Kinect体感技术在人机交互中的应用研究

Kinect体感技术在人机交互中的应用研究The Research And Application of Kinect Technology in the Field of Human-computer Interaction

倪晨* 邱鹏王锋曹慧

NI Chen QIU Peng WANG Feng CAO Hui

摘要本文通过查阅国内外相关文献，了解了人机交互技术尤其是可以实现高效人机交互的 Kinect体感技术的发展方向，并以此为研究基础，综述了Kinect体感技术的理论基础和

国内外应用现状，讨论了其广泛应用需要解决的技术难题，展望了其在人机交互领域的

应用前景，得出了Kinect体感技术有利于推动人机交互的智能化进展，是人机交互改革

的又一个新起点的结论。

关键词 Kinect体感技术人机交互虚拟现实人工智能

Abstract By consulting the relevant literature, understanding the Kinect direction of development of human-computer interaction technology, especially for efficient human-computer interaction, and as a research-based, Kinect the theoretical basis and application status at home and abroad to discussits broad applications need to solve the technical problems and future prospects of its application in the field of human-computer interaction, obtained the Kinect technical conducive to promoting the human-computer interaction, intelligent progress, human-computer interaction reform the conclusion of a new starting point.

Keywords Kinect technology Human-computer interaction Virtual reality Artificia intelligence

doi: 10. 3969/j. issn. 1672 - 9528. 2013. 16 .

人机交互[1](Human-Computer Interaction, HCI)是研究人与计算机及其相互作用的技术，其研究目的在于利用所有可能的信息通道进行人-机交流，提高交互的自然性和高效性。目前人与计算机交互的方式只局限于鼠标与键盘，正是由于这种传输方式的单一性阻碍了人机交互的进一步发展，人机交互中输入输出效率之间的差距变的越来越大。随着科学技术的高速发展，更高层次的人机交互理念对交互方式提出了巨大的需求，众多科研人员开始对新的交互技术的多通道界面展开研究，目前的研究内容主要是集中在手势输入、语音识别及感觉反馈等方面。而kinect体感技术的出现为促进人机交互的发展具有重要意义，kinect作为新一代的体感设备，可以依靠实时捕捉使用者的动作、面部识别及语音识别就可以达到输入功能。这一特性很好地填补了现有人机交互技术的缺陷，并且促使kinect体感技术成为人机交互领域中的一个研究热点。

与传统输入设备不同的是，kinect设备可以实现直接用使用者的身体来控制终端，用这种最自然的方式与终端进行交互的特点贴近了人机交互对自然性的要求，kinect体感技术对人机交互理念的实现起到了重要的促进作用。因此研究kinect 体感技术在人机交互领域中的应用对其今后的发展具有很大的必要性。

1 Kinect设备的基本介绍

Kinect[2-4]是由微软公司开发的一款姿态传感输入设备，作为Xbox360外接的3D体感摄影机，利用即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能让用户摆脱传统输入设备的束缚，通过自己的肢体控制终端。图1所示是Kinect设备的整体结构图。Kinect设备的整体结构及功能：

* 山东中医药大学理工学院山东济南 250355

1.1 RGB摄像头

用来获取640X480的彩色图像，每秒钟最多获取30帧图像，根据在Kinect设备视野范围内移动的一个或两个人的图像进行骨骼追踪，可以追踪到人体上的20个节点。

1.2 3D深度传感器

分别为红外发射器和红外线COMS摄像机，用来侦测3D影像。

1.3 数组式麦克风

与Microsoft.Speech的语音识别API集成，使用一个具有消除噪音和回波的四元麦克风组，能够把声源附近有效范围之内的各种信息捕捉到。用于语音识别并具有降噪功能。

基于以上功能，Kinect设备不需要使用任何控制器，只需依靠实时捕捉使用者的3D动作、面部识别和语音识别即可达到输入的功能[5]。

图1 Kinect整体结构图

2 Kinect体感技术的国内外研究现状

Kinect传感器凭借其特性已经应用在医学、商业、计算机科学及机器人等很多领域，下面就其在相关领域的应用进行综述。

2.1 Kinect在医学领域的应用研究

Kinect体感技术在医学领域的应用研究目前主要体现在临床医学、远程手术、医学教育和医学数据调查四个方面。

2.1.1 临床医学

在临床手术中，有必要保持接受手术的病人周围的一切都是无菌的。然而，在手术中，外科医生还需要从计算机上查看患者的临床影像资料，计算机不是无菌的。传统的医生查看资料的方式既耗时又增加患者的感染几率。而在手术过程中借助Kinect设备可以有效的缓解这一弊端。由瑞士伯尼尔大学Michael. Tully教授等研究人员利用Kinect设备帮助医生解放了双手，医生无需像传统方式那样亲自接触患者的影像资料，只需要用手做出摆动就可以控制专为医疗图像浏览而设计的图像处理应用程序——OsiriX PACS[6](picture archiving and communication system：医学影像存档与通信系统)。该项研究利用Kinect非触摸的体感方式[7]可以更符合手术过程中的无菌化操作的要求并能有效避免手术过程中的交叉感染。国内西京医院骨科手术中也已经实现了使用Kinect 设备体感控制患者的影像资料。Kinect设备同样在多伦多新宁医院(Sunnybrook Hospital)得到了应用，它允许外科医生在手术过程中以不用手的姿势来操纵计算机屏幕上的核磁共振成像图像[8]。这项新技术使手术过程更容易并且节省了手术所需的时间，临床手术中Kinect体感技术的应用必将成为一种趋势。

2.1.2 远程手术

远程手术是将虚拟现实技术与网络技术结合，可以使得医生根据传来的现场影像对远程的患者进行手术操作，其一举一动可转化为数字信息传递至远程患者处，控制当地的医疗器械的虚拟现实系统。运程手术的技术目前尚未成熟，而Kinect体感技术的介入可以增加远程手术的可行性。西雅图华盛顿大学Biorobotics实验室的Chizeck等让Kinect 传感器在远程手术过程中为外科医生提供触觉反馈。他们将Phantom Omni[9]触觉设备与Kinect设备连接，提供电阻式的反馈，以Kinect体感技术帮助建立物体的3D模型，并将数据转换为触摸反馈。这项研究实现了只要有卫星天线车的地方，医生就可以使用Kinect设备远程手术，因此可被广泛应用于救灾或者战场。

2.1.3 医学教育

德国慕尼黑工业大学的一名学术研究员发明了一款命名为 “The magic mirror—魔镜”的设备。它是专门为方便解剖课程的教学所设计的，系统能

够制造一种镜像的幻觉，让使用者像是在身上开个“洞”，看到自己的内脏。Kinect体感技术在现代医学教育中的研究，是现代医学教育方式的一个新的突破，若能得到实际应用则会对实现现代医学教育跨越式的发展具有十分重要的意义。

2.1.4 医学数据调查

明尼苏达大学研究院的教授kolaos Papanikolopoulos及研究员们借助Kinect感应器观察并分析儿童的反常行为和动作，然后根据得到的客观数据衡量儿童的失调症状如孤独症、强迫症等，与以往的评估方式相比，这种基于Kinect体感技术观察和分析的方式会使得评估过程更简单数据也更真实。

2.2 Kinect在商业领域的应用研究

Kinect凭借其出色的互动能力已经在商业方面得到了实际应用，如俄罗斯一家名为AR Door的科技公司于2011年5月运用Kinect体感外设技术发明的一款“试衣魔镜”，当购物者站在这虚拟试衣镜前时，装置将自动显示试穿新衣以后的三维图像。俄罗斯的高街时装品牌Top Shop在自己的店中安装了这款“试衣魔镜”，俄罗斯的消费者们成为率先体验这一高科技所带来的便利的受惠者。除了实际应用的成果以外，还有一些取得较好效果的研究成果，如黄康泉[10]开发的CoolView视频会议系统中整合了Kinect设备的部分功能，实现了手势控制PPT、自动识别与会人员的举手发言请求及实时3D捕获与显示等功能，提高了视频会议的交互性和真实感，该系统的实现进一步论证了Kinect体感技术在视频会议中的实用价值以及对视频会议系统发展创新的积极现实意义。

2.3 Kinect在科技助残领域的应用研究

残障人是一个特殊困难的弱势群体，如何使弱势人群无障碍地融入到社会生活当中一直都是各国关注的热点，Kinect体感技术的出现为推动这一改善事业的进展起到了积极的作用，并且由已经取得的研究成果体现出Kinect体感技术在改善残疾人生活状况方面有着十分重要的现实意义。如德国康斯坦茨大学的Michael.Zollner[11]等开发的视觉障碍导航辅助（Navigational Aids for the Visually Impaired，NAVI）系统就实现了帮助盲人导航的功能，他们将Kinect设备固定在一个头盔上，将连接到Arduino[12]主板上的震动马达装在腰带上，再通过USB接口连接到背部的笔记本上，耳中戴有蓝牙耳机。当Kinect扫描到前方有障碍物时，通过软件的解读，腰带中的马达会震动，并且会发出转向提醒。与传统的导盲犬和手杖相比，这套系统能够在很远的距离提前提醒障碍物和方向，显示出了较强的实用性和有效性。罗元[13]等设计与实现的基于Kinect传感器的智能轮椅手势控制系统在智能轮椅研究方面取得了良好的进展，系统利用Kinect深度传感器所获取的图像深度信息实现手部从背景中的分割，并通过Hu矩[14-15]基础上加入3个表达式，使不变矩包含更多细节特征，对手势目标进行识别，最后把得到的识别结果转换成控制指令通过Ad-Hoc网络传送给智能轮椅，实现运动控制。这些项目都可以很好的服务于残障人士，促进残疾人生活状况改善事业的重要发展。 2.4 Kinect在机器人领域的应用研究

麻省理工学院的一个名为Warwick移动机器人的团队，将Kinect设备和救援机器人结合到一起，设计出一款新的机器人—Kinectbot。这个机器人利用Kinect传感器可以探测出人的存在，并且人们可以通过肢体动作和声音来控制这个机器人[16]。Kinectbot还能利用Kinect设备的画面捕捉技术，将自己“看到”的画面绘制成3D地图。这款机器人的目的是应用于灾难现场的救援工作，不必需要过多的人力，或许只是一个两人小队就能完成这台机器人的操作。虽然现在这个发明还没能应用到现实中，但按照这样的思路，未来的机器人随着灵敏度的提高，已经完全能够代替人类去勘探危险的区域，制作精细的3D地图了。

3 总结

继鼠标和多点触摸技术之后，Kinect体感技术或将成为第三次人机交互革命的原点，不仅因为其全新的操作方式，更因为其背后所蕴含的创新精神。得益于这种新的人机交互技术，人对机器的使用门槛在进一步降低，因为计算机已经越来越能读懂人在自然状态所传递的命令。然而这项技术还很不成熟，有许多需要改进和完善的地方，如Kinect设备的识别只到人体头部、躯干和四肢，对于手指的识别还不灵敏；存在延迟和精度的问题；只能捕捉一些简单的动作；点击动作需引入其他设备等。因此，Kinect体感技术的普适化征程才刚刚开始。Kinect体感技术现在实际应用的领域还很局限，将其拓展到更多的领域是Kinect 体感技术未来发展的方向，如军事、勘探等。其中的机遇很多，需要我们做的也很多，随着科学技术的发展，相信Kinect体感技术能够克服实践应用

中的困难，并在人机交互领域的应用中得到更广泛、更深入的应用，发挥越来越重要的作用。

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（收稿日期：2013-01-10）

3D打印技术

“3D打印”的学术名称为“快速原型制造” （RapidPrototypingManufacturing），是上世纪 80年代末 90年代初在美国开发兴起的一项高新制造技术。据了解，3D打印机的原理很简单，每一层的打印过程分两步，先在需要成型的区域喷洒一层特殊的胶水，胶水液滴本身很小且不易扩散，然后再喷撒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型逐渐被打印成型。

与传统制造技术以消减为主不同，3D打印以增材方式成型，不仅不浪费材料，而且可以快速而精密地制造出任意复杂形状的新产品、模具或模型。该技术因此被称为第三次工业革命。

人机交互技术的发展与现状

人机交互技术的发展与现状一.什么是人机交互技术？二.人机交互技术（Human-Computer Interaction Techniques）是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题及提示请示等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。也指通过电极将神经信号与电子信号互相联系，达到人脑与电脑互相沟通的技术，可以预见，电脑甚至可以在未来成为一种媒介，达到人脑与人脑意识之间的交流，即心灵感应。二. 人机交互技术的发展人机交互的发展历史，是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史。 1959年美国学者B.Shackel从人在操纵计算机时如何才能减轻疲劳出发，提出了被认为是人机界面的第一篇文献的关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。1960年，Liklider JCK首次提出人机紧密共栖（Human-Computer Close Symbiosis）的概念，被视为人机界面学的启蒙观点。1969年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会，同年第一份专业杂志国际人机研究（IJMMS）创刊。可以说，1969年是人机界面学发展史的里程碑。在1970年成立了两个HCI研究中心：一个是英国的Loughbocough大学的HUSAT研究中心，另一个是美国Xerox公司的Palo Alto研究中心。 1970年到1973年出版了四本与计算机相关的人机工程学专着，为人机交互界面的发展指明了方向。 20世纪80年代初期，学术界相继出版了六本专着，对最新的人机交互研究成果进行了总结。人机交互学科逐渐形成了自己的理论体系和实践范畴的架构。理论体系方面，从人机工程学独立出来，更加强调认知心理学以及行为学和社会学的某些人文科学的理论指导；实践范畴方面，从人机界面（人机接口）拓延开来，强调计算机对于人的反馈交互作用。人机界面一词被人机交互所取代。HCI中的I，也由Interface(界面/接口)变成了Interaction(交互)。人机

多媒体技术与人机交互

多媒体技术与人机交互摘要：多媒体技术和人机交互技术相互影响、相互促进。本论文详细分析了多媒体技术的特征及人机交互系统的需求，将多媒体技术和人机交互系统结合起来，探讨了基于多媒体技术的新一代体感式人机交互系统的结构与应用，最后给出了若干具体的多媒体技术与人机交互技术发展的具体建议，对于进一步提高多媒体技术在人机交互系统中的应用具有很好的指导和借鉴意义。关键词：多媒体；人机交互；体感式交互 1 引言多媒体技术，是通过计算机实现对文字、图像、照片、声音及视频等多种媒体数据进行综合处理和管理，最后与用户实现信息传输、交互的一种新技术。多媒体技术的最大特征在于将非直观的多源数据信息能够直观的表达、传输给用户，通过刺激用户的感官意识，从而实现信息的传送和交流。实际上，多媒体技术利用计算机实现的与用户之间的信息交流和传输，其本质上就是一种人机交互技术。因此，随着现代化设计水平的不断发展和提高，如何借助于多媒体技术更好的服务于人机交互系统，成为当前很多产品设计，尤其是人机交互系统设计、制造厂商需要解决的首要问题。本文主要从多媒体技术和人机交互技术的结合角度切入，详细探讨多媒体技术和人机交互技术的结合发展，以及二者之间的相互关系，以实际的具体应用案例分析给出基于多媒体技术的新一代人机交互系统的设计与应用，并以此和广大同行分享。 2 多媒体技术和人机交互技术 2.1 多媒体技术的特征（1）信息载体多样化。多媒体技术是将传统的数据信息，如文字、图像、照片、声音及视频等资料，通过计算机程序的组织和管理，将多种数据信息融合为一体集中发达。（2）信息具有交互性。多媒体技术的一个最为突出和重要的特征就是具有交互性。通过计算机技术的使用，能够和用户实现信息的沟通交流，让用户参与到信息的表达过程中，通过交互完成信息在计算机和用户之间的交流与传输。（3）信息具有实时性。多媒体技术表现和传输的信息具有实时性，只有具备了实时性，才能和用户进行信息的交互和传输。实时性主要表现在，多媒体技术在和用户进行交互时，是多种信息在多个感官刺激下同步进行交互。（4）信息具有协调性。多媒体技术是将各种数据、信息资源统一的进行表

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不懂交互设计中的体感交互的话，奉劝您考研还是别考交互设计了设计史论前方提醒：3388字| 需花费您9分钟全新的交互模式正占领我们生活、饮食的方方面面。冰箱、面包机、食谱早已不单是一件古董产品，摇一摇，轻轻敲击等简单的手势，就可以完成交互。在你还没有意识到的时候，智能交互化已经在家居生活方式、创新体验餐厅都得到显现，他们都已经将交互设计融入到用户体验和产品服务之中，已经成为你做出消费决策时，至关重要的因素。正因如此，在设计考研中，尤其是工业设计考研大潮中，有很大一批考生是冲着交互设计这一专业来的，其中不乏众多跨专业考生。那么你在决定考交互设计之前，是否有对交互设计做了足够多的了解。本期文章，史论君给大家介绍一下交互设计中的体感交互。设计史论陪您设计考研体感交互（Tangible Interaction）作为新式的、富于行为能力的交互方式正在转变人们对传统产品设计的认识，探究新型的行为方式。体感交互是一种直接利用躯体动作、声音、眼球转动等方式与周边的装置或环境进行互动的交互方式。相对于传统的界面交互（WIMP），体感交互强调利用肢体动作、手势、语音等现实生活中已有的知识和技能进行人与产品的交互，通过看得见、摸得

着的实体交互设计帮助用户与产品、服务以及系统进行交流。那么下图中的手机乒乓游戏曾风靡一时，它的界面模拟了现实生活中的球桌、球拍，用户通过触摸屏幕控制球拍和乒乓球，改变移动的速度的方向即可改变发球力度和方向。刚接触这个游戏的用户并不能很好地掌握游戏技巧，需要进行一定的学习和摸索。而Kinect sports则与之相反，它通过体感技术捕捉用户的肢体动作、手势，很好地模拟了现实生活中的场景。用户直接用自己原来熟悉的技巧就可以很好地掌控游戏。史论君和大家分享一些精彩的体感交互设计案例让你对体感交互设计有一个全面的认识深入体会下体感交互设计在生活工作中都带来的趣味性、实用性。Xbox ONE 游戏机上图中是目前非常流行的微软（Microsoft）公司出品的Xbox ONE游戏机的一系列体感游戏。玩家需要调动全身的动作进行游戏，使自己真正进入游戏情景。不同的游戏需要不同的身体动作进行控制。智能“魔镜”上图案例展示了一种全新的试衣体验。这种试衣镜利用增强现实（augmented reality，AR）和微软Kinect 体感外设两种先进的技术实现虚拟试衣，消费者无需试穿就能看到真实的试衣效果。智能驾驶控制系统这是宝马汽车iDrive系统（智能驾驶控制系统）中的手势识别功能，它通过3D传感器检测手势动作，以直观便捷的方式控制信息

体感交互设备资料

体感交互设备资料 1、一类体感交互设备（采用惯性感测、主要特征：有手持设备无无摄像头）：利用无线信号与游戏主机连结，采用指向定位及动作感应。前者就如同光线枪或鼠标一般可以控制萤幕上的光标，后者可侦测三维空间当中的移动及旋转，结合两者可以达成所谓的“体感操作”。主要的代表产品有：任天堂推出的“Wii Remote”（2006）、速位互动推出的“CyWee”(2008)。该类产品核心原理：通过无线信号进行手持设备定位，然后在手持设备内置固态加速计和陀螺仪，实现3D空间体感感测。速位互动公司介绍：由软银中国风险投资(SBCVC)与台湾工业技术研究院（ITRI）共同于2007年合资创立，核心技术为无线影音传输技术、体感技术解决方案、脸部识别技术。产品方面有3D感应控制器、智能电视遥控器、WiMo高清无线影音适配器。

2、二类体感交互设备（采用惯性感测+光学感测、主要特征：摄像头+手持定位设备）：采用红外摄像头发射红外光，经手持设备进行定位，通过3D空间的感测来实现“体感操作”。主要的代表产品有索尼推出的“PS MOVE+PS EYE”（2010）、北京永利宁科技推出的“VirTouch”(2012)、深圳泰山科技推出的“爱动体感运动机”（2011）。“PS MOVE+PS EYE”:PS Move在三维空间中的定位是依靠其顶部光球实现的，光球距离摄像头越远，其投射到摄像头中的图像面积就越小，根据图像的大小可以精确计算其与摄像头之间的距离变化，从而确定其在三维空间中的准确坐标。PS MOVE手柄内部有一个三轴陀螺仪，一个三轴加速以及一个地球磁场感应器，再加上PSEYE的空间定位，从而将MOVE手柄的任何操作细节1：1地还原到游戏中。同时PS MOVE的动作感应运算是由CELL处理器中的一个SPE协处理器负责。Move手柄是通过蓝牙2.0传输操作信号。 VirTouch核心工作原理：通过红外LED光源发射红外光,经过手指上戴的指环反射(指环外圈镶嵌玻璃、内圈有红外反射涂层),用装有可见光滤波片(滤掉可见光、透过红外光)的摄像头捕捉红外线,产生控制器的输入信号。指环的作用有二:1、反射红外光,2、以其圆心为识别点,可以精确识别单点输入的信号;重要的是,此方案可以形成三维输入,识别上下左右与景深程度。

人机交互技术

人机交互技术学院：专业：班级：学号：： 2016年4月6日

目录引言 (3) 1. 人机交互- 基本简介 (4) 2. 人机交互- 行业概况 (4) 3. 人机交互- 发展历史 (5) 4. 人机交互- 输入方式 (5) 5. 人机交互- 交互方式 (6) 6. 人机交互- 穿戴设备技术 (7) 7. 人机交互- 虚拟界面 (9) 8. 人机交互- 理想技术 (9) 参考文献 (10)

引言：人机交互技术目前已经取得了不少研究成果，不少产品已经问世。侧重多媒体技术的有：触摸式显示屏实现的“桌面”计算机，能够随意折叠的柔性显示屏制造的电子书，从电影院搬进客厅指日可待的3D显示器，使用红绿蓝光激光二极管的视网膜成像显示器；侧重多通道技术的有：“汉王笔”手写汉字识别系统，结合在微软的Tablet PC 操作系统中数字墨水技术，广泛应用于Office/XP的中文版等办公、应用软件中的IBM/Via Voice连续中文语音识别系统，输入设备为摄像机、图像采集卡的手势识别技术，以IPHONE手机为代表的可支持更复杂的姿势识别的多触点式触摸屏技术，以及IPHONE中基于传感器的捕捉用户意图的隐式输入技术。人机交互技术领域热点技术的应用潜力已经开始展现，比如智能手机配备的地理空间跟踪技术，应用于可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术，应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的触觉交互技术，应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的语音识别技术，对于有语言障碍的人士的无声语音识别，应用于广告、、产品目录、杂志效用测试的眼动跟踪技术，针对有语言和行动障碍人开发的“意念轮椅”采用的基于脑电波的人机界面技术等。热点技术的应用开发是机遇也是挑战，基于视觉的手势识别率低，实时性差，需要研究各种算法来改善识别的精度和速度，眼睛虹膜、掌纹、笔迹、步态、语音、唇读、人脸、DNA等人类特征的研发应用也正受到关注，多通道的整合也是人机交互的热点，另外，与“无所不在的计算”、“云计算”等相关技术的融合与促进也需要继续探索。

人机交互

人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话、交换信息的技术。人们可以借助键盘、鼠标、操作杆、位置跟踪器、数据手套等设备，用手、脚、声音、姿态和身体的动作、视线甚至脑电波等向计算机传递信息；计算机通过打印机，绘图仪、头盔式显示器、音频等输出设备或显示设备给人提供信息。目前，人机交互技术正处于多通道、多媒体的智能人机交互阶段，已经取得了不少研究成果，不少产品已经问世。侧重多媒体技术的有:触摸式显示屏实现的“桌面”计算机，能够随意折叠的柔性显示屏制造的电子书，从电影院搬进客厅指日可待的3D显示器，使用红绿蓝光激光二极管的视网膜成像显示器；侧重多通道技术的有：“汉王笔”手写汉字识别系统，结合在微软的Tablet PC 操作系统中数字墨水技术，广泛应用于Office/XP的中文版等办公、应用软件中的IBM/Via Voice连续中文语音识别系统，输入设备为摄像机、图像采集卡的手势识别技术，以IPHONE手机为代表的可支持更复杂的姿势识别的多触点式触摸屏技术，以及IPHONE中基于传感器的捕捉用户意图的隐式输入技术。人机交互技术领域热点技术的应用潜力已经开始展现，比如智能手机配备的地理空间跟踪技术，应用于可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术，应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的触觉交互技术，应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的语音识别技术，对于有语言障碍的人士的无声语音识别，应用于广告、网站、产品目录、杂志效用测试的眼动跟踪技术，针对有语言和行动障碍人开发的“意念轮椅”采用的基于脑电波的人机界面技术等。热点技术的应用开发是机遇也是挑战，基于视觉的手势识别率低，实时性差，需要研究各种算法来改善识别的精度和速度，眼睛虹膜、掌纹、笔迹、步态、语音、唇读、人脸、DNA等人类特征的研发应用也正受到关注，自然语言理解虽然目前在语言模型、语料库等方面有进展外，仍将是人机交互的重要目标，多通道的整合也是人机交互的热点，另外，与“无所不在的计算”、“云计算”等相关技术的融合与促进也需要继续探索。人机交互技术与计算机始终相伴发展，CPU、GPU的运算能力日趋强大，网络和通信技术的快速发展，显示技术的重大突破都将为人机交互提供新的起点与高度。也许有一天，你的房间的墙壁和窗户都是基于PLED技术的巨型显示器，无需遥控器和控制器，游戏机或电视机就能“感应”到你目光的变化、捕捉到你的手势和动作、听懂你语音的命令，用你的头、手、足、躯干就可以控制游戏中

巧用体感交互技术,创新信息化课堂教学思维.docx

巧用体感交互技术，创新信息化课堂教学思维第 1 章背景介绍 1.1体感交互技术的发展体感交互技术成为21 世纪最重要的人机交互模式。通过对虚拟现实的不断创新，有学者们生活的方方面面都在慢慢的向着高科技的方向发展，在传统的教育方式上更是显示出了深刻的改变。“体感+教育”模式中，体感操作通过人的肢体语言来将信号传递给采集模块来实现相关动作变化的。体感技术的兴起必将在教育领域中起到引领作用，新的教育模式将会使教育发展的浪潮推向另一个顶峰，成为教育发展潮流的航标。未来，更多的体感教学技术将会被运用在中学课堂当中，实现肢体动作和虚拟世界的交互，让广大师生在虚拟现实的场景中学习各种知识并强化记忆。 1.2体感交互技术的发展现状上课是有学者们每个人都会经历的，回顾有学者们的上课时光，有学者们会发现。老师和同学每天都在上课，但课堂与课堂之间的场面却有不同，往往有两种情况：一是老师在讲台上激情的讲课，台下的学生全神贯注的投入其中，教与学在一种愉快的氛围中进行；二是老师在台上枯燥的照本宣科，讲课的方式很死板，学生的感觉会很乏味，整个课堂的氛围是沉闷的。为了改变这种死板的教学方式，同时营造良好的课堂氛围，提高了学生的学习兴趣，一种带有情景式学习方式的“体感+教育”相关联的教学方式，此方式能够使课堂效率好时间利用率提高，在能充分满足人们好奇心和求知欲的同时，还打破了空间以及时间的限制，并培养了学生的想象力以及探索精神。在新兴起的体感教育模式中，相比较传统教育模式而言，能够让学生直观的感受世界，在每一个实验或是每一个事物运动的过程中，学生能得到一种更立体、更丰富的知识，能够让学生主动的去创新与事物之间联系和与事物之间的运行方式。 1.3体感交互技术发展意义 “体感+教育”教学模式是以教学为目的，教师通过科学设计或选择体感模式和情景，并将它与教学过程整合，使学生在心情愉快、兴奋活跃的一种状态中进行学习的一种教学活动类型。通过体感教育可以使学生产生更好的学习兴趣，提高学生学习的创新意识，自主意识，主动意识。在学校的交互式学习可以让学生有更多的机会去亲生体会学习的快乐。无论是在家庭中还是在校园中都可以进行相对应的教学，增强了学习的趣味性，在进行相关物理化学实验的过程中，可以先通过体感交互技术进行模拟实验，等熟悉实验过程以后再进行二次试验，既能让学生熟悉和理解实验现象，还能过避免设备的损坏，减少了不必要的损失。

Kinect体感交互技术

现代通信理论与先进技术之Kinect体感交互技术摘要：本文通过查阅国内外相关文献，了解了人机交互技术尤其是可以实现高效人机交互的Kinect体感技术的发展方向，并以此为研究基础，综述了Kinect体感技术的理论基础和国内外应用现状，讨论了其广泛应用需要解决的技术难题，展望了其在人机交互领域的应用前景，得出了Kinect体感技术有利于推动人机交互的智能化进展，是人机交互改革的又一个新起点的结论。关键词：Kinect体感技术；人机交互；虚拟现实；人工智能引言继鼠标和多点触摸之后，体感交互被称之为“第三次人机交互革命的原点”。人机体感交互的出现是人与机器对话方式回归自然的重要转折，体现了人们对“以人为中心”设计理念的不断追求。人机交互[1](Human-Computer Interaction,HCI) 是研究人与计算机及其相互作用的技术，其研究目的在于利用所有可能的信息通道进行人机交流，提高交互的自然性和高效性。目前人与计算机交互的方式只局限于鼠标与键盘，正是由于这种传输方式的单一性阻碍了人机交互的进一步发展，人机交互中输入输出效率之间的差距变的越来越大。随着科学技术的高速发展，更高层次的人机交互理念对交互方式提出了巨大的需求，众多科研人员开始对新的交互技术的多通道界面展开研究，目前的研究内容主要是集中在手势输入、语音识别及感觉反馈等方面。而kinect 体感技术的出现为促进人机交互的发展具有重要意义，kinect 作为新一代的体感设备，可以依靠实时捕捉使用者的动作、面部识别及语音识别就可以达到输入功能。这一特性很好地填补了现有人机交互技术的缺陷，并且促使kinect 体感技术成为人机交互领域的一个研究热点。与传统输入设备不同的是，kinect 设备可以实现直接用使用者的身体来控制终端，用这种最自然的方式与终端进行交互的特点贴近了人机交互对自然性的要求，kinect 体感技术对人机交互理念的实现起到了重要的促进作用。因此研究kinect体感技术在人机交互领域中的应用对其今后的发展具有很大的必要性。

人机交互技术及其应用科普_百度文库

人机交互技术及其应用（科普）信息技术的高速发展对人类生产、生活带来了广泛而深刻的影响。高科技成果为人们带来便捷、快乐的同时，也促进着人机交互技术的发展。作为信息技术的重要内容，人机交互技术比计算机硬件和软件技术的发展要滞后许多，已成为人类运用信息技术深入探索和认识客观世界的瓶颈。因此，人机交互技术已成为21世纪信息领域亟需解决的重大课题和当前信息产业竞争的一个焦点，世界各国都将人机交互技术作为重点研究的一项关键技术，例如，在美国21世纪信息技术计划中，将软件、人机交互、网络、高性能计算列为基础研究内容，美国国防关键技术计划也把人机交互列为软件技术发展的重要内容之一，在我国的“863”、“973”和自然科学基金等项目中，也将人机自然交互理论与方法作为信息技术中需要解决的关键科学问题。一、人机交互的概念人机交互（Human-Computer Interaction，HCI）是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且围绕这些方面主要现象进行研究的科学，狭义的讲，人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，它主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。人们可以借助键盘、鼠标、操纵杆、数据服装、眼动跟踪器、位置跟踪器、数据手套、压力笔等设备，用手、脚、声音、姿势或身体的动作、眼睛甚至脑电波等向计算机传递信息，同时，计算机通过打印机、绘图仪、显示器、头盔式显示器、音箱等输出或显示设备给人提供信息。人机交互与计算机科学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实技术、心理学、认知科学和社会学以及人类学等诸多学科领域有密切的联系，其中，认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论基础，而多媒体技术和虚拟现实技术与人机交互技术相互交叉和渗透。作为是信息技术的一个重要组成部分，人机交互将继续对信息技术的发展产生巨大的影响。二、人机交互的研究内容人机交互的研究内容十分广泛，涵盖了建模、设计、评估等理论和方法以及在移动计算、虚拟现实等方面的应用研究与开发，在此列出几个主要的方向：人机交互界面表示模型与设计方法（Model and Methodology）一个交互界面的好坏，直接影响到软件开发的成败。友好人机交互界面的开发离不开好的交互模型与设计方法。因此，研究人机交互界面的表示模型与设计方法，是人机交互的重要研究内容之一。可用性分析与评估（Usability and Evaluation）可用性是人机交互系统的重要内容，它关系到人机交互能否达到用户期待的目标，以及实现这一目标的效率与便捷性。人机交互系统的可用性分析与评估的研究主要涉及到支持可用性的设计原则和可用性的评估方法等。

不懂交互设计中的体感交互的话,奉劝您考研还是别考交互设计了

以及系统进行交流。那么下图中的手机乒乓游戏曾风靡一时，它的界面模拟了现实生活中的球桌、球拍，用户通过触摸屏幕控制球拍和乒乓球，改变移动的速度的方向即可改变发球力度和方向。刚接触这个游戏的用户并不能很好地掌握游戏技巧，需要进行一定的学习和摸索。而Kinect sports则与之相反，它通过体感技术捕捉用户的肢体动作、手势，很好地模拟了现实生活中的场景。用户直接用自己原来熟悉的技巧就可以很好地掌控游戏。史论君和大家分享一些精彩的体感交互设计案例让你对体感交互设计有一个全面的认识深入体会下体感交互设计在生活工作中都带来的趣味性、实用性。Xbox ONE 游戏机上图中是目前非常流行的微软（Microsoft）公司出品的Xbox ONE游戏机的一系列体感游戏。玩家需要调动全身的动作进行游戏，使自己真正进入游戏情景。不同的游戏需要不同的身体动作进行控制。智能“魔镜”上图案例展示了一种全新的试衣体验。这种试衣镜利用增强现实（augmented reality，AR）和微软Kinect 体感外设两种先进的技术实现虚拟试衣，消费者无需试穿就能看到真实的试衣效果。智能驾驶控制系统这是宝马汽车iDrive系统（智能驾驶控制系统）中的手势识别功能，它通过3D传感器检测手势动作，以直观便捷的方式控制信息娱乐等功能。体感交互在医疗中的应用在手术过程中，医生往往需要查一

Kinect体感交互技术的游戏设计与实现

人体交互是一门研究人与计算机通过输入输出设备进行交流互动的技术。随着信息科学技术的发展，人机交互越来越成熟与人性化。目前，人机交互不再像以往的方式依赖输入输出设备，转而以人脸识别、手势识别以及声音等作为人与计算机交流的中间介质，实现沟通与互动。这不但改善了人们对硬件的依赖，增加了用户的参与感，提高了人机交互的自然性和高效性，而且更深层次促进科学技术的研究与发展。其中，Kinect 作为新时代人机交互技术的产物，在人机交互领域带来了革命性的改变。例如，以往的游戏及应用程序借助Kinect 能够摆脱鼠标和键盘，人们只需借助双手或肢体动作即可实现人与机器的互动。本文利用Kinect 体感交互技术、骨骼追踪技术与软件设计相结合，借助微软提供的软件库，即Kinect for Windows SDK ，开发体感交互应用程序，设计相应的游戏软件并实现。设计借助Kinect 体感交互技术的游戏，不仅可以改善人们对硬件的依赖，而且可以让计算机类专业的学生借助Kinect 体验其所写程序的效果，这不但激发了学生的学习兴趣，提升教学的娱乐性，更重要的是，可以让学生们接受到新的科技理念，激发他们的创新意识。 1Kinect 体感技术 1.1Kinect Kinect 设备的结构中拥有三个摄像头[1]，依次是红外投影机、彩色摄像头、红外CMOS 摄像头。彩色摄像头主要用于捕捉用户的骨骼数据，追踪用户的骨骼位置信息；两个红外摄像机构成深度检测系统，提供实时的彩色图像和深度数据。此外，Kinect 还有四个 Kinect 体感交互技术的游戏设计与实现【摘要】体感交互技术是一项直接使用肢体动作与数字设备互动的智能技术。文章以Kinect 数字设备为基础，采用C#语言定义常用人机互动的手势动作，采用3D Max 和Unity3D 搭建场景模型，设计并实现了一款迷宫游戏软件。游戏测试分析表明，该游戏增强了用户的参与感，提高游戏中交互的自然性与高效性。【关键词】Kinect ；体感交互技术；游戏【doi:10.3969/j.issn.2095-7661.2019.03.011】【中图分类号】TP391.9 【文献标识码】A 【文章编号】2095-7661（2019）03-0039-04 Game design and implementation of Kinect somatosensory interaction technology （黎明职业大学，福建泉州362000）吴萍萍 Abstract ：Somatosensory interaction technology is an intelligent technology that directly uses the interaction between body movements and digital devices.Based on the Kinect digital device,this paper defines the gesture action of human-computer interaction in C#language,builds scene model with 3D Max and Unity3D,and designs and implements a labyrinth game software.The analysis of game test shows that the game enhances the user's sense of participation,and improves the naturalness and efficiency of interaction in the game. Keywords ：Kinect;somatosensory interaction technology;game WU Ping-ping (Liming Vocational University,Quanzhou,Fujian,China 362000) [收稿日期][作者简介][基金项目]2019-05-12 吴萍萍（1990-），女，福建泉州人，黎明职业大学信息与电子工程学院实验员，硕士，研究方向：信息处理，图像处理。2017年福建省教育厅中青年教师教育科研项目“基于Kinect 手势识别的体感类教育游戏软件”（项目编号：JAT171086）。 39

浅谈人机交互的发展前景

浅析人机交互技术的发展趋势作者：不详更新时间：2012-6-10 17:20:54 摘要：随着社会的发展，人机交互技术不断改变着人类的生活，本文将未来人机交互技术的发展趋势做一个探讨，主要从以下三个方面来展开，一是对人机交互的理解；二是人机交互技术的发展：三是对未来发展的展望。最终得出结论：未来的人机交互技术是朝着自然化、智能化的方向发展的。本文的创新点是分析人机交互技术在发展过程中的优缺点，通过分析比较得在人机交互技术发展过程中需要解决的核心问题，并在此基础上对未来的发展做一个展望。关键词：人机交互；人机界面；虚拟现实；趋势浅析人机交互技术的发展趋势宋鸣侨武汉理工大学艺术与设计学院湖北武汉430070 摘要随着社会的发展，人机交互技术不断改变着人类的生活，本文将未来人机交互技术的发展趋势做一个探讨，主要从以下三个方面来展开，一是对人机交互的理解；二是人机交互技术的发展：三是对未来发展的展望。最终得出结论：未

来的人机交互技术是朝着自然化、智能化的方向发展的。本文的创新点是分析人机交互技术在发展过程中的优缺点，通过分析比较得在人机交互技术发展过程中需要解决的核心问题，并在此基础上对未来的发展做一个展望。关键词人机交互；人机界面；虚拟现实；趋势一．对人机交互的理解人机交互是指人与计算机的信息交换，包括计算机通过输出或显示设备给人提供信息，以及人通过输入设备向计算机输入有关信息。人机交互的目的就是讨论如何使设计的计算机能够帮助人们更加安全可靠，更加有效率地完成所要完成的任务。从以上概念可以看出，人机交互是指用户和机器之间相互交换信息。但尽管计算机的功能现在变的十分强大，用途也越来越广，但归根到底它仍是人类的工具，不能在没有人控制的情况下独立完成任务，因此它同样受到人的支配、控制。二．人机交互技术的发展 2.1语言形式用户界面的低效性人机交互开始于世界上第一台计算机ENIAC的出现，操作系统是以下命令的方式来

人机交互论文-人机交互技术的应用分析 -科技创新论文

人机交互论文:人机交互技术的应用分析-科技创新论文人机交互论文:人机交互技术的应用分析摘要：在科学技术的带动下，促进人机交互技术取得了良好的发展效果，影响着计算机的运行方式，使计算机更具智能化，进而影响着人类的生活。人机交互技术被广泛的应用于各行各业中，对促进行业发展起到了重要的推动作用。本文主要是从现代展示设计、期刊编辑工作、装置艺术中的应用情况进行研究。关键词：人机交互；展示设计；期刊编辑；二语习得人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一，主要是指通过计算机输入和输出设备来实现，运用合理有效的方式与计算机进行对话，提供了大量的有關信息和提示请示，人通过在计算机上输入相关的信息，来回答提出的问题，它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。一、人机交互技术在现代展示设计中的应用第一，人机交互技术中的触摸在现代展示设计中具有良好的应用效果，通过将红外感应技术与计算机多媒体技术进行有机结合的形式，给人们营造出虚拟翻书的视觉效果。参观者需要站在展台前方位置，伸出手在空中做挥动手臂的动作，计算机能够自动识别人的动作，驱动多媒体动画展示翻书效果。虚拟翻书给人们带来了强烈的视觉效果。该种翻书模式在上海世博会中的重庆馆和加拿大场馆中被广泛应用。第二，人机交互技术中的声控在现代展示设计中的应用，在上海世博会德国馆中的动力之源充分展示了人机交互技术在现代展示设计中具有良好的应用效果，主要是运用发光二极管来形成互动金属球，金属球能够自动识别声音，观众通过向金属球呼喊，哪边的声音大，金属球就会向哪边摇摆。金属球主要是运

用人机交互技术中的声控技术，能够自动进行语音识别、数据录入和语音拨号等服务。第三，人机交互技术中的动作在现代展示设计中的应用。计算机通过对动作进行采集，能够对镜头中的物体进行控制和调整。上海科技馆中的虚拟赛场将人机交互与足球竞技结合的形式，使展示过程更具互动性。二、人机交互技术在期刊编辑中的应用（一）语音交互技术在期刊编辑中的应用微软公司开发的Windows7语音识别系统，可以通过编辑人员进行字词朗读进行文本听写，语音识别系统中包括几十个计算机操作命令，编辑人员可以运用口语进行命令下达，系统会按照人的语音进行操作。用户只要大声进行朗读，便可创建文本，对于修改文本，需要说更正，接着说出错误的字词，系统会自动进行更正处理，提高期刊编辑质量。（二）文字交互技术在期刊编辑中的应用文字交互技术主要是通过计算机输入、输出设备的形式，来实现人与计算机的文字交流。系统能够对编辑输入的文字或按下的字符键进行自动识别，系统在运行过程中，编辑需要在打开Word文档上输入汉字、数字和英文字母，电脑中的喇叭能够结合输入的字符输出相应的普通话语音，可以通过语音来判断输入的字符是否正确，降低了编辑文字的错误率。（三）图像交互技术在期刊编辑工作中的应用计算机能够将图片转化为文字，还能够将纸质稿件转化为电子文档，提高了文字提取的效率。三、人机交互技术在装置艺术中的应用

人机交互技术

人机交互技术人机交互技术2010-11-29 15：14人机交互技术人机交互技术(Human-Computer Interaction Techniques)是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。它包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。 1.WIMP界面的形成Xeror Palo研究中心于70年代中后期研制出原型机Star,形成了以窗口(Windows)、菜单(Menu)、图符(Icons)和指示装置(Pointing Devices)为基础的图形用户界面,也称WIMP界面。Apple最先采用了这种图形界面,斯坦福研究所60年代的发展计划也对WIMP界面的发展产生了重要的影响。该计划强调增强人的智能,把人而不是技术放在了人机交互的中心位置。该计划的结果导致了许多硬件的发明,众所周知的鼠标就是其中之一。 2.WIMP界面面临的问题和发展多媒体计算机和VR系统的出现,改变了人与计算机通信的方式和要求,使人机交互发生了很大的变化。在多媒体系统中继续采用WIMP界面有其内在的缺陷：随着多媒体软硬件技术的发展,在人机交互界面中计算机可以使用多种媒体,而用户只能同时用一个交互通道进行交互因而从计算机到用户的通信带宽要比从用户到计算机的大得多,这是一种不平衡的人-计算机交互。虚拟现实技术除了要求有高度自然的三维人机交互技术外,由于受交互装置和交互环境的影响,不可能也不必要对用户的输入做精确的测量,而是一种非精确的人机交互。三维人机交互技术在科学计算可视化和三维CAD系统中占有重要的地位。基于WIMP技术的图形用户界面,从本质上讲,是一种二维交互技术,不具有三维直接操作的能力。要从根本上改变这种不平衡的通信,人机交互技术的发展必须适应从精确交互向非精确交互、从单通道交互向多通道交互以及从二维交互向三维交互的转变,发展用户与计算机之间快速、低耗的多通道界面。从右上表可以看出在计算机系统不同的发展阶段中,人机交互模型的发展过程。在传统的人机系统中,人被认为是操作员,只是对机器进行操作,而无真正的

人机交互技术

人机交互（Human-Computer Interaction, 简写HCI）：是指人与计算机之间使用某种对话语言，以一定的交互方式，为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程。有很多著名公司和学术机构正在研究人机交互。在计算机发展历史上，人们很少注意计算机的易用性。现在，很多计算机用户抱怨计算机制造商在如何使其产品“用户友好”这方面没有投入足够的精力。而反过来，这些计算机系统开发商也在抱怨，他们的理由是：设计和制造计算机是一个很复杂的工作，光是研究如何在新领域能够应用计算机的问题就已经占用了他们的大部分精力，实在是没有多余的精力来研究如何提高计算机的易用性了。人机交互（HCI）的一个重要问题是：不同的计算机用户具有不同的使用风格——他们的教育背景不同、理解方式不同、学习方法以及具备技能都不相同，比如，一个左撇子和普通人的使用习惯就完全不同。另外，还要考虑文化和民族的因素。其次，研究和设计人机交互需要考虑的是用户界面技术变化迅速，提供的新的交互技术可能不适用于以前的研究。还有，当用户逐渐掌握了新的接口时，他们可能提出新的要求。[1] 现状已经取得了不少研究成果，不少产品已经问世。侧重多媒体技术的有：触摸式显示屏实现的“桌面”计算机，能够随意折叠的柔性显示屏制造的电子书，从电影院搬进客厅指日可待的3D显示器，使用红绿蓝光激光二极管的视网膜成像显示器；侧重多通道技术的有：“汉王笔”手写汉字识别系统，结合在微软的Tablet PC 操作系统中数字墨水技术，广泛应用于Office/XP的中文版等办公、应用软件中的IBM/Via Voice连续中文语音识别系统，输入设备为摄像机、图像采集卡的手势识别技术，以IPHONE手机为代表的可支持更复杂的姿势识别的多触点式触摸屏技术，以及IPHONE中基于传感器的捕捉用户意图的隐式输入技术。人机交互技术领域热点技术的应用潜力已经开始展现，比如智能手机配备的地理空间跟踪技术，应用于可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术，应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的触觉交互技术，应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的语音识别技术，对于有语言障碍的人士的无声语音识别，应用于广告、网站、产品目

人机交互技术

1人机交互技术：人机交互（Human-Computer Interaction，HCI）是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且围绕这些方面主要现象进行研究的科学。狭义的讲，人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，它主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分. 2.人机交互与其他学科的关系：人机交互技术与认知心理学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实技术密切相关。其中，认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论基础，而多媒体技术和虚拟现实技术与人机交互技术相互交叉和渗透，其关系如图所示。 3.人机交互研究的内容：人机交互的研究内容十分广泛，涵盖了建模、设计、评估等理论和方法以及在Web、移动计算、虚拟现实等方面的应用研究与开发，主要包括：1.人机交互界面表示模型与设计方法2.可用性分析与评估3.多通道交互技术 4.认知与智能用户界面 5. 虚拟环境中的人机交互 6. Web设计 7.移动界面设计 8.群件 4.虚拟现实：虚拟现实是以计算机技术为核心，结合相关科学技术，生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境，用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响，可以产生亲临对应真实环境的感受。、 4.人机交互的发展历史：命令行界面交互阶段-----图形用户界面交互阶段-----自然和谐的人机交互阶段（多通道交互情感计算虚拟现实智能用户界面自然语言理解） 5颜色模型：就是指颜色空间中的一个可见光子集，它包含颜色域的所有颜色 RGB (加色模型) 用于彩色阴极摄像管等彩色光栅图像中 CMYK(减色) 从白光中滤去某种颜色印刷硬拷贝设备 HSV 面向用户 6.常见认知过程：感知和识别注意记忆问题解决语言处理 7.影响认知的因素：情感个体差异动机与兴趣