 的方式與計(jì)算機(jī)環(huán)境進(jìn)行交互,將大大提高人機(jī)交互的自然性和高效性。,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),一、觸摸式顯示屏 觸摸式顯示屏在很多領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，最為人熟知的就是安裝在機(jī)場(chǎng)或者商場(chǎng)的自助服務(wù)設(shè)備，游客或購(gòu)物者通過(guò)手動(dòng)觸摸屏幕，就可以查詢相關(guān)信息，辦理登機(jī)手續(xù)，甚至購(gòu)買報(bào)紙。,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),蘋果平板電腦產(chǎn)品,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),二、3D顯示器 盡管3D電影早在90年前就已經(jīng)問世，但2010年才算是真正的“3D元年”，索尼、松下和其他廠商紛紛宣布自己生產(chǎn)的3D電視機(jī)年內(nèi)即可上市銷售，將3D影像從電影院搬進(jìn)客廳已是指日可待。,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),3D顯示器,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),三、視網(wǎng)膜顯示器 視網(wǎng)膜顯示器能夠通過(guò)低強(qiáng)度激光或者發(fā)光二極管直接將影像投射到使用者的視網(wǎng)膜上，具有不遮擋視野的特點(diǎn)。 視網(wǎng)膜成像的應(yīng)用前景非常廣闊，比如車載平視顯示器，可將重要的駕駛信息投射在汽車的前風(fēng)擋玻璃上，司機(jī)平視就可以看到，從而可以提高行車安全。,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),視網(wǎng)膜顯示器的工作原理圖,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),四、動(dòng)作識(shí)別 動(dòng)作識(shí)別是一項(xiàng)正在發(fā)展中的技術(shù)，在很多方面都可得到應(yīng)用，如可穿戴式計(jì)算機(jī)、隱身技術(shù)、浸入式游戲以及情感計(jì)算（一種可對(duì)人類的情感進(jìn)行偵測(cè)、分類、組織和回應(yīng)的系統(tǒng)或應(yīng)用，可以幫助使用者獲得高效而又親切的感覺）等。,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),穿戴式計(jì)算機(jī),人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),五、仿生隱形眼鏡 科學(xué)家希望將電路集成在鏡片上，打造出功能強(qiáng)大的超級(jí)隱形眼鏡，它既可以讓佩戴者擁有將遠(yuǎn)處物體“拉近放大”的超級(jí)視力，顯示出全息圖像和各種立體影像，甚至還可以取代電腦屏幕，讓人們隨時(shí)享受無(wú)線上網(wǎng)的樂趣。,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),仿生隱形眼鏡,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),當(dāng)然，人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)還有很多，這里不能一一列舉；下面我將介紹一下近兩年內(nèi)出現(xiàn)的兩項(xiàng)人機(jī)交互技術(shù)： 1）基于數(shù)位世界的第六感技術(shù) 2）體感系統(tǒng)Kinect,基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),2009年元月美國(guó)MIT Media Lab(麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室)的印度天才普納米斯崔(Parnav Mistry),發(fā)明了一項(xiàng)結(jié)合實(shí)體世界和虛擬世界的科技,即第六感科技。 “第六感”是一個(gè)可佩戴的姿態(tài)交互系統(tǒng)，將用戶周圍的事物，與互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫連接在一起，用戶可以通過(guò)自然手勢(shì)與電子設(shè)備進(jìn)行輸入輸出交互。,基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),第六感系統(tǒng)的原型設(shè)備由一個(gè)便攜投影儀、一面鏡子和一個(gè)攝像頭組成，它可以像手機(jī)那樣掛在脖子上。投影儀和攝像頭連接到用戶口袋中的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備，投影儀可將輸出的虛擬信息投影到任意平面上（墻面、桌面、地面、手臂、別人的衣服等等），攝像頭則采集視頻數(shù)據(jù)。,基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),在第六感的原型中它實(shí)現(xiàn)了多個(gè)功能，充分展示了該系統(tǒng)的實(shí)用性、靈活性和發(fā)展?jié)摿Α?例如，用戶可以調(diào)出一幅地圖，通過(guò)手勢(shì)，可以像在其他電子產(chǎn)品上那樣對(duì)地圖進(jìn)行瀏覽縮放，從一地拖到另一地。 下面我們一起來(lái)看看它的具體應(yīng)用,基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),一、通過(guò)皮膚觸控使用手機(jī) 第六感技術(shù)將以手機(jī)系統(tǒng)作為使用平臺(tái),沒有我們現(xiàn)在使用的鍵盤。使用任何一塊可以投影的平面,甚至用手掌替代也沒有任何問題。在平面上投影的“鍵盤”可以根據(jù)實(shí)際的需要變化,即它的功能、顯示方式和顯示內(nèi)容都可以變化。,基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),二、無(wú)需受限于屏幕 也許只需一張白紙,以及一個(gè)額外的收音設(shè)備例如麥克風(fēng),第六感就會(huì)變成為帶觸控功能的平板電腦。人手觸碰到了紙便會(huì)發(fā)出聲音,收音設(shè)備收到這個(gè)聲音信號(hào)后將反饋給系統(tǒng),系統(tǒng)能辨認(rèn)出手的觸控操作,并給出相應(yīng)的反應(yīng)。,基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),三、便利的媒體資訊 第六感技術(shù)可以從海量的信息資訊中收集識(shí)別讀物上的信息,并通過(guò)關(guān)鍵字可以在網(wǎng)絡(luò)上搜索相關(guān)內(nèi)容,讓你全方位的了解信息。,基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),基于數(shù)位世界的第六感技術(shù),“第六感”成功地創(chuàng)造出了一種身臨其境的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，讓我們對(duì)它的未來(lái)充滿了期望。不過(guò)雖然這種技術(shù)己經(jīng)出現(xiàn)了兩年，但是目前仍沒有成熟的產(chǎn)品上市，但相信在不久的將來(lái)它就會(huì)出現(xiàn)在我們的日常生活中 。 關(guān)注他們的網(wǎng)站： /projects/sixthsense/,體感系統(tǒng)Kinect,體感系統(tǒng)Kinect,Kinect for Xbox 360，簡(jiǎn)稱 Kinect，是由微軟開發(fā)，應(yīng)用于 Xbox 360 主機(jī)的周邊設(shè)備。 它讓玩家不需要手持或踩踏控制器，而是使用語(yǔ)音指令或手勢(shì)來(lái)操作 Xbox 360 的系統(tǒng)界面。它也能捕捉玩家全身上下的動(dòng)作，用身體來(lái)進(jìn)行游戲，帶給玩家“免控制器的游戲與娛樂體驗(yàn)”。,體感系統(tǒng)Kinect,體感系統(tǒng)Kinect,Kinect 感應(yīng)器是一個(gè)外型類似網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)的裝置。Kinect有三個(gè)鏡頭，中間的鏡頭是 RGB 彩色攝影機(jī)，左右兩邊鏡頭則分別為紅外線發(fā)射器和紅外線 CMOS 攝影機(jī)所構(gòu)成的 3D 深度感應(yīng)器。 Kinect 還搭配了追焦技術(shù)，底座馬達(dá)會(huì)隨著對(duì)焦物體移動(dòng)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。Kinect 也內(nèi)建陣列式麥克風(fēng)，由多組麥克風(fēng)同時(shí)收音，比對(duì)后消除雜音。,體感系統(tǒng)Kinect,工作原理 “你就是控制器?！保╕ou are the controller.）如果你有在關(guān)注Kinect，相信已經(jīng)聽過(guò)這句給力的廣告詞了。 Kinect從來(lái)沒見過(guò)你揮過(guò)手，也能很快地從它學(xué)習(xí)過(guò)的TB級(jí)數(shù)據(jù)中猜測(cè)出你所做動(dòng)作的含義。,體感系統(tǒng)Kinect,Kinect傳感器 該傳感器通過(guò)黑白光譜的方式來(lái)感知環(huán)境：純黑代表無(wú)窮遠(yuǎn)，純白代表無(wú)窮近。黑白間的灰色地帶對(duì)應(yīng)物體到傳感器的物理距離。 它收集視野范圍內(nèi)的每一點(diǎn)，并形成一幅代表周圍環(huán)境的景深圖像。傳感器以每秒30幀的速度生成景深圖像流，實(shí)時(shí)3D地再現(xiàn)周圍環(huán)境。,體感系統(tǒng)Kinect,體感系統(tǒng)Kinect,尋找移動(dòng)部位 Kinect需要做的下一件事是尋找圖像中較可能是人體的移動(dòng)物體，就像人眼下意識(shí)地聚焦在移動(dòng)物體上那樣。接下來(lái)，Kinect會(huì)對(duì)景深圖像進(jìn)行像素級(jí)評(píng)估，來(lái)辨別人體的不同部位。,體感系統(tǒng)Kinect,體感系統(tǒng)Kinect,Kinect的大腦 分割化玩家圖像的每一個(gè)像素都被傳送進(jìn)一個(gè)辨別人體部位的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中。隨后該系統(tǒng)將給出了某個(gè)特定像素屬于哪個(gè)身體部位的可能性。然后將所有的這些可能性輸入到接下來(lái)的處理流程中并且等到最后階段再做判斷。,體感系統(tǒng)Kinect,體感系統(tǒng)Kinect,模型匹配：生成骨架系統(tǒng) 處理流程的最后一步是使用之前階段輸出的結(jié)果，根據(jù)追蹤到的20個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)來(lái)生成一幅骨架系 統(tǒng)。通過(guò)這種方式Kinect能夠基于充分的信息最準(zhǔn)確地評(píng)估人體實(shí)際所處位置。,體感系統(tǒng)Kinect,體感系統(tǒng)Kinect,有人認(rèn)為，Kinect