人机交互技术的变化及发展趋势.ppt

人机交互技术的变化及发展趋势,The development trend and changes of human-computer interaction,人机交互技术的变化及发展趋势,人们对人机系统关系的认识问题，伴随着人机关系基本观点的变化由来已久。在计算机出现的不足半个世纪的时间里，人机交互技术经历了巨大的变化。 在这里我将简要介绍一下人机交互技术发生的变化及发展趋势；并着重分析两个目前己经出现的人机交互技术。,人机交互技术发生的变化,人机交互技术发生的变化,一、就用户界面的具体形式而言，过去经历了批处理、联机终端(命令接口)、(文本)菜单等多通道多媒体用户界面和虚拟现实系统。,人机交互技术发生的变化,二、就用户界面中信息载体类型而言，经历了以文本为主的字符用户界面(CUI)、以二维图形为主的图形用户界面(GUI)和多媒体用户界面，计算机与用户之间的通信带宽不断提高。,人机交互技术发生的变化,三 、就计算机输出信息的形式而言，经历了以符号为主的字符命令语言、以视觉感知为主的图形用户界面、兼顾听觉感知的多媒体用户界面和综合运用多种感观(包括触觉等)的虚拟现实系统。,人机交互技术发生的发展趋势,人机交互技术的发展趋势,二十一世纪后, 以虚拟现实为代表的计算机系统的拟人化,以及以手持电脑为代表的计算机的微型化,是当前计算机的重要的发展趋势。 以鼠标和键盘为代表的GUI技术不再是主导,而是利用人的多种感觉和动作通道(如语音、手写、姿势、视线、表情等输入) 的方式与计算机环境进行交互,将大大提高人机交互的自然性和高效性。,人机交互技术的发展趋势,一、触摸式显示屏 触摸式显示屏在很多领域已经被广泛应用，最为人熟知的就是安装在机场或者商场的自助服务设备，游客或购物者通过手动触摸屏幕，就可以查询相关信息，办理登机手续，甚至购买报纸。,人机交互技术的发展趋势,苹果平板电脑产品,人机交互技术的发展趋势,二、3D显示器 尽管3D电影早在90年前就已经问世，但2010年才算是真正的“3D元年”，索尼、松下和其他厂商纷纷宣布自己生产的3D电视机年内即可上市销售，将3D影像从电影院搬进客厅已是指日可待。,人机交互技术的发展趋势,3D显示器,人机交互技术的发展趋势,三、视网膜显示器 视网膜显示器能够通过低强度激光或者发光二极管直接将影像投射到使用者的视网膜上，具有不遮挡视野的特点。 视网膜成像的应用前景非常广阔，比如车载平视显示器，可将重要的驾驶信息投射在汽车的前风挡玻璃上，司机平视就可以看到，从而可以提高行车安全。,人机交互技术的发展趋势,视网膜显示器的工作原理图,人机交互技术的发展趋势,四、动作识别 动作识别是一项正在发展中的技术，在很多方面都可得到应用，如可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏以及情感计算（一种可对人类的情感进行侦测、分类、组织和回应的系统或应用，可以帮助使用者获得高效而又亲切的感觉）等。,人机交互技术的发展趋势,穿戴式计算机,人机交互技术的发展趋势,五、仿生隐形眼镜 科学家希望将电路集成在镜片上，打造出功能强大的超级隐形眼镜，它既可以让佩戴者拥有将远处物体“拉近放大”的超级视力，显示出全息图像和各种立体影像，甚至还可以取代电脑屏幕，让人们随时享受无线上网的乐趣。,人机交互技术的发展趋势,仿生隐形眼镜,人机交互技术的发展趋势,当然，人机交互技术的发展趋势还有很多，这里不能一一列举；下面我将介绍一下近两年内出现的两项人机交互技术： 1）基于数位世界的第六感技术 2）体感系统Kinect,基于数位世界的第六感技术,基于数位世界的第六感技术,2009年元月美国MIT Media Lab(麻省理工学院媒体实验室)的印度天才普纳米斯崔(Parnav Mistry),发明了一项结合实体世界和虚拟世界的科技,即第六感科技。 “第六感”是一个可佩戴的姿态交互系统，将用户周围的事物，与互联网无缝连接在一起，用户可以通过自然手势与电子设备进行输入输出交互。,基于数位世界的第六感技术,第六感系统的原型设备由一个便携投影仪、一面镜子和一个摄像头组成，它可以像手机那样挂在脖子上。投影仪和摄像头连接到用户口袋中的移动计算设备，投影仪可将输出的虚拟信息投影到任意平面上（墙面、桌面、地面、手臂、别人的衣服等等），摄像头则采集视频数据。,基于数位世界的第六感技术,基于数位世界的第六感技术,在第六感的原型中它实现了多个功能，充分展示了该系统的实用性、灵活性和发展潜力。 例如，用户可以调出一幅地图，通过手势，可以像在其他电子产品上那样对地图进行浏览缩放，从一地拖到另一地。 下面我们一起来看看它的具体应用,基于数位世界的第六感技术,基于数位世界的第六感技术,一、通过皮肤触控使用手机 第六感技术将以手机系统作为使用平台,没有我们现在使用的键盘。使用任何一块可以投影的平面,甚至用手掌替代也没有任何问题。在平面上投影的“键盘”可以根据实际的需要变化,即它的功能、显示方式和显示内容都可以变化。,基于数位世界的第六感技术,基于数位世界的第六感技术,二、无需受限于屏幕 也许只需一张白纸,以及一个额外的收音设备例如麦克风,第六感就会变成为带触控功能的平板电脑。人手触碰到了纸便会发出声音,收音设备收到这个声音信号后将反馈给系统,系统能辨认出手的触控操作,并给出相应的反应。,基于数位世界的第六感技术,基于数位世界的第六感技术,三、便利的媒体资讯 第六感技术可以从海量的信息资讯中收集识别读物上的信息,并通过关键字可以在网络上搜索相关内容,让你全方位的了解信息。,基于数位世界的第六感技术,基于数位世界的第六感技术,“第六感”成功地创造出了一种身临其境的网络环境，让我们对它的未来充满了期望。不过虽然这种技术己经出现了两年，但是目前仍没有成熟的产品上市，但相信在不久的将来它就会出现在我们的日常生活中 。 关注他们的网站： /projects/sixthsense/,体感系统Kinect,体感系统Kinect,Kinect for Xbox 360，简称 Kinect，是由微软开发，应用于 Xbox 360 主机的周边设备。 它让玩家不需要手持或踩踏控制器，而是使用语音指令或手势来操作 Xbox 360 的系统界面。它也能捕捉玩家全身上下的动作，用身体来进行游戏，带给玩家“免控制器的游戏与娱乐体验”。,体感系统Kinect,体感系统Kinect,Kinect 感应器是一个外型类似网络摄影机的装置。Kinect有三个镜头，中间的镜头是 RGB 彩色摄影机，左右两边镜头则分别为红外线发射器和红外线 CMOS 摄影机所构成的 3D 深度感应器。 Kinect 还搭配了追焦技术，底座马达会随着对焦物体移动跟着转动。Kinect 也内建阵列式麦克风，由多组麦克风同时收音，比对后消除杂音。,体感系统Kinect,工作原理 “你就是控制器。”（You are the controller.）如果你有在关注Kinect，相信已经听过这句给力的广告词了。 Kinect从来没见过你挥过手，也能很快地从它学习过的TB级数据中猜测出你所做动作的含义。,体感系统Kinect,Kinect传感器 该传感器通过黑白光谱的方式来感知环境：纯黑代表无穷远，纯白代表无穷近。黑白间的灰色地带对应物体到传感器的物理距离。 它收集视野范围内的每一点，并形成一幅代表周围环境的景深图像。传感器以每秒30帧的速度生成景深图像流，实时3D地再现周围环境。,体感系统Kinect,体感系统Kinect,寻找移动部位 Kinect需要做的下一件事是寻找图像中较可能是人体的移动物体，就像人眼下意识地聚焦在移动物体上那样。接下来，Kinect会对景深图像进行像素级评估，来辨别人体的不同部位。,体感系统Kinect,体感系统Kinect,Kinect的大脑 分割化玩家图像的每一个像素都被传送进一个辨别人体部位的机器学习系统中。随后该系统将给出了某个特定像素属于哪个身体部位的可能性。然后将所有的这些可能性输入到接下来的处理流程中并且等到最后阶段再做判断。,体感系统Kinect,体感系统Kinect,模型匹配：生成骨架系统 处理流程的最后一步是使用之前阶段输出的结果，根据追踪到的20个关节点来生成一幅骨架系 统。通过这种方式Kinect能够基于充分的信息最准确地评估人体实际所处位置。,体感系统Kinect,体感系统Kinect,有人认为，Kinect