人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)中的自然化趨勢(shì)

2014-6-17    藍(lán)藍(lán)設(shè)計(jì)的小編

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來源:http://labs.chinamobile.com/news/design/97279

一、自然用戶界面設(shè)計(jì)應(yīng)用的意義 

  計(jì)算機(jī)從誕生到現(xiàn)在雖然只有半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間,但已經(jīng)深深地滲透到了我們生活的各個(gè)角落,影響到了人類生活的基本模式。自從有了計(jì)算機(jī),人類就不斷探索如何跟計(jì)算機(jī)進(jìn)行更有效的溝通,使溝通過程有更愉悅的體驗(yàn)感受,于是就有了人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)這一學(xué)科。從最早單一的字符用戶界面 (CUI-Character User Interface )到圖形用戶界面(GUI-Graphic User Interface)和多媒體用戶界面,藝術(shù)家與設(shè)計(jì)師們有了一個(gè)廣闊的創(chuàng)作空間。 

  在人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)的發(fā)展過程中,鼠標(biāo)和鍵盤一直是我們與計(jì)算機(jī)溝通的主要輸入設(shè)備,而屏幕就一直是計(jì)算機(jī)信息的最主要輸出設(shè)備,所以在人機(jī)交互作品的創(chuàng)作過程中經(jīng)常會(huì)使用“鼠標(biāo)經(jīng)過”、“鼠標(biāo)點(diǎn)擊”、“鍵盤按下”等事件來判斷用戶的行為與指令,而鼠標(biāo)和鍵盤就成為了傳達(dá)指令的“傳令官”。但這種方式并不是人類溝通的原有方式,這是計(jì)算機(jī)強(qiáng)加給我們的要求,我們就像去到一個(gè)陌生的世界,然后必須改變自己,學(xué)習(xí)新的方法來適應(yīng)新的環(huán)境。在這個(gè)世界里,計(jì)算機(jī)總是給人一種非生物性的冷漠感。為了減少這種冷漠感,用戶界面設(shè)計(jì)師們不斷探索新的、更自然、更直觀、更接近人類行為方式的人機(jī)交互界面,這就是自然用戶界面 (NUI-Natural User Interface)[1] 

  自然用戶界面的應(yīng)用大大地減少了人與計(jì)算機(jī)的隔閡,其應(yīng)用的主要意義包括: 

  1.它使人機(jī)交互的過程更接近于人原來的自然交流形式,用戶只需要應(yīng)用日常的自然技能,無須經(jīng)過專門的適應(yīng)與學(xué)習(xí)便可進(jìn)行對(duì)計(jì)算機(jī)的操作,減少了重新學(xué)習(xí)的認(rèn)知負(fù)荷,增加交互效率。 

  2.自然用戶界面無論從感官感受,行為方式以及使用空間上都提供了很強(qiáng)的真實(shí)感,使人在使用界面的過程中有更強(qiáng)的投入感和參與感。 

  3.豐富的輸入和輸出的軟硬件技術(shù),為應(yīng)用設(shè)計(jì)學(xué)科和數(shù)碼交互藝術(shù)學(xué)科提供了極其豐富的表現(xiàn)方法。藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師們能夠使用更多的感官通道進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)作,極大地豐富了藝術(shù)設(shè)計(jì)與創(chuàng)作的形式和面貌。 

  4.新的技術(shù)、新的交互方式、新的感官刺激不斷出現(xiàn),為人們提供了前所未有的感官體驗(yàn),激起人們對(duì)信息的求知欲,為生活增添更多的樂趣,從某個(gè)角度上講,這也就推動(dòng)了人類文明發(fā)展的進(jìn)程。 

  近兩年對(duì)自然用戶界面的研究取得了突破性的進(jìn)展。微軟、Google、蘋果……等公司近年來已經(jīng)投入了大量的資源研發(fā)更加直觀自然的人機(jī)交互界面技術(shù),并已經(jīng)把多點(diǎn)觸摸,圖像識(shí)別等新技術(shù)逐步應(yīng)用到其電子產(chǎn)品及軟件界面當(dāng)中。在拉斯維加斯舉辦的2008年度消費(fèi)電子展(CES)上,美國(guó)微軟公司的創(chuàng)始人比爾·蓋茨的開幕演講中提出了“自然用戶界面”將是下一個(gè)“數(shù)字十年”的發(fā)展方向,微軟將致力創(chuàng)造一個(gè)自然用戶界面應(yīng)用的核心平臺(tái)[2],自然用戶界面的設(shè)計(jì)潮流成為了用戶界面設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 

  二、自然用戶界面設(shè)計(jì)的發(fā)展方向 

  這種自然性的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在多感官、多維度、智能化這幾個(gè)方面。 

  1. 多感官 

  人類最基本的溝通方式是使用語言、動(dòng)作、表情并通過聽覺、視覺、觸覺、味覺等多種自然感官系統(tǒng)進(jìn)行溝通的。多感官的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在硬件界面設(shè)備創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上。感官的傳遞必須要通過具有此功能的硬件設(shè)備進(jìn)行,沒有一個(gè)可用的感官傳送硬件通道,感官設(shè)計(jì)就無從談起。 

  早期,人只能通過鍵盤與計(jì)算機(jī)進(jìn)行溝通,而計(jì)算機(jī)就只能通過顯示器以視覺信息的方式反饋給用戶,而這些信息僅限于字符,并非真正以意上的視覺畫面,而只是一個(gè)個(gè)傳遞信息的視覺符號(hào)。到了后來有了鼠標(biāo)作為輸入設(shè)備,以及圖形用戶界面的廣泛應(yīng)用,計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的不斷提升,計(jì)算機(jī)才能通過屏幕使用色彩、造型、照片等視覺畫面輸出信息,有了真正意義上的視覺信息輸出的能力。后來隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,視頻、音頻加入到了人機(jī)交互當(dāng)中。然而這些視覺與聽覺的傳遞基本上都是單向的,只能是計(jì)算機(jī)把視覺和聽覺信息傳遞給人,而人不能通過視覺與聲音來控制計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的麥克風(fēng)也只能是作為聽覺信息的錄入工具,而不是控制界面。人類語言,肢體動(dòng)作,表情的自然溝通方式一直沒有應(yīng)用到計(jì)算機(jī)控制技術(shù)當(dāng)中。 

  隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們?yōu)閷で蟾匀坏臏贤ㄇ啦粩嗯?。在二十世紀(jì)末,自然語音界面開始出現(xiàn)。人們開始使用語音識(shí)別技術(shù)進(jìn)行文字錄入,電話的總機(jī)也可以通過直接說出部門或人員的名稱來進(jìn)行轉(zhuǎn)接的操作。電話可以通過語音進(jìn)行撥號(hào),一些玩具機(jī)器人也能聽懂一些簡(jiǎn)單的、預(yù)設(shè)的語句。但如果要使用日常的語言交流方式與計(jì)算機(jī)溝通,我想我們還有很長(zhǎng)的路要走。 

  近幾年圖像識(shí)別技術(shù)被應(yīng)用到很多的多媒體交互藝術(shù)作品當(dāng)中,并且使用投影、大屏幕等大型輸出設(shè)備,營(yíng)造較大的空間氛圍,使用戶真正融入到作品當(dāng)中,大大增加了用戶的參與感。計(jì)算機(jī)可以通過攝像頭看見人類了,能辨認(rèn)主人的面容,也能根據(jù)人類的肢體動(dòng)作做出一定的反應(yīng)。而且這種技術(shù)也隨著互聯(lián)網(wǎng)帶寬的不斷增加,某些網(wǎng)站也能實(shí)時(shí)地應(yīng)用上了這種人機(jī)交互的方式。 

1. 多點(diǎn)觸摸技術(shù),圖片來源:www.naturalui.com

2. 任天堂的Wii游戲機(jī)控制器,圖片來源:www.will.com

  另外一種不可不提的人機(jī)交互設(shè)備就是觸摸屏了,這種技術(shù)雖然還沒有廣泛應(yīng)用到臺(tái)式計(jì)算機(jī),但在PDA以及筆記本電腦上已經(jīng)應(yīng)用非常廣泛了,在觸摸屏上我們可以用原有的書寫方式輸入文字,用自己的手指直接點(diǎn)擊,拖動(dòng)屏幕上的元素,使操作變得更加直觀。有的觸摸屏還可以感應(yīng)到手指按壓的力度做出相應(yīng)的反應(yīng),如畫出一條粗細(xì)濃淡,變化豐富的線條。當(dāng)今觸摸屏技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了新的階段,稱為“多點(diǎn)觸摸”(Multi-Touch)技術(shù)[3](圖1),之前的觸摸屏只能辨認(rèn)一個(gè)觸摸點(diǎn),多點(diǎn)觸摸技術(shù)能夠準(zhǔn)確辨認(rèn)多個(gè)觸摸點(diǎn),并且能夠通過多個(gè)觸摸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)變化特征來判定人的操作指令,使得整個(gè)操作過程更加有趣、更加自然。這一技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到蘋果公司新一代的產(chǎn)品iPhoneMacbook air當(dāng)中,這也許這就是未來人機(jī)交互方式的新標(biāo)準(zhǔn)。 

  除了以上的例子之外,會(huì)震動(dòng)的游戲控制器,電子氣味發(fā)生器,任天堂Wii游戲機(jī)的平衡板……等都是為了不斷增強(qiáng)人機(jī)交互過程中的感官感受,增加用戶的參與度與真實(shí)感??偠灾谌藱C(jī)交互中結(jié)合更多的感官通道能夠使人有更強(qiáng)烈的真實(shí)感、投入感與認(rèn)同感,使作品在各種感官上直接打動(dòng)用戶。 

  2. 多維度 

  通過維度觀念看人機(jī)交互界面發(fā)展,整個(gè)過程就是維度不斷增加的過程,每個(gè)階段都包括了輸出和輸入的兩方面內(nèi)容。 

  一維形態(tài)階段,輸出方面指的是早期單一排列的字符信息,輸入的設(shè)備就只有鍵盤,鍵盤的輸入是沒有明顯空間坐標(biāo)的概念的。 

  二維形態(tài)階段,輸出方面是指圖形用戶界面的出現(xiàn)允許能夠在屏幕上運(yùn)用圖形、色彩、動(dòng)畫等二維平面形態(tài)進(jìn)行展現(xiàn)信息內(nèi)容,另一方面是指現(xiàn)在所使用的鼠標(biāo)只輸出X軸和Y軸的二維數(shù)據(jù),我們的交互設(shè)計(jì)作品只能通過這兩個(gè)信息做出判斷。 

  當(dāng)今我們正發(fā)展到了三維形態(tài)的階段,主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)三維圖形技術(shù)的發(fā)展。但現(xiàn)有三維圖形的計(jì)算結(jié)果主要還是以只有二維顯示能力的顯示器來展現(xiàn),三維全息影像技術(shù)才是真正的三維展示技術(shù)。三維全息影像技術(shù)呈現(xiàn)的影像就好像是擺放在現(xiàn)實(shí)空間的物體,我們可以走到它的側(cè)面看它,甚至可以走到后面去觀看這個(gè)影像的背面。另一方面就是三維信息的輸入系統(tǒng)了,最好的例子莫過于任天堂的Wii游戲機(jī)控制器(圖2),用戶拿著手中的控制器做出各種的動(dòng)作,控制器在空間中的三維運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)就會(huì)被傳送到游戲主機(jī)中,畫面中的三維圖像也隨之發(fā)生變化,如:用戶拿著控制器做出擊球的動(dòng)作,屏幕中的球就會(huì)被擊中,并且還會(huì)根據(jù)不同的速度、角度、力度做出相應(yīng)的變化。這種革命性的創(chuàng)新首次把原來鼠標(biāo)只能傳遞二維空間信息提升到了可以直接傳遞XY、Z軸的三維空間定位信息,讓用戶能使用日常的行為方式控制計(jì)算機(jī),使得整個(gè)游戲的體驗(yàn)過程變得十分真實(shí)和有趣。 

  3. 智能化 

  人工智能代表著人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)的新階段?!叭斯ぶ悄苁怯?jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它試圖理解智能的實(shí)質(zhì),并制造出一種能夠獨(dú)立思考,并根據(jù)不同的情況做出自主判斷的智能機(jī)器?!?/span>[4]人機(jī)交互過程對(duì)于計(jì)算機(jī)來說就是一個(gè)接受指令,進(jìn)行運(yùn)算,最后輸出結(jié)果的過程。但目前情況是,計(jì)算機(jī)基本處于數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算的階段,運(yùn)算的過程并不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行理解,并不能對(duì)意識(shí)、情感、心理等一些生物性的活動(dòng)做出處理,以及不能進(jìn)行像人類意識(shí)所特有的主觀能動(dòng)的創(chuàng)造性活動(dòng),如:自主性的藝術(shù)創(chuàng)造。我們先不討論機(jī)器最終能否擁有像人類一樣的智能,但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力越來越強(qiáng)大,在計(jì)算機(jī)內(nèi)部能儲(chǔ)存的邏輯判斷條件越來越豐富,邏輯上的匹配運(yùn)算結(jié)構(gòu)會(huì)越來越復(fù)雜,漸漸地,計(jì)算機(jī)也具備了基本的學(xué)習(xí)和歸納推理的能力,如:可以建立認(rèn)識(shí)模型,然后對(duì)非預(yù)先設(shè)定的聲音、文字或者圖像進(jìn)行辨認(rèn)。人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)正需要這種計(jì)算機(jī)對(duì)外部條件更加人性化的判斷與反饋。無論如何計(jì)算機(jī)將會(huì)越來越像生物,我們與計(jì)算機(jī)的交流也會(huì)越來越像跟生物在交流。 

  結(jié)語 

  人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)藝術(shù)層面的表現(xiàn)方式都必須搭建在計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)平臺(tái)的基礎(chǔ)之上。由此可見,這些新技術(shù)的出現(xiàn)必將影響到下一代的用戶界面設(shè)計(jì)面貌,而且這些新技術(shù)還會(huì)不斷涌現(xiàn),無論從視覺、聽覺、觸覺等感官系統(tǒng),還是空間與時(shí)間等多維度系統(tǒng)設(shè)計(jì)都提供了無比廣闊的創(chuàng)作空間,設(shè)計(jì)師以及從事數(shù)碼藝術(shù)創(chuàng)作的藝術(shù)家所能應(yīng)用的手段都將會(huì)有一個(gè)數(shù)量上和質(zhì)量上的飛躍。人機(jī)交互界面的發(fā)展經(jīng)歷了改變自我,又尋找真我的過程,是一種自然形態(tài)的回歸。也許未來的計(jì)算機(jī)會(huì)脫離機(jī)器的形象,計(jì)算機(jī)可能變成一個(gè)能夠與您多方位交流的情感個(gè)體。沒有哪個(gè)人會(huì)愿意生活在一個(gè)冷冰冰的機(jī)器世界當(dāng)中,這種對(duì)自然交互形態(tài)的追求,必將會(huì)成為人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新主題。 

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