發(fā)布時間：2010/6/23 點擊：7877 字體大?。?span onClick="javascript:fontSize('news_content','12px')">小 中 大 返回
自計算機(jī)以一個龐然大物的笨拙體態(tài)出現(xiàn)直到現(xiàn)在，它已經(jīng)越來越緊密地融入了人們的日常生活，并已經(jīng)被公認(rèn)為解決醫(yī)療、教育、科研、環(huán)保等各類重大社會問題不可或缺的重要工具。在從人逐漸適應(yīng)計算機(jī)再到計算機(jī)不斷適應(yīng)人的互動過程中，人機(jī)交互技術(shù)也不再局限于鍵盤輸入、手柄操作，而是以更加新奇的方式出現(xiàn)：手指的微小動作、聲波在空氣中的振動、眼珠和舌頭的轉(zhuǎn)動，都可以實現(xiàn)信息傳遞，完成人與機(jī)器之間的“對話”。
2008年，微軟總裁比爾·蓋茨提出“自然用戶界面”（natural user interface）的概念，并預(yù)言人機(jī)互動模式在未來幾年內(nèi)將會有很大的改觀，電腦的鍵盤和鼠標(biāo)將會逐步被更為自然、更具直覺性的觸摸式、視覺型以及聲控界面所代替。而隨著技術(shù)的精進(jìn)，“有機(jī)用戶界面”（organic user interface）也開始悄然興起——生物識別傳感器、皮膚顯示器，乃至大腦與計算機(jī)的直接對接，無疑都將給人類的生活帶來重大影響。《未來學(xué)家》雜志5/6月號刊登的文章，就對當(dāng)前正在研發(fā)或者已投入商用的各類人機(jī)交互技術(shù)進(jìn)行了盤點。
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)場或者商場的Kiosk自助服務(wù)設(shè)備，游客或購物者通過手動觸摸屏幕，就可以查詢相關(guān)信息，辦理登機(jī)手續(xù)，甚至購買報紙。
2007年，微軟公司推出了“桌面”（Surface）計算機(jī)，帶來了全新的觸摸式人機(jī)交互模式。這款酷似咖啡桌桌面的平板電腦完全摒棄了鼠標(biāo)和鍵盤，通過聲音、筆或者觸摸就可以完成編輯、瀏覽圖片或者直接訂餐等操作。其顯示屏隱藏在硬塑料板底下，依靠一套攝像機(jī)系統(tǒng)捕捉人發(fā)出的指令動作，然后進(jìn)行分析、理解并加以執(zhí)行。更令人稱奇的是，只要將手機(jī)、播放器等物品放到其表面，電腦就能自動識別并進(jìn)行文件傳輸。由于“桌面”計算機(jī)的屏幕可以分割，并且使用了多點觸控技術(shù)，可方便多達(dá)10個用戶同時使用。
而今年6月，“桌面”將迎來一個強(qiáng)勁對手，索尼公司計劃推出一款名為AtracTable的茶幾電腦與之一較高下。AtracTable也可以與放在它表面的手機(jī)等設(shè)備進(jìn)行交流互動。另外，該款電腦中還集成了年齡、性別、情緒等分析系統(tǒng)，可以智能識別使用對象。索尼的目標(biāo)是將之推廣到各種使用環(huán)境，包括游戲行業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療市場和零售業(yè)等。
柔性顯示屏
超薄、超輕的柔性顯示屏已經(jīng)走出實驗室，很快就會進(jìn)入市場“打江山”。很多評論人士認(rèn)為，使用能夠隨意折疊卷曲的柔性顯示屏制造的電子書就是未來的紙張。
目前電子書閱讀器的柔性顯示屏有多種類型，其中包括可以主動發(fā)光但卻會給讀者的眼睛帶來刺激和傷害的有機(jī)發(fā)光二極管（LOED）顯示屏、需要使用背景光的液晶顯示屏（LCD）、以及用在亞馬遜Kindle電子書閱讀器上的由美國E-Ink公司利用電泳顯示技術(shù)制造的電子紙。
不同的顯示技術(shù)之間各有優(yōu)劣，因而擁有不同的應(yīng)用市場，比如，LOED顯示屏的刷新率更快，而E-Ink公司的電子紙則更加節(jié)能。在將來，報紙、雜志甚至服裝、墻面都可以變成顯示屏，向我們展示一幅幅動態(tài)畫面。
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。
目前的3D電視機(jī)仍然需要觀眾佩戴特制的眼鏡才可以收看節(jié)目。眼鏡的規(guī)格大致分為主動式快門3D眼鏡和偏光3D眼鏡兩種，并且沒有通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由各廠商自行研制。
雖然產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，近期3D電影在全球票房大賣，預(yù)示著家庭市場已經(jīng)做好了迎接3D的準(zhǔn)備，不過，普通觀眾是否能夠忍受連續(xù)好幾個小時戴著特制眼鏡看電視還是個未知數(shù)。而據(jù)專家預(yù)測，無需佩戴眼鏡就可收看節(jié)目的3D電視機(jī)大概還要再等10年左右才會推向市場。
視網(wǎng)膜顯示器
視網(wǎng)膜顯示器能夠通過低強(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。
這一概念是在20多年前提出的，但直到近些年來技術(shù)進(jìn)步才讓各種不同的視網(wǎng)膜顯示變得可行。比如邊發(fā)射發(fā)光二極管，其比面發(fā)射發(fā)光二極管的光輸出功率大，但比激光的功率要求低，將其應(yīng)用于視網(wǎng)膜顯示器，可提供一個亮度更高而成本更低的選擇。與傳統(tǒng)顯示器相比，視網(wǎng)膜顯示器的亮度-功率比更高，能耗也會相應(yīng)地大幅降低。
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；此外還可為執(zhí)行軍事任務(wù)的士兵提供最優(yōu)路徑和戰(zhàn)術(shù)信息，并且在醫(yī)療手術(shù)、浸入式游戲行業(yè)也大有作為。日本兄弟公司曾在2005年的日本“愛知世博會”上展示了全球首款視網(wǎng)膜顯示器。該公司最近宣布，計劃于今年發(fā)布一款使用紅光、綠光和藍(lán)光激光二極管的商用視網(wǎng)膜成像顯示器。
地理空間跟蹤
地理空間跟蹤的應(yīng)用潛力才剛剛開始展現(xiàn)，在未來幾年中有望取得巨大的技術(shù)進(jìn)步。智能手機(jī)配備的全球定位系統(tǒng)、定向儀和加速度計可以提供足夠多的信息，來幫助使用者確定大概地點和方向。而技術(shù)的改進(jìn)將有可能使跟蹤的精度提高到誤差不超出1毫米。
很多針對手機(jī)開發(fā)的現(xiàn)實增強(qiáng)應(yīng)用，如基于位置的營銷、旅游幫助和社交網(wǎng)絡(luò)等，都使用了地理空間數(shù)據(jù)，可以提供基于使用者所處方位的關(guān)聯(lián)信息。在未來幾年內(nèi)，隨著跟蹤定位精度進(jìn)一步提高以及無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步提速，這塊市場將會大幅增長。
動作識別
動作識別是一項正在發(fā)展中的技術(shù)，在很多方面都可得到應(yīng)用，如可穿戴式計算機(jī)、隱身技術(shù)、浸入式游戲以及情感計算（一種可對人類的情感進(jìn)行偵測、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。過去大部分動作識別系統(tǒng)重點分析的是臉部和手部的動作，不過現(xiàn)在，研發(fā)人員也開始將關(guān)注點轉(zhuǎn)移到身體姿勢、步態(tài)和其他行為舉止上來。
一些具有動作識別能力的控制設(shè)備已經(jīng)達(dá)到了消費者水平，比如任天堂的游戲主機(jī)Wii，其主要控制器Wii Remote作為單手操作的遙控器最主要的特色就是其配備了運動傳感器，可以對移動和傾斜動作作出判斷，將玩家手臂、手腕以及手的動作真實地反映在游戲中，從而與電視熒幕上的虛擬物件產(chǎn)生互動。
與此同時，動作識別系統(tǒng)也開始進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)生無需觸碰鍵盤或者屏幕就可以操控數(shù)字影像。
觸覺交互
觸覺交互已成為人機(jī)交互領(lǐng)域的最新技術(shù)，其可借助人的觸感，產(chǎn)生一種虛擬現(xiàn)實的效果。觸碰可以產(chǎn)生多種不同的感受，包括輕碰、重碰、壓力、疼痛、顫動、熱和冷，因此人工模擬這些感受的方式也各異。
觸覺交互技術(shù)已經(jīng)開辟了多種可能的應(yīng)用領(lǐng)域，包括虛擬現(xiàn)實、遙控機(jī)器人、遠(yuǎn)程醫(yī)療、工作培訓(xùn)、基于觸覺的三維模型設(shè)計等。而在電子商務(wù)方面，觸覺交互也能夠發(fā)揮重要作用。比如，顧客在網(wǎng)上購買服裝之前，可以先感知一下衣料的質(zhì)地，然后再做決定。
日本東京大學(xué)的研究人員正在開發(fā)一個被稱為“觸覺雷達(dá)”（Haptic Radar）的項目，通過對使用者周圍幾米內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行探測，然后將相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成顫動或者其他感官刺激傳達(dá)給使用者，從而提高其對空間的感知能力。對于失明的人來說，這種觸覺雷達(dá)可以讓他們在行走過程中避免與身邊的人或者物體相撞。
隨著技術(shù)進(jìn)步，觸覺交互最終或許可以讓我們擁有之前從未曾體會過的一些感受。
可觸式（實體）用戶界面
可觸式（實體）用戶界面是自然用戶界面的一種，這種設(shè)備的奇妙之處在于，它集合了多種功能于一體，比如手機(jī)、照相機(jī)、遙控器等，并且會隨時“變身”，而這完全取決于用戶抓握它的方式。
麻省理工學(xué)院媒體實驗室去年推出了一個名為“肥皂塊”（bar of soap）的裝置，其外形與一塊洗衣皂相差無幾，但是，如果用戶像拿手機(jī)一樣拿著它，它就會變換出一個帶健區(qū)的觸摸屏；如果像拿照相機(jī)一樣拿著它，它又會自動轉(zhuǎn)為液晶取景器。其中的奧秘就是“肥皂塊”帶有的一個三軸加速計和72個表面?zhèn)鞲衅?，可以追蹤用戶手指位置以及自己所處的位置，然后判斷?yīng)該“變身”為手機(jī)、照相機(jī)、遙控器、掌上電腦還是游戲機(jī)。
而麻省理工學(xué)院媒體實驗室的另一個發(fā)明，是一款與曲奇餅差不多大的計算機(jī)，被稱為Siftable。其雖然個頭小，卻同樣擁有圖形顯示、鄰域檢測、運動感應(yīng)和無線通信功能。如果將多個Siftable排列組裝，就可以實現(xiàn)多種不同的交互應(yīng)用，比如數(shù)學(xué)游戲、音樂創(chuàng)作、色彩混合、圖片整理或者情節(jié)串聯(lián)圖板游戲等，這對激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)熱情大有幫助。
語音識別
能夠直接與機(jī)器交談的能力在很多領(lǐng)域都會具有巨大的應(yīng)用潛力。如果雙手可以因語音識別系統(tǒng)得到“解放”，開車，修理發(fā)動機(jī)，烹飪一道美餐，或者實施一臺手術(shù)，這些活動都能夠從中獲益。
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