1序言
图形用户界面会被新的界面淘汰吗?新一代的用户界面将是什么样?这些是很多人感兴趣的问题。在你烦恼的时候,想吹海风、听海浪、看雪山、小桥流水、将你卧室的窗户推开吧,而不论你在哪里!虚拟实境未来的人机界面形式将会为你完成这一切,虚拟实境(cyberspace)是由计算机生成的、模拟人类感觉的世界的实时表示,有时也被称之为虚拟现实(virtual reality简称VR)。这里的“世界”是指具有真实感的立体图形,它既可以是某种特定现实世界的真实再现,也可以是纯粹构想的世界。操作者可以通过视觉、听觉、触觉、力觉等与之交互,从而能产生“身临其境”场景,所以虚拟现实技术为人机交互提供了新的交互媒体。通常,虚拟现实系统具有多种输出形式(图形、声音、文字等),可以处理多种输入设备的能力,并且能够进行碰撞检测、实时交互、视点控制和复杂行为建模等。目前,虚拟现实技术在军事仿真、娱乐、游戏、教育、医学、遥控机器人、虚拟设计、虚拟制造等领域都得到了广泛的应用。虚拟现实技术研究体现了
2虚拟现实系统中的人机交互界面
2.1基本概念
(Cyberspace)虚拟实境是一种新的人机界面形式,通过计算机和其它交互设备产生一个虚拟环境(物理现实的仿真),使参与者有“身临其境”的感觉,能用人类自然的技能和感知能力与模拟世界中的对象进行交流。虚拟现实具有三个最突出的特征,即人们称道的 “3I”特性:交互性(interactivity)、沉浸感(Illusion of Immersion)和构想性(imagination) [1]。应用前途非常广阔控制工程网版权所有,最早出现在电视,游戏及娱乐业控制工程网版权所有,目前的应用重点正转向工业和商业方面。
2.2界面特征 (2)多通道(Multimodality) (5)不限制地点
新一代界面的主要特征可描述如下:
(1)以用户为中心
以用户对界面的需求变化为出发点,使用户界面的外在形式和内部机制能符合不同用户的需要,这就是以用户为中心的设计思想。非特定人的连续语音识别技术将使计算机能理解人们的要求,是一种重要的输入界面和手段。鱼眼(Fisheye)技术使屏幕观察(或光标)位置附近的内容被放大,便于用户观察。在传统的人机系统中,人被认为是操作者,人去适应机器;在一般的人机系统中,人被称为用户,能与机器对话,但无主动控制能力;而在虚拟现实系统中,人才是主动的参与者,机器将对人的各种动作做出反应。
多通道界面旨在充分利用一个以上的感觉和运动通道的互补特性来捕捉用户的意向,从而增进人机交互中的自然性。人的感觉通道有视觉、听觉、触觉、嗅觉和平衡等;人的运动通道有手、嘴、眼、头、足及身体等。现在控制工程网版权所有,计算机操作时www.cechina.cn,人的眼和手十分累,效率也不高。若将听、说和手、眼等协同动作,采用多通道、以自然方式交互,可以实现高效人机通信,也可以由人或机器选择最佳反应通道,从而不会使某一通道负担过重。
(3)非精确
精确交互技术是指能用一种技术来完全说明用户交互目的的交互方式,键盘和鼠标器均需用户精确输入。而人们的动作或思想往往并不很精确,计算机应该理解人的要求,甚至于纠正人的错误,智能化的界面是一个重要方向。
(4)高带宽
现在计算机输出的内容已经可以快速、连续地显示彩色图像,其信息量非常大。而人们的输入却还是使用键盘一个又一个地敲击,因而,计算机的输入带宽是很低的。新一代的用户界面应该支持高的输入带宽,快速大批量地输入信息。语音、图像及姿势等的输入和理解是今后的发展方向。
目前,计算机主要是在办公室、实验室或家庭中使用,人们面对着计算机屏幕进 行操作CONTROL ENGINEERING China版权所有,这种操作方