人机交互多通道人机交互ppt课件
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人机交互界面设计与实现 ppt课件
“1个人银行服务，2公司银行服务，3 银证通功能，4个人外汇买卖服务，5基金 服务，0退出；”
ppt课件
22
UI设计
又按了1； “1存折户，2一卡通户，3个人信用卡
户，4新旧卡号查询 0 退出；” vivi按下了1旁边的2号键；
“请输入一卡通卡号，以#号结束；” “1080 80699”，vivi连忙输入了卡号， 按#号键； “请输入查询密码，以#号结束；”
什么是用户体验：
用户体验是一个测试产品满意度与使用度的词语。在大多 数情况下，产品软体测试或是商业行销测试时，会用到用 户体验这个词。有时在探讨设计价值时，也会用到此新设 计是否导出更差的用户体验，来评估其好坏。
除了用户能完成必须的任务之外，应该还提供积极的体验， 而应用设计和交互流程也应令用户感到愉悦。
用户身边充斥着专业术语
ppt课件
18
UI设计
万能软件
ppt课件
19
UI设计
不良的交互实例
取款机上查询工资余额，但是排队的人 太多了，不过还有电话银行嘛，一边拿出 手机，拨通了电话银行的号码：
ppt课件
20
UI设计
一个温柔礼貌的语音提示：“您好，欢 迎使用建设银行电话银行系统，1，自动语 音服务，2人工服务；”
– 经常出错或不好用的功能
– 不方便的操作
– 图标或界面问题
– 除了打电话和发短信外，最常用的功能
– 最想要的功能。
– 理想的操作方式
– 等等……
ppt课件
29
UI的分类
UI的分类
• 传统界面介绍 • 传统界面是指可视化的实物界面，比如电视机的按钮、电源排插的
插孔、键盘、汽车飞机的操控台、食堂的打卡机刷卡界面、相机的按 钮界面、门上的把手界面、仪器的拆装提醒界面、交通指示牌、手机 键盘界面等。 • 诸如此类的“硬件”界面就是我们所熟知的传统界面，他们的共同 特点是看得见摸得着，不同的是有些界面你可以直接对它进行操作， 通过正确的程序或者指令去完成操作过程，实现目的，比如插上插排 就可以通电，打开电视机就可以看电视。有些界面则不行，例如拆装 提醒界面、交通指示牌，这些是不能对它们进行直接操作的界面，它 们的主要功能是提醒使用者去执行某件事情，它是不具有可操作性。
ppt课件
22
UI设计
又按了1； “1存折户，2一卡通户，3个人信用卡
户，4新旧卡号查询 0 退出；” vivi按下了1旁边的2号键；
“请输入一卡通卡号，以#号结束；” “1080 80699”，vivi连忙输入了卡号， 按#号键； “请输入查询密码，以#号结束；”
什么是用户体验：
用户体验是一个测试产品满意度与使用度的词语。在大多 数情况下，产品软体测试或是商业行销测试时，会用到用 户体验这个词。有时在探讨设计价值时，也会用到此新设 计是否导出更差的用户体验，来评估其好坏。
除了用户能完成必须的任务之外，应该还提供积极的体验， 而应用设计和交互流程也应令用户感到愉悦。
用户身边充斥着专业术语
ppt课件
18
UI设计
万能软件
ppt课件
19
UI设计
不良的交互实例
取款机上查询工资余额，但是排队的人 太多了，不过还有电话银行嘛，一边拿出 手机，拨通了电话银行的号码：
ppt课件
20
UI设计
一个温柔礼貌的语音提示：“您好，欢 迎使用建设银行电话银行系统，1，自动语 音服务，2人工服务；”
– 经常出错或不好用的功能
– 不方便的操作
– 图标或界面问题
– 除了打电话和发短信外，最常用的功能
– 最想要的功能。
– 理想的操作方式
– 等等……
ppt课件
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UI的分类
UI的分类
• 传统界面介绍 • 传统界面是指可视化的实物界面，比如电视机的按钮、电源排插的
插孔、键盘、汽车飞机的操控台、食堂的打卡机刷卡界面、相机的按 钮界面、门上的把手界面、仪器的拆装提醒界面、交通指示牌、手机 键盘界面等。 • 诸如此类的“硬件”界面就是我们所熟知的传统界面，他们的共同 特点是看得见摸得着，不同的是有些界面你可以直接对它进行操作， 通过正确的程序或者指令去完成操作过程，实现目的，比如插上插排 就可以通电，打开电视机就可以看电视。有些界面则不行，例如拆装 提醒界面、交通指示牌，这些是不能对它们进行直接操作的界面，它 们的主要功能是提醒使用者去执行某件事情，它是不具有可操作性。
第十一章 多媒体人机交互技术PPT课件
其工作过程：手指或其他物体触摸触摸屏，触摸屏控制 器检测位置（以坐标形式），通过计算机接口送到CPU， 以确定用户所输入的信息。
触摸屏具有界面直观，操作简单，“伸手即得”的优点， 大大改善了人与计算机的交互方式。
2006年08月20日
第十一章 多媒体人机交互技术
10
11.2.2 触摸屏的主要类型
2006年08月20日
第十一章 多媒体人机交互技术
12
2、电容式触摸屏
如右图，用户触摸屏幕 时，由于人体电场，手指与 导体层间会形成一个耦合电 容，四边电极发出的电流会 流向触点，而电流强弱与手 指到电极的距离成正比，位 于触摸屏幕后的控制器便会 计算电流的比例及强弱，准 确算出触摸点的位置。
2006年08月20日
2006年08月20日
第十一章 多媒体人机交互技术
15
11.2.3 触摸屏的基本技术特性
触摸屏通常应具备以下三个基本技术特性： 1、透明性能 2、绝对坐标系统 3、检测与定位
2006年08月20日
当手指触摸屏幕某一点 时，便会挡住经过该位置的 横竖两条红外线，计算机便 可即时算出触摸点位置。
2006年08月20日
第十一章 多媒体人机交互技术
14
4、表面声波触摸屏
表面声波触摸屏由触摸屏、声波发生器、反射器和声波接 收器组成，其中声波发生器能发送一种高频声波跨越屏幕表 面，当手指触及屏幕时，触点上的声波即被阻止，由此确定 坐标位置。
Web可视化
2006年08月20日
第十一章 多媒体人机交互技术
7
11.1.4 新型人机界面的主要特征
1）人性化 2）自然化 3）智能化 4）高带宽 5）不限制地点 6）图示编程
(a) 交互墙 2006年08月20日
触摸屏具有界面直观，操作简单，“伸手即得”的优点， 大大改善了人与计算机的交互方式。
2006年08月20日
第十一章 多媒体人机交互技术
10
11.2.2 触摸屏的主要类型
2006年08月20日
第十一章 多媒体人机交互技术
12
2、电容式触摸屏
如右图，用户触摸屏幕 时，由于人体电场，手指与 导体层间会形成一个耦合电 容，四边电极发出的电流会 流向触点，而电流强弱与手 指到电极的距离成正比，位 于触摸屏幕后的控制器便会 计算电流的比例及强弱，准 确算出触摸点的位置。
2006年08月20日
2006年08月20日
第十一章 多媒体人机交互技术
15
11.2.3 触摸屏的基本技术特性
触摸屏通常应具备以下三个基本技术特性： 1、透明性能 2、绝对坐标系统 3、检测与定位
2006年08月20日
当手指触摸屏幕某一点 时，便会挡住经过该位置的 横竖两条红外线，计算机便 可即时算出触摸点位置。
2006年08月20日
第十一章 多媒体人机交互技术
14
4、表面声波触摸屏
表面声波触摸屏由触摸屏、声波发生器、反射器和声波接 收器组成，其中声波发生器能发送一种高频声波跨越屏幕表 面，当手指触及屏幕时，触点上的声波即被阻止，由此确定 坐标位置。
Web可视化
2006年08月20日
第十一章 多媒体人机交互技术
7
11.1.4 新型人机界面的主要特征
1）人性化 2）自然化 3）智能化 4）高带宽 5）不限制地点 6）图示编程
(a) 交互墙 2006年08月20日
人机交互课件
医疗健康
人机交互在医疗健康领域也有 重要作用，如远程医疗、智能 医疗设备等。
教育培训
人机交互在教育培训领域的应 用也越来越广泛，如在线教育
平台、虚拟现实教育等。
02 人机交02
03
简洁明了
界面设计应简洁、清晰， 避免过多的视觉元素和干 扰信息。
一致性
界面风格、色彩、字体等 应保持一致，以增强用户 对界面的认知和理解。
人机交互课件
目录
CONTENTS
• 人机交互概述 • 人机交互基础知识 • 人机交互技术实现 • 人机交互应用案例分析 • 人机交互未来发展趋势预测
01 人机交互概述
人机交互定义
定义
人机交互（Human-Computer Interaction，简称HCI）是一门研究 人与计算机之间交互方式的科学。
案例二：海尔U+智慧家庭
海尔U+智慧家庭还具有场景定制功能，可以根据用户 的习惯和需求定制不同的场景模式。
自动驾驶汽车案例
案例一：特斯拉自动驾驶汽车
特斯拉自动驾驶汽车是一款具有高度自主驾驶能力的汽车 ，它可以通过传感器和计算机视觉技术实现自动驾驶。
特斯拉自动驾驶汽车还具有语音控制功能，用户可以通过 语音控制汽车的各项功能。
详细描述
随着人工智能技术的不断发展，不同技术之间的融合越来越普遍，例如自然语言处理与机器学习的融合，计算机 视觉与深度学习的融合等。这种融合不仅可以提高单一技术的性能，还可以开发出更加复杂、高效的应用，如智 能客服、智能家居等。
虚拟现实技术普及应用
总结词
虚拟现实技术普及应用是指虚拟现实技术在各个领域得到广泛应用，成为人们日 常生活和工作的一部分。
语义理解
第7章多媒体人机交互技术PPT课件
* 8
数控编程机的穿孔纸带读入装置
数控编程机的穿孔纸带读入装置是专门用于读入和 校核数控线切割控制机加工程序的输入设备。与一 般的光电式输入机相比，本实用新型的特征在于： 它用读带机（电报机头）作传送纸带和读入程序的 读入设备，同时配有计算机控制、光电隔离、驱动 和接口电路。和目前一般采用的通过机器切割样板 并人工检测来校核已编程穿孔纸带的方法相比，它 不仅省工省料而且也提高了校核精度。
* 3
* 4
7.1.1 基本概念
人机交互（Human-Computer Interaction）技术 指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现 人与计算机间信息交流的技术。 人机界面（Human-Computer Interface）是计算 机与人（使用者）之间通信和对话的接口，是计算 机系统的重要组成部分。 人机交互是一门跨学科的研究，它的研究内容很广， 包括心理学领域的认知科学，心理学；软件工程领 域的系统构架技术；信息处理领域的语音处理技术 和图像处理技术；人工智能领域的智能控制技术等。
也比较便宜。 –材料容易疲劳，使用寿命较短 。
* 下的布线电路通电后，在一定时 间范围内形成电磁场，来感应带有线圈的笔尖 的位置进行工作。
– 分类： “有压感”和“无压感”两种
– 特点： – 对供电有一定的要求 – 易受外界环境的电磁干扰 – 使用寿命短
* 5
总的来说，人机交互本质上是认知过程，人机交互 理论是以认知科学为理论基础；人机交互系统是一 个闭环系统，人机交互研究是以系统科学作为人机 交互研究的框架的方法学；同时，人机交互是以信 息技术作为用户界面的技术基础，通过信息系统的 建模、形式化描述、整合算法、评估方法以及软件 框架等信息技术最终实现和应用人机交互理论。
数控编程机的穿孔纸带读入装置
数控编程机的穿孔纸带读入装置是专门用于读入和 校核数控线切割控制机加工程序的输入设备。与一 般的光电式输入机相比，本实用新型的特征在于： 它用读带机（电报机头）作传送纸带和读入程序的 读入设备，同时配有计算机控制、光电隔离、驱动 和接口电路。和目前一般采用的通过机器切割样板 并人工检测来校核已编程穿孔纸带的方法相比，它 不仅省工省料而且也提高了校核精度。
* 3
* 4
7.1.1 基本概念
人机交互（Human-Computer Interaction）技术 指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现 人与计算机间信息交流的技术。 人机界面（Human-Computer Interface）是计算 机与人（使用者）之间通信和对话的接口，是计算 机系统的重要组成部分。 人机交互是一门跨学科的研究，它的研究内容很广， 包括心理学领域的认知科学，心理学；软件工程领 域的系统构架技术；信息处理领域的语音处理技术 和图像处理技术；人工智能领域的智能控制技术等。
也比较便宜。 –材料容易疲劳，使用寿命较短 。
* 下的布线电路通电后，在一定时 间范围内形成电磁场，来感应带有线圈的笔尖 的位置进行工作。
– 分类： “有压感”和“无压感”两种
– 特点： – 对供电有一定的要求 – 易受外界环境的电磁干扰 – 使用寿命短
* 5
总的来说，人机交互本质上是认知过程，人机交互 理论是以认知科学为理论基础；人机交互系统是一 个闭环系统，人机交互研究是以系统科学作为人机 交互研究的框架的方法学；同时，人机交互是以信 息技术作为用户界面的技术基础，通过信息系统的 建模、形式化描述、整合算法、评估方法以及软件 框架等信息技术最终实现和应用人机交互理论。
第二讲人机交互技术简介PPT课件
32
体感交互
Leap Motion
Leap motion 视频
返回
33
?设备的易用性VS. 高性能
Tricycles Versus
Bicycles
34
实物交互
例
1 ： 热 气 球
例
2 ：
拼
卡
学
汉 语
眼动控制车
35
人机交互技术的发展趋势
在未来的计算机系统中，将更加强调“以人为 本”、“自然、和谐”的交互方式，以实现人 机高效合作 ➢ 集成化 ➢ 网络化 ➢ 智能化 ➢ 标准化
21
图形用户界面阶段
输入、输出设备以及界面技术的发展，催生 了使用图形用户界面的个人计算机(PC)！
Mac是全球首款使用图形用 户界面驱动的个人计算机； 是今天所有PC界面的基础
• PC的出现使人机交互界面的需求面临多样化的选 择，并向多通道、多媒体、智能化的方向发展。
22
多通道、多媒体交互阶段
44
人机交互的研究内容
人机交互与认知心理学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实 与增强现实技术以及图像处理、模式识别、计算机视觉和物联 网等密切相关。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与增强现实技术等与 人机交互技术相互交叉和渗透
多媒体技术
虚拟与增强 现实技术
40
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计算 机支持的协同工作、信息搜索与可视化、 超媒体与万维网、普适计算与增强现实等 方面的交互设计技术，主要包括：
• 人机交互界面表示模型与设计方法（Model and Methodology）
体感交互
Leap Motion
Leap motion 视频
返回
33
?设备的易用性VS. 高性能
Tricycles Versus
Bicycles
34
实物交互
例
1 ： 热 气 球
例
2 ：
拼
卡
学
汉 语
眼动控制车
35
人机交互技术的发展趋势
在未来的计算机系统中，将更加强调“以人为 本”、“自然、和谐”的交互方式，以实现人 机高效合作 ➢ 集成化 ➢ 网络化 ➢ 智能化 ➢ 标准化
21
图形用户界面阶段
输入、输出设备以及界面技术的发展，催生 了使用图形用户界面的个人计算机(PC)！
Mac是全球首款使用图形用 户界面驱动的个人计算机； 是今天所有PC界面的基础
• PC的出现使人机交互界面的需求面临多样化的选 择，并向多通道、多媒体、智能化的方向发展。
22
多通道、多媒体交互阶段
44
人机交互的研究内容
人机交互与认知心理学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实 与增强现实技术以及图像处理、模式识别、计算机视觉和物联 网等密切相关。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与增强现实技术等与 人机交互技术相互交叉和渗透
多媒体技术
虚拟与增强 现实技术
40
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计算 机支持的协同工作、信息搜索与可视化、 超媒体与万维网、普适计算与增强现实等 方面的交互设计技术，主要包括：
• 人机交互界面表示模型与设计方法（Model and Methodology）
人机交互课件(清华大学出版)第1章-绪论PPT课件
人机界面（Human-Machine Interface，HMI）作为计算机系统 的重要组成部分，主要是指人类与计算机系统之间的通信方式，它 是人机双向信息交换的支持软件和硬件。
交互设计（Interaction Design）指的是“设计支持人们日常 工作与生活的交互产品”，具体的讲就是关于创建新的用户体验的 问题，其目的是增强和扩充人们工作、通讯及交互的方式。
虚拟现实中的交互是虚拟现实核心研究内容之一，但人机交互并 不是虚拟现实的全部，复杂场景的建模、绘制等技术，也是虚拟现 实非常重要的研究内容。虚拟现实为人机交互的研究提供了很好的 契机和媒介，但并不是唯一的媒介，手机、PDA、笔记本电脑等移 动设备，也需要更方便、快捷、人性化的交互手段。
精选ppt课件
3
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（ACM SIGCHI，1992，第6页）。
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。
19
6. Web设计（Web-Interaction） 重点研究Web界面的信息交互模型和结构，Web界面设计的基本
思想和原则，Web界面设计的工具和技术，以及Web界面设计的可用 性分析与评估方法等内容。
7. 移动界面设计（Mobile and Ubicomp） 移 动 计 算 （ Mobile Computing ） 、 普 适 计 算 （ Ubiquitous
精选ppt课件
20
8. 群件（Groupware） 群件是指帮助群组协同工作的计算机支持的协作环境，主要涉 及个人或群组间的信息传递、群组中的信息共享、业务过程自动化 与协调，以及人和过程之间的交互活动等。目前与人机交互技术相 关的研究主要包括：群件系统的体系结构、计算机支持交流与共享 信息的方式、交流中的决策支持工具、应用程序共享以及同步实现 方法等内容。
交互设计（Interaction Design）指的是“设计支持人们日常 工作与生活的交互产品”，具体的讲就是关于创建新的用户体验的 问题，其目的是增强和扩充人们工作、通讯及交互的方式。
虚拟现实中的交互是虚拟现实核心研究内容之一，但人机交互并 不是虚拟现实的全部，复杂场景的建模、绘制等技术，也是虚拟现 实非常重要的研究内容。虚拟现实为人机交互的研究提供了很好的 契机和媒介，但并不是唯一的媒介，手机、PDA、笔记本电脑等移 动设备，也需要更方便、快捷、人性化的交互手段。
精选ppt课件
3
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（ACM SIGCHI，1992，第6页）。
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。
19
6. Web设计（Web-Interaction） 重点研究Web界面的信息交互模型和结构，Web界面设计的基本
思想和原则，Web界面设计的工具和技术，以及Web界面设计的可用 性分析与评估方法等内容。
7. 移动界面设计（Mobile and Ubicomp） 移 动 计 算 （ Mobile Computing ） 、 普 适 计 算 （ Ubiquitous
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20
8. 群件（Groupware） 群件是指帮助群组协同工作的计算机支持的协作环境，主要涉 及个人或群组间的信息传递、群组中的信息共享、业务过程自动化 与协调，以及人和过程之间的交互活动等。目前与人机交互技术相 关的研究主要包括：群件系统的体系结构、计算机支持交流与共享 信息的方式、交流中的决策支持工具、应用程序共享以及同步实现 方法等内容。
人机交互技术课件(完整版)
人机交互技术课件第一部分：引言人机交互技术，顾名思义，就是指人与计算机之间的交互方式。
这种交互方式包括我们日常生活中使用的计算机、手机、平板电脑等各种设备。
随着科技的发展，人机交互技术也在不断地进步，使得我们与计算机之间的交互变得更加自然、便捷。
人机交互技术的发展历程人机交互技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代。
当时，计算机主要用于科学计算，用户通过键盘输入数据和命令，计算机输出结果。
这种交互方式被称为命令行界面（CLI）。
随着计算机技术的不断发展，图形用户界面（GUI）逐渐取代了CLI，使得用户可以通过鼠标和键盘与计算机进行交互。
随后，触摸屏、语音识别、手势识别等技术不断涌现，使得人机交互变得更加多样化和自然。
人机交互技术的应用领域人机交互技术已经广泛应用于各个领域，如智能家居、虚拟现实、智能交通、医疗健康等。
在智能家居领域，用户可以通过语音控制家中的电器设备，如灯光、空调、电视等。
在虚拟现实领域，用户可以通过头戴设备与虚拟世界进行交互，体验更加真实的虚拟现实体验。
在智能交通领域，人机交互技术可以用于自动驾驶汽车的导航和驾驶控制。
在医疗健康领域，人机交互技术可以用于医疗设备的操作和监控。
人机交互技术的未来展望人机交互技术是计算机科学中一个重要的研究领域，它的发展和应用已经深刻地改变了我们的生活方式。
随着科技的不断进步，人机交互技术将继续发展，为我们的生活带来更多的便利和乐趣。
人机交互技术的发展趋势1. 自然语言处理：自然语言处理（NLP）技术的发展将使得计算机能够更好地理解和处理人类语言。
这将使得用户与计算机之间的交互更加自然和流畅，用户可以通过语音与计算机进行交流，无需使用键盘和鼠标。
2. 机器学习：机器学习技术的发展将使得计算机能够更好地学习和适应用户的需求。
通过分析用户的行为和偏好，计算机可以提供更加个性化的服务和推荐。
3. 增强现实和虚拟现实：增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术的发展将使得用户能够与虚拟世界进行更加沉浸式的交互。
人机交互技术第1章PPT课件
人机交互技术第1章
人机交互的概念 人机交互的研究内容 人机交互的发展历史 人机交互的应用
◦ 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 围绕这些方面的主要现象进行研究的科学。
1.2 人机交互研究内容
◦ 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）
1.4 HCI的应用
教育科研
◦ 科视设计并安装的全沉浸式Christie TotalVIEW™ CAVE（图1-7），用于 在威斯康星州Pier的密尔沃基举办的 著名的Discovery World展览。这套 被Discovery World称为“人机交互式 虚拟教育”（HIVE）系统运用了3D投 影显示技术——Mirage系列投影机， 实现了的沉浸式3D环境，使参观者能 够获得关于生活环境的“近似真实”体验。
1.4 HCI的应用
军事
◦ 军事战略战术演练和培训领域是刺激交互技术发展的源动 力，从早期的飞机驾驶员培训到今天的军事战略和战术演 习仿真等。使用计算机仿真技术不仅降低成本而且可方便 地改变环境和条件，适用于特殊，危险等环境。
◦ 群件（Groupware）
群件是指帮助群组协同工作的计算机支持的协作环境，主要 涉及个人或群组间的信息传递、群组中的信息共享、业务过 程自动化与协调，以及人和过程之间的交互活动等。目前与 人机交互技术相关的研究主要包括：群件系统的体系结构、 计算机支持交流与共享信息的方式、交流中的决策支持工具、 应用程序共享以及同步实现方法等内容。
人机交互的概念 人机交互的研究内容 人机交互的发展历史 人机交互的应用
◦ 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 围绕这些方面的主要现象进行研究的科学。
1.2 人机交互研究内容
◦ 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）
1.4 HCI的应用
教育科研
◦ 科视设计并安装的全沉浸式Christie TotalVIEW™ CAVE（图1-7），用于 在威斯康星州Pier的密尔沃基举办的 著名的Discovery World展览。这套 被Discovery World称为“人机交互式 虚拟教育”（HIVE）系统运用了3D投 影显示技术——Mirage系列投影机， 实现了的沉浸式3D环境，使参观者能 够获得关于生活环境的“近似真实”体验。
1.4 HCI的应用
军事
◦ 军事战略战术演练和培训领域是刺激交互技术发展的源动 力，从早期的飞机驾驶员培训到今天的军事战略和战术演 习仿真等。使用计算机仿真技术不仅降低成本而且可方便 地改变环境和条件，适用于特殊，危险等环境。
◦ 群件（Groupware）
群件是指帮助群组协同工作的计算机支持的协作环境，主要 涉及个人或群组间的信息传递、群组中的信息共享、业务过 程自动化与协调，以及人和过程之间的交互活动等。目前与 人机交互技术相关的研究主要包括：群件系统的体系结构、 计算机支持交流与共享信息的方式、交流中的决策支持工具、 应用程序共享以及同步实现方法等内容。
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使用户利用多个通道以自然、串行/并行、 协作的方式进行人机对话
通过整合来自多个通道的、精确的和不 精确的输入来捕捉用户的交互意图，提 高人机交互的自然性和高效性
MMI
手
用
嘴
…
击键/指点 通
语音
道
眼神
整
…
合
户
眼
手
…
2D/3D 多媒体信息
图5－1 多通道人机界面概念模型
应用例程
多通道用户界面研究的目标
互补性可能存在一个“优势通道 （Dominant Modality）”，并需要其他通道 予以辅助，例如，用语音直指（“This city”），则需鼠标在屏幕对象上指点
指派性
指派性是指某通道是完成特定交互任务唯 一途径的情形，即某通道必须被用于实现 特定交互任务而没有其他通道可以替代
指派性可分为两种情形
多通道用户界面主要关注人机界面中用 户向计算机输入信息以及计算机对用户 意图的理解
交互的自然性
使用户尽可能多地利用已有的日常技能与计算机 交互，降低认识负荷；
交互的高效性
使人机通讯信息交换吞吐量更大、形式更丰富， 发挥人机彼此不同的认知潜力；
与传统的用户界面特别是广泛流行的 WIMP/GUI兼容
交替而独立地使用不同的通道不是真正 意义上的多通道技术，必须允许充分地 并行、协作的通道配合关系
允许非精确的交互
人类语言本身就具有高度模糊性，人类 在日常生活中习惯于并大量使用非精确 的信息交流
允许使用模糊的表达手段可以避免不必 要的认识负荷，有利于提高交互活动的 自然性和高效性
多通道人机交互技术主张以充分性代替 精确性
有关视踪原理和技术的研究 二是在使用这种交互方式后，人机界面的设计技术和原
理的研究
眼动跟踪
早期的视线跟踪技术首先应用于心理学研 究、助残等领域，后来被应用于图像压缩 及人机交互技术
视线跟踪技术有强迫式与非强迫式、穿戴 式与非穿戴式、接触式与非接触式之分
视线跟踪系统可促成视觉交互双向性， 听觉通道利用三维听觉定位器实现交互 双向性
交互的隐含性
追求交互自然性的多通道用户界面并不需 要用户显式地说明每个交互成分，反之是 在自然的交互过程中隐含地说明
用户的视线自然地落在所感兴趣的对象之上 用户的手自然地握住被操纵的目标
多通道用户界面评价
基于多通道用户界面所追求的目标，人们 提出相应的评价多通道用户界面的若干指 标（Nigay等人提出的CARE指标）：
一种是不存在其他选择，称为严格的指派性 （Strict Assignment）
另一种是虽然存在选择，但用户或系统总是倾 向于使用同一种通道，称为代理指派性（Agent Assignment）
等效性
等效性是指在完成特定交互任务时至少有 两种以上通道可以互相替代，由于设备特 性、用户习惯或临时因素（如手头正忙） 而使某种通道不能使用时，可选择其他通 道代替。
第7章 多通道人机交互
本章内容
多通道交互技术概述 眼动跟踪 三维输入 实例介绍
多通道交互技术概述
为适应目前和未来的计算机系统要求，人机 界 面 应 能 支 持 时 变 媒 体 （ time-varing media），实现三维、非精确及隐含的人机 交互，而多通道人机界面是达到这一目的的 重要途径
80 年 代 后 期 以 来 ， 多 通 道 用 户 界 面 (Multimodal User Interface)成为人机交互 技术研究的崭新领域，在国内外受到高度重 视
多通道用户界面
消除当前WIMP/GUI用户界面通信带宽 不平衡的瓶颈
综合采用视线、语音、手势眼神、表情 等新的交互通道、设备和交互技术
多通道用户界面的基本特点
使用多个感觉和效应通道 允许非精确的交互 三维和直接操纵 交互的双向性 交互的隐含性
使用多个感觉和效应通道
感觉通道侧重于多媒体信息的接受，效 应通道侧重于交互过程中控制与信息的 输入，两者密不可分、相互配合
一种通道(如语音)不能充分表达用户的意 图时，需辅以其它通道(如手势指点)的信 息；有时使用辅助通道以增强表达力
三维和直接操纵
人类的大多数活动领域具有三维和直接 操纵特点
人生活在三维空间，习惯于看、听和操 纵三维的客观对象，并希望及时看到这 种控制的结果
多通道人机交互的自然性反应了这种本 质特点
交互的双向性
人的感觉和效应通道通常具有双向性的 特点，如视觉可看可注视，手可控制、 可触及等
多通道用户界面使用户避免生硬的、不 自然的、频繁的、耗时的通道切换，从 而提高自然性和效率
冗余性
冗余性是指在特定交互中多个通道同时使 用并具有相同的表达作用
不同通道为相同参数提供所需信息，并且 所表达信息可能是一致的，也可能是矛盾 的
眼动跟踪（Eye-Gaze Tracking）
与视觉有关的人机交互自始至终都离不开视线的 控制
如果能通过用户的视线盯着感兴趣的目标，计算 机便“自动”将光标置于其上，人机交互将更为 直接，也省去了上述交互过程中的大部分步骤
视线追踪主要用于军事领域（如飞行员观 察记录），阅读及帮助残疾人通信等
图5－2 Stanford University和The Poynter Institute合作研究 人们 对于Internet上新闻的注意程度
图5－3 人们对于Internet上新闻的注意程度研究结果
人们对于Internet上新闻的注意程度研究结 果
互补性（complementary）； 指派性（Assignment）； 等效性（Equivalence）； 冗余性（Redundancy）；
互补性
互补性是指若干通道必须以互补方式完成 特定的交互任务，也就是说，当单个通道 不能提供充分的任务信息时，需要其他通 道补充，如手势指点补充语音命令
内容
注视率
文章文字（Articles text）
92%
简讯（Briefs）
82%
照片（Photos）
64%
标题广告（Banner Ads）
45%
图形（graphics）
22%
眼动的主要形式
眼动有三种主要形式
跳动（Saccades）
在正常的视觉观察过程中，眼动表现为在一系列被观 察目标上的停留及在这些停留点之间的飞速跳跃
通过整合来自多个通道的、精确的和不 精确的输入来捕捉用户的交互意图，提 高人机交互的自然性和高效性
MMI
手
用
嘴
…
击键/指点 通
语音
道
眼神
整
…
合
户
眼
手
…
2D/3D 多媒体信息
图5－1 多通道人机界面概念模型
应用例程
多通道用户界面研究的目标
互补性可能存在一个“优势通道 （Dominant Modality）”，并需要其他通道 予以辅助，例如，用语音直指（“This city”），则需鼠标在屏幕对象上指点
指派性
指派性是指某通道是完成特定交互任务唯 一途径的情形，即某通道必须被用于实现 特定交互任务而没有其他通道可以替代
指派性可分为两种情形
多通道用户界面主要关注人机界面中用 户向计算机输入信息以及计算机对用户 意图的理解
交互的自然性
使用户尽可能多地利用已有的日常技能与计算机 交互，降低认识负荷；
交互的高效性
使人机通讯信息交换吞吐量更大、形式更丰富， 发挥人机彼此不同的认知潜力；
与传统的用户界面特别是广泛流行的 WIMP/GUI兼容
交替而独立地使用不同的通道不是真正 意义上的多通道技术，必须允许充分地 并行、协作的通道配合关系
允许非精确的交互
人类语言本身就具有高度模糊性，人类 在日常生活中习惯于并大量使用非精确 的信息交流
允许使用模糊的表达手段可以避免不必 要的认识负荷，有利于提高交互活动的 自然性和高效性
多通道人机交互技术主张以充分性代替 精确性
有关视踪原理和技术的研究 二是在使用这种交互方式后，人机界面的设计技术和原
理的研究
眼动跟踪
早期的视线跟踪技术首先应用于心理学研 究、助残等领域，后来被应用于图像压缩 及人机交互技术
视线跟踪技术有强迫式与非强迫式、穿戴 式与非穿戴式、接触式与非接触式之分
视线跟踪系统可促成视觉交互双向性， 听觉通道利用三维听觉定位器实现交互 双向性
交互的隐含性
追求交互自然性的多通道用户界面并不需 要用户显式地说明每个交互成分，反之是 在自然的交互过程中隐含地说明
用户的视线自然地落在所感兴趣的对象之上 用户的手自然地握住被操纵的目标
多通道用户界面评价
基于多通道用户界面所追求的目标，人们 提出相应的评价多通道用户界面的若干指 标（Nigay等人提出的CARE指标）：
一种是不存在其他选择，称为严格的指派性 （Strict Assignment）
另一种是虽然存在选择，但用户或系统总是倾 向于使用同一种通道，称为代理指派性（Agent Assignment）
等效性
等效性是指在完成特定交互任务时至少有 两种以上通道可以互相替代，由于设备特 性、用户习惯或临时因素（如手头正忙） 而使某种通道不能使用时，可选择其他通 道代替。
第7章 多通道人机交互
本章内容
多通道交互技术概述 眼动跟踪 三维输入 实例介绍
多通道交互技术概述
为适应目前和未来的计算机系统要求，人机 界 面 应 能 支 持 时 变 媒 体 （ time-varing media），实现三维、非精确及隐含的人机 交互，而多通道人机界面是达到这一目的的 重要途径
80 年 代 后 期 以 来 ， 多 通 道 用 户 界 面 (Multimodal User Interface)成为人机交互 技术研究的崭新领域，在国内外受到高度重 视
多通道用户界面
消除当前WIMP/GUI用户界面通信带宽 不平衡的瓶颈
综合采用视线、语音、手势眼神、表情 等新的交互通道、设备和交互技术
多通道用户界面的基本特点
使用多个感觉和效应通道 允许非精确的交互 三维和直接操纵 交互的双向性 交互的隐含性
使用多个感觉和效应通道
感觉通道侧重于多媒体信息的接受，效 应通道侧重于交互过程中控制与信息的 输入，两者密不可分、相互配合
一种通道(如语音)不能充分表达用户的意 图时，需辅以其它通道(如手势指点)的信 息；有时使用辅助通道以增强表达力
三维和直接操纵
人类的大多数活动领域具有三维和直接 操纵特点
人生活在三维空间，习惯于看、听和操 纵三维的客观对象，并希望及时看到这 种控制的结果
多通道人机交互的自然性反应了这种本 质特点
交互的双向性
人的感觉和效应通道通常具有双向性的 特点，如视觉可看可注视，手可控制、 可触及等
多通道用户界面使用户避免生硬的、不 自然的、频繁的、耗时的通道切换，从 而提高自然性和效率
冗余性
冗余性是指在特定交互中多个通道同时使 用并具有相同的表达作用
不同通道为相同参数提供所需信息，并且 所表达信息可能是一致的，也可能是矛盾 的
眼动跟踪（Eye-Gaze Tracking）
与视觉有关的人机交互自始至终都离不开视线的 控制
如果能通过用户的视线盯着感兴趣的目标，计算 机便“自动”将光标置于其上，人机交互将更为 直接，也省去了上述交互过程中的大部分步骤
视线追踪主要用于军事领域（如飞行员观 察记录），阅读及帮助残疾人通信等
图5－2 Stanford University和The Poynter Institute合作研究 人们 对于Internet上新闻的注意程度
图5－3 人们对于Internet上新闻的注意程度研究结果
人们对于Internet上新闻的注意程度研究结 果
互补性（complementary）； 指派性（Assignment）； 等效性（Equivalence）； 冗余性（Redundancy）；
互补性
互补性是指若干通道必须以互补方式完成 特定的交互任务，也就是说，当单个通道 不能提供充分的任务信息时，需要其他通 道补充，如手势指点补充语音命令
内容
注视率
文章文字（Articles text）
92%
简讯（Briefs）
82%
照片（Photos）
64%
标题广告（Banner Ads）
45%
图形（graphics）
22%
眼动的主要形式
眼动有三种主要形式
跳动（Saccades）
在正常的视觉观察过程中，眼动表现为在一系列被观 察目标上的停留及在这些停留点之间的飞速跳跃