人機交互技術的變化及發(fā)展趨勢.ppt

人機交互技術的變化及發(fā)展趨勢,The development trend and changes of human-computer interaction,人機交互技術的變化及發(fā)展趨勢,人們對人機系統(tǒng)關系的認識問題，伴隨著人機關系基本觀點的變化由來已久。在計算機出現(xiàn)的不足半個世紀的時間里，人機交互技術經歷了巨大的變化。 在這里我將簡要介紹一下人機交互技術發(fā)生的變化及發(fā)展趨勢；并著重分析兩個目前己經出現(xiàn)的人機交互技術。,人機交互技術發(fā)生的變化,人機交互技術發(fā)生的變化,一、就用戶界面的具體形式而言，過去經歷了批處理、聯(lián)機終端(命令接口)、(文本)菜單等多通道多媒體用戶界面和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。,人機交互技術發(fā)生的變化,二、就用戶界面中信息載體類型而言，經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，計算機與用戶之間的通信帶寬不斷提高。,人機交互技術發(fā)生的變化,三 、就計算機輸出信息的形式而言，經歷了以符號為主的字符命令語言、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用多種感觀(包括觸覺等)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。,人機交互技術發(fā)生的發(fā)展趨勢,人機交互技術的發(fā)展趨勢,二十一世紀后, 以虛擬現(xiàn)實為代表的計算機系統(tǒng)的擬人化,以及以手持電腦為代表的計算機的微型化,是當前計算機的重要的發(fā)展趨勢。 以鼠標和鍵盤為代表的GUI技術不再是主導,而是利用人的多種感覺和動作通道(如語音、手寫、姿勢、視線、表情等輸入) 的方式與計算機環(huán)境進行交互,將大大提高人機交互的自然性和高效性。,人機交互技術的發(fā)展趨勢,一、觸摸式顯示屏 觸摸式顯示屏在很多領域已經被廣泛應用，最為人熟知的就是安裝在機場或者商場的自助服務設備，游客或購物者通過手動觸摸屏幕，就可以查詢相關信息，辦理登機手續(xù)，甚至購買報紙。,人機交互技術的發(fā)展趨勢,蘋果平板電腦產品,人機交互技術的發(fā)展趨勢,二、3D顯示器 盡管3D電影早在90年前就已經問世，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的3D電視機年內即可上市銷售，將3D影像從電影院搬進客廳已是指日可待。,人機交互技術的發(fā)展趨勢,3D顯示器,人機交互技術的發(fā)展趨勢,三、視網膜顯示器 視網膜顯示器能夠通過低強度激光或者發(fā)光二極管直接將影像投射到使用者的視網膜上，具有不遮擋視野的特點。 視網膜成像的應用前景非常廣闊，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擋玻璃上，司機平視就可以看到，從而可以提高行車安全。,人機交互技術的發(fā)展趨勢,視網膜顯示器的工作原理圖,人機交互技術的發(fā)展趨勢,四、動作識別 動作識別是一項正在發(fā)展中的技術，在很多方面都可得到應用，如可穿戴式計算機、隱身技術、浸入式游戲以及情感計算（一種可對人類的情感進行偵測、分類、組織和回應的系統(tǒng)或應用，可以幫助使用者獲得高效而又親切的感覺）等。,人機交互技術的發(fā)展趨勢,穿戴式計算機,人機交互技術的發(fā)展趨勢,五、仿生隱形眼鏡 科學家希望將電路集成在鏡片上，打造出功能強大的超級隱形眼鏡，它既可以讓佩戴者擁有將遠處物體“拉近放大”的超級視力，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，讓人們隨時享受無線上網的樂趣。,人機交互技術的發(fā)展趨勢,仿生隱形眼鏡,人機交互技術的發(fā)展趨勢,當然，人機交互技術的發(fā)展趨勢還有很多，這里不能一一列舉；下面我將介紹一下近兩年內出現(xiàn)的兩項人機交互技術： 1）基于數位世界的第六感技術 2）體感系統(tǒng)Kinect,基于數位世界的第六感技術,基于數位世界的第六感技術,2009年元月美國MIT Media Lab(麻省理工學院媒體實驗室)的印度天才普納米斯崔(Parnav Mistry),發(fā)明了一項結合實體世界和虛擬世界的科技,即第六感科技。 “第六感”是一個可佩戴的姿態(tài)交互系統(tǒng)，將用戶周圍的事物，與互聯(lián)網無縫連接在一起，用戶可以通過自然手勢與電子設備進行輸入輸出交互。,基于數位世界的第六感技術,第六感系統(tǒng)的原型設備由一個便攜投影儀、一面鏡子和一個攝像頭組成，它可以像手機那樣掛在脖子上。投影儀和攝像頭連接到用戶口袋中的移動計算設備，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據。,基于數位世界的第六感技術,基于數位世界的第六感技術,在第六感的原型中它實現(xiàn)了多個功能，充分展示了該系統(tǒng)的實用性、靈活性和發(fā)展?jié)摿Α?例如，用戶可以調出一幅地圖，通過手勢，可以像在其他電子產品上那樣對地圖進行瀏覽縮放，從一地拖到另一地。 下面我們一起來看看它的具體應用,基于數位世界的第六感技術,基于數位世界的第六感技術,一、通過皮膚觸控使用手機 第六感技術將以手機系統(tǒng)作為使用平臺,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”可以根據實際的需要變化,即它的功能、顯示方式和顯示內容都可以變化。,基于數位世界的第六感技術,基于數位世界的第六感技術,二、無需受限于屏幕 也許只需一張白紙,以及一個額外的收音設備例如麥克風,第六感就會變成為帶觸控功能的平板電腦。人手觸碰到了紙便會發(fā)出聲音,收音設備收到這個聲音信號后將反饋給系統(tǒng),系統(tǒng)能辨認出手的觸控操作,并給出相應的反應。,基于數位世界的第六感技術,基于數位世界的第六感技術,三、便利的媒體資訊 第六感技術可以從海量的信息資訊中收集識別讀物上的信息,并通過關鍵字可以在網絡上搜索相關內容,讓你全方位的了解信息。,基于數位世界的第六感技術,基于數位世界的第六感技術,“第六感”成功地創(chuàng)造出了一種身臨其境的網絡環(huán)境，讓我們對它的未來充滿了期望。不過雖然這種技術己經出現(xiàn)了兩年，但是目前仍沒有成熟的產品上市，但相信在不久的將來它就會出現(xiàn)在我們的日常生活中 。 關注他們的網站： /projects/sixthsense/,體感系統(tǒng)Kinect,體感系統(tǒng)Kinect,Kinect for Xbox 360，簡稱 Kinect，是由微軟開發(fā)，應用于 Xbox 360 主機的周邊設備。 它讓玩家不需要手持或踩踏控制器，而是使用語音指令或手勢來操作 Xbox 360 的系統(tǒng)界面。它也能捕捉玩家全身上下的動作，用身體來進行游戲，帶給玩家“免控制器的游戲與娛樂體驗”。,體感系統(tǒng)Kinect,體感系統(tǒng)Kinect,Kinect 感應器是一個外型類似網絡攝影機的裝置。Kinect有三個鏡頭，中間的鏡頭是 RGB 彩色攝影機，左右兩邊鏡頭則分別為紅外線發(fā)射器和紅外線 CMOS 攝影機所構成的 3D 深度感應器。 Kinect 還搭配了追焦技術，底座馬達會隨著對焦物體移動跟著轉動。Kinect 也內建陣列式麥克風，由多組麥克風同時收音，比對后消除雜音。,體感系統(tǒng)Kinect,工作原理 “你就是控制器?！保╕ou are the controller.）如果你有在關注Kinect，相信已經聽過這句給力的廣告詞了。 Kinect從來沒見過你揮過手，也能很快地從它學習過的TB級數據中猜測出你所做動作的含義。,體感系統(tǒng)Kinect,Kinect傳感器 該傳感器通過黑白光譜的方式來感知環(huán)境：純黑代表無窮遠，純白代表無窮近。黑白間的灰色地帶對應物體到傳感器的物理距離。 它收集視野范圍內的每一點，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，實時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物體，就像人眼下意識地聚焦在移動物體上那樣。接下來，Kinect會對景深圖像進行像素級評估，來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像素都被傳送進一個辨別人體部位的機器學習系統(tǒng)中。隨后該系統(tǒng)將給出了某個特定像素屬于哪個身體部位的可能性。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果，根據追蹤到的20個關節(jié)點來生成一幅骨架系 統(tǒng)。通過這種方式Kinect能夠基于充分的信息最準確地評估人體實際所處位置。,體感系統(tǒng)Kinect,體感系統(tǒng)Kinect,有人認為，Kinect