人机交互技术及其应用科普_百度文库
人机交互技术的研究及其应用分析

人机交互技术的研究及其应用分析第一章:引言随着计算机技术的飞速发展,人机交互技术逐渐成为最为重要的研究方向之一。
该技术不仅可以提高用户的工作效率和体验感,还在许多领域具有广泛的应用价值,如教育、医疗、交通、金融等。
本文旨在探讨人机交互技术的研究与应用,为读者带来全新的视角和思考。
第二章:人机交互技术概述人机交互技术是一种借助计算机和其他智能设备与人类进行通信、交互和协作的技术。
它包含了人机界面设计、交互技术、多媒体技术、自然语言处理、智能用户推荐等众多方面。
人机交互技术的目标是设计出一种能够使人更加高效地使用计算机的系统,同时提高用户的满意度和使用体验。
第三章:人机交互技术的研究1、人机交互界面设计人机交互界面设计是人机交互技术的重要组成部分,其目的是创造出用户友好、易于操作的界面,降低用户的学习成本和使用难度。
目前,人机交互界面设计涉及到的领域非常广泛,如图形设计、色彩搭配、图标设计、按钮排布等。
2、自然语言处理自然语言处理是将人类语言转化为计算机可以处理的形式,并进行相应的语义分析、语音识别、文本生成等过程。
自然语言处理技术的应用非常广泛,如智能问答、机器翻译、语音识别、语音合成等。
3、交互技术交互技术主要关注人与计算机之间的互动体验。
在现代互联网软件应用中,交互技术扮演着至关重要的角色,如快速响应、流畅的动画效果、简单易用的操作等。
其技术内容包括动态效果、信号处理、交互设计等多个方面。
第四章:人机交互技术的应用1、智能家居人机交互技术在智能家居方面的应用广泛,如智能音箱、智能灯光、智能家电等。
通过语音识别技术,用户可以通过与智能设备进行对话来控制家居设备的开关、温度、湿度等参数。
2、教育领域人机交互技术在教育领域也有着非常广泛的应用,如远程教育、多媒体教学、电子课本等。
教师和学生可以通过多媒体、互动交流等方式进行有效的知识传播。
3、医疗领域人机交互技术在医疗领域有着广泛的应用价值,如智能病房、远程门诊、医疗影像处理等。
人机交互技术的基础理论和应用

人机交互技术的基础理论和应用随着科技的不断进步,人机交互技术在我们的生活中也变得越来越重要。
人机交互技术是计算机科学的一个分支,涉及到人类和计算机之间的交互方式,包括界面设计、自然语言处理、虚拟现实等多个方面。
本文将对人机交互技术的基础理论和应用进行探讨。
一、人机交互技术的基础理论1.认知心理学人机交互技术的基础理论之一就是认知心理学。
认知心理学主要研究人类的思维和认知过程,它涉及到人类大脑的结构和功能。
在设计人机交互系统时,认知心理学可以帮助我们更好地了解用户的思考方式和认知过程,有助于我们设计出更符合用户认知规律的界面。
2.交互设计交互设计是人机交互技术的另一个基础理论。
交互设计主要是指人机界面的设计,包括界面元素的排版、配色、字体等等。
良好的交互设计可以提高用户的体验和使用效率,减少用户的操作错误。
3.信息可视化信息可视化也是人机交互技术的重要组成部分。
信息可视化指的是将数据和信息通过图表、图形等方式呈现出来,使人们更直观地理解和使用这些信息。
在人机交互系统中,信息可视化可以提高用户对信息的理解和使用效率,促进人机交互的效果。
二、人机交互技术的应用1.人机界面设计人机界面设计是人机交互技术最经典的应用之一。
现代计算机软件和应用程序的设计都需要一个合理的人机界面,这个界面必须符合用户的心理习惯和认知规律,才能让用户使用得更加舒适和轻松。
在人机交互技术中,我们需要将交互设计和认知心理学相结合,设计出更好的人机界面。
2.虚拟现实虚拟现实是一种模拟真实场景的技术。
它可以通过计算机来呈现出一种虚拟的环境,让用户在其中产生身临其境的感觉。
在人机交互技术中,虚拟现实可以被广泛应用于游戏、模拟训练、医疗治疗等领域,提供更加真实和立体的用户体验。
3.智能语音交互智能语音交互技术是近年来人机交互技术的新热点。
智能语音交互技术可以通过语音识别和自然语言处理实现人与机器之间的交互。
很多智能设备和软件,如智能手机和智能音箱等,都已经加入了智能语音交互功能。
人机交互技术的研究及其应用

人机交互技术的研究及其应用随着科技的不断进步,人与计算机之间的交互方式也在不断更新换代。
从最初的键盘、鼠标以及图形用户界面,到如今的触屏、语音识别、虚拟现实等技术,人机交互技术已经在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,不仅为我们带来了更加方便快捷的使用体验,也让我们感受到了科技发展的魅力。
在本文中,我们将探讨人机交互技术的研究现状以及其应用前景。
一、人机交互技术的发展现状目前,以触屏、语音识别、虚拟现实、增强现实等为代表的新型人机交互技术正日益发展壮大,并逐渐取代了传统的键盘、鼠标等输入方式。
其中,触屏技术的发展是最为迅速和显著的。
在今天的移动端设备中,几乎所有的手机和平板电脑都采用了触屏输入方式,并且越来越多的智能家居设备和汽车也开始引入触屏技术以提供更为便捷的控制方式。
然而,触屏技术的发展仍受到一些限制,比如抗干扰能力较弱,触摸过程容易误操作等问题。
因此,语音识别技术作为一种替代品,也开始逐渐受到大众的青睐。
现在,通过语音识别技术,用户可以轻松地通过口头指令来实现多种功能,如语音搜索、语音翻译、语音输入等。
除了触屏和语音识别技术外,虚拟现实与增强现实技术也在人机交互领域中占据了一席之地。
相比于传统的屏幕操作方式,虚拟现实和增强现实能够将用户直接带入到虚拟环境中,提供更加沉浸式的用户体验。
二、人机交互技术的应用随着人机交互技术的不断发展,它的应用领域也越来越广泛。
以下是几个具有代表性的应用领域。
1. 智能家居目前,智能家居已经成为智能化生活的重要组成部分之一。
通过人机交互技术,用户可以在家中通过语音指令来打开灯光、调整室温、拉上窗帘等,大大提高了家居生活的便利性和智能化程度。
2. 移动设备人机交互技术也成为了移动设备的重要组成部分。
目前,大部分的智能手机和平板电脑都采用了触屏输入方式,并增加了一些人性化的功能,如智能矫正、手势操作等。
3. 医疗保健人机交互技术在医疗保健领域中也有着广泛的应用。
人机交互技术的研究及应用

人机交互技术的研究及应用近年来随着人机交互技术的发展和应用的普及,我们可以感受到,人们的生活和工作方式正在发生着翻天覆地的变化。
在这个信息爆炸时代,人机交互技术已经成为了构建智慧社会的必要条件之一。
本文将从人机交互技术的定义、研究进展和应用实践三个方面进行探讨。
一、人机交互技术的定义人机交互技术是指通过计算机技术来实现人与机器之间互动的过程。
它是计算机科学、心理学、设计等学科的交叉领域。
人机交互技术的发展历程大概可分为以下几个阶段:1、早期人机交互技术阶段这一阶段主要是在20世纪50年代末至60年代初期,计算机还处于发展初期,人机交互技术的主要应用领域是科学和工程计算。
这个时期,人们使用计算机时都需要学习一些比较复杂的指令和程序。
2、窗口界面阶段随着计算机硬件和软件的发展,图形用户界面应运而生。
这个时期,人们通过图形化的界面来操作计算机,这种方式极大地降低了使用计算机的门槛。
1981年,Xerox Alto推出了包括窗口、鼠标、图形等元素的图形用户界面,其后的苹果Macintosh也引领着计算机界的用户界面风格,强调人机交互精心设计环境的优点,一度成为了业内的标杆。
3、触控屏幕与语音应用阶段人们随着时间和技术发展的进步,对于人机交互的要求也越来越高,因此出现了触控屏幕以及语音识别等新技术。
这种人机交互方式更加直接,不需要用鼠标等外部设备来进行操控,让人机之间的交互变得更加自然。
二、人机交互技术的研究进展人机交互技术的研究一直是计算机科学领域的核心研究方向之一。
在这个领域里,常常需要重视以下几个主要方面:1、用户行为研究评估用户的期望和需求是开展人机交互研究的核心。
利用问卷调查、访谈、实验等方法可以收集用户的反馈和行为数据,从而提升人机交互系统的用户体验。
2、交互设备研究针对不同的交互需求和场景,需要研究和开发不同的交互设备。
例如,传感器技术可以用来检测人的动作和手势,而智能手机和VR(虚拟现实)等设备已经被广泛应用于人机交互。
人机交互技术的发展及其应用

人机交互技术的发展及其应用1. 人机交互技术的概述人机交互技术(Human-Computer Interaction, HCI)是指通过计算机技术将人与机器之间的信息交互进行整合,实现信息处理的目的。
它包括计算机软件、硬件、人员、过程以及各种相关工具和技术的集成。
2. 人机交互技术的发展历程随着计算机技术的快速发展,人机交互技术也逐渐得以发展,并取得了重要的成就。
人机交互技术历经了以下几个发展阶段:(1)第一代人机交互技术(1960年代):主要以命令行界面为主,需要用户输入命令进行操作。
(2)第二代人机交互技术(1970年代-1980年代):开始采用图形用户界面(GUI),方便用户进行图形操作。
(3)第三代人机交互技术(1990年代-2000年代):随着多媒体技术的发展,平面界面已不再满足需求,开始采用更加直观的多媒体界面,如声音、视频等。
(4)第四代人机交互技术(2000年代-至今):受到移动设备的普及和智能家居等新兴领域的发展,人机交互技术不断发展,种类繁多,如语音交互、手势识别、虚拟现实等。
3. 人机交互技术的应用(1)游戏行业:人机交互技术在游戏中的应用越来越广泛,如虚拟现实、手柄、体感游戏等,提高了游戏的互动性。
(2)医疗行业:人机交互技术在医疗领域的发展,可以使医生以更加便捷的方式获取患者病历和医学数据,提高了医生的工作效率。
(3)智能家居:人机交互技术可以使家居设备之间的互动更加便捷,让用户可以通过语音、手势等方式来控制家居设备。
(4)教育行业:人机交互技术在教育中的应用,可以使教育变得更加有趣和互动性更强,例如:智能化的课堂、虚拟实验室等。
4. 人机交互技术的未来发展(1)语音交互技术:随着人工智能技术的普及,语音交互技术将会更加智能化和自然化。
(2)虚拟现实技术:随着陀螺仪、加速度计等传感器技术的进步,虚拟现实技术将会更加实用化和具备更多的应用场景。
(3)人工智能技术:随着深度学习等人工智能技术的不断成熟,人机交互技术将会呈现出更多的可能。
计算机科学中的人机交互技术和应用

计算机科学中的人机交互技术和应用近年来,随着计算机技术的不断发展壮大,人机交互技术也成为计算机科学中的重要研究领域之一。
人机交互技术致力于提高人们与计算机之间的交互体验,使计算机系统更加智能化,实现人与计算机的更加紧密的联系。
人机交互技术是一门涵盖了多种技术的综合性学科,其中包括人工智能、信息技术、通信技术、心理学、工业设计等领域的知识。
人机交互技术的发展,不仅需要技术的不断创新提高,也需要对人的行为和需求进行深入的研究,从而提出更好的人机交互设计方案。
在人机交互技术中,尤其是计算机的图形用户界面(GUI)设计中,以设计人机交互界面的易用性和适应性为首要目标。
在一定程度上,良好的界面设计可以帮助用户更好地理解和使用计算机软件和硬件,提高使用者的效率和满意度。
而且,一个良好的界面设计也可以节约时间和资源,减少人们的工作压力,实现人机交互的最佳实践。
在现代计算机科学中,人机交互技术的应用越来越广泛。
在交通、医疗、娱乐、家庭和商业领域等,都有丰富的应用模式。
例如,在交通领域,人机交互技术可以为司机提供提高驾驶安全的驾驶辅助功能,如车道偏离警报、压车道线提醒等;在医疗领域,人机交互技术可以提供更加智能化和便捷的医疗服务,如教育患者使用家庭药箱、智能家庭健康监测、医疗机器人等;在娱乐领域,人机交互技术可以提供各种富有创意和趣味的游戏和虚拟现实体验等。
除此之外,人机交互技术还有很多其他的应用方向。
例如,在教育领域中,人机交互技术可以为学生提供更为有趣、趣味和有效的学习体验;在商业领域中,人机交互技术可以有效地优化商业服务的团队协作模式,提高商业的生产力和效率。
在人机交互技术的研究和应用中,也存在一些挑战和困难需要攻克。
例如,当前的人机交互技术主要是针对视觉和运动控制领域的研究,而在语音识别、触摸界面和运动控制领域中,还需要进一步的研究和探索。
而且,在将人机交互技术应用于实际领域时,还需要综合考虑多方面的因素,如计算资源、能耗、安全、隐私和技术可行性等。
人机交互技术及其应用(科普)

人机交互技术及其应用〔科普〕信息技术的高速进展对人类生产、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、欢快的同时,也促进着人机交互技术的进展。
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进展要滞后很多,已成为人类运用信息技术深入探究和生疏客观世界的瓶颈。
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争论的一项关键技术,例如,在美国21 世纪信息技术打算中,将软件、人机交互、网络、高性能计算列为根底争论内容,美国国防关键技术打算也把人机交互列为软件技术进展的重要内容之一,在我国的“863”、“973”和自然科学基金等工程中,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 Interacti,onHCI 〕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展争论的科学,狭义的讲,人机交互技术主要是争论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局部。
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供给信息。
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亲热的联系,其中,认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论根底,而多媒体技术和虚拟现实技术与人机交互技术相互穿插和渗透。
作为是信息技术的一个重要组成局部,人机交互将连续对信息技术的进展产生巨大的影响。
二、人机交互的争论内容人机交互的争论内容格外广泛,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争论与开发,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 Methodolog〕y一个交互界面的好坏,直接影响到软件开发的成败。
人机交互技术与应用

人机交互技术与应用人机交互技术是指通过人与计算机之间的信息交流与互动,实现双方有效沟通与合作的技术手段。
随着科技的不断发展,人机交互技术已经广泛应用于各个领域,包括教育、医疗、娱乐等,极大地改善了人们的生活质量和工作效率。
本文将探讨人机交互技术在不同领域的应用,并分析其对社会的影响。
一、教育领域在教育领域,人机交互技术的应用为教学活动带来了很大的创新。
传统的黑板、纸质教材逐渐被智能电子白板、电子书籍所取代,学生可以通过触摸屏幕或手写笔与电子设备进行互动。
教师可以利用互动式教学软件展示教学内容,学生可以通过点击、拖拽等手势与教学内容进行互动。
这种互动方式不仅提高了学生的学习积极性,还能帮助他们更好地理解和记忆知识。
此外,虚拟现实技术也被广泛应用于教育培训。
学生可以通过VR 眼镜等设备进入虚拟场景,亲身体验各种知识和技能。
比如,在历史课上,学生可以通过虚拟现实技术走进博物馆,观赏历史文物;在生物课上,学生可以通过虚拟实验室进行生物实验。
这样的教学方式不仅丰富了学生的学习内容,还提供了与传统教学方式不同的视觉和听觉体验。
二、医疗领域人机交互技术在医疗领域的应用也非常广泛。
例如,医生可以通过护士站或电子病历系统与患者进行交流。
医生可以通过电子病历系统查看患者的病历、化验结果等信息,并及时给予患者诊断和治疗建议。
这样不但提高了医生的工作效率,也减少了因为病历纸质化带来的麻烦。
同时,在手术过程中,医生可以通过虚拟现实技术模拟手术过程,提前规划手术方案,提高手术的成功率。
另外,智能穿戴设备也被广泛应用于医疗领域。
比如,智能手表可记录患者的步数、心率等生理指标,并将这些数据传输给医生。
医生可以通过移动设备查看这些数据,了解患者的健康状况,并及时给予干预和治疗建议。
这种智能医疗设备不仅使医生能够更好地监测患者的状态,也让患者更方便地掌握自己的健康信息。
三、娱乐领域人机交互技术在娱乐领域被广泛运用,为人们提供了丰富多样的娱乐体验。
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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。
多通道交互技术(Multi-Modal)在多通道交互中,用户可以使用语音、手势、眼神、表情等自然的交互方式与计算机系统进行通信。
多通道交互主要研究多通道交互界面的表示模型、多通道交互界面的评估方法以及多通道信息的融合等。
其中,多通道整合是多通道用户界面研究的重点和难点。
认知与智能用户界面(Recognition and Intelligent User Interface)智能用户界面(Intelligent User Interface,IUI)的最终目标是使人机交互和人-人交互一样自然、方便。
上下文感知、眼动跟踪、手势识别、三维输入、语音识别、表情识别、手写识别、自然语言理解等都是认知与智能用户界面需要解决的重要问题。
虚拟环境(Virtual Environment)中的人机交互“以人为本”的、自然和谐的人机交互理论和方法是虚拟现实的主要研究内容之一。
通过研究视觉、听觉、触觉等多通道信息融合的理论和方法、协同交互技术以及三维交互技术等,建立具有高度真实感的虚拟环境,使人产生“身临其境”的感觉。
移动界面设计(Mobile and Ubicomp)移动计算(Mobile Computing)、普适计算(Ubiquitous Computing)等对人机交互技术提出了更高的要求,面向移动应用的界面设计问题已成为人机交互技术研究的一个重要应用领域。
针对移动设备的便携性、位置不固定性和计算能力有限性以及无线网络的低带宽高延迟等诸多的限制,研究移动界面的设计方法,移动界面可用性与评估原则,移动界面导航技术,以及移动界面的实现技术和开发工具,是当前的人机交互技术的研究热点之一。
三、人机交互技术的发展自1946年世界上第一台数字计算机诞生以来,计算机为人的能力的扩展提供了巨大的帮助,作为计算机系统的一个重要组成部分,人机交互一直伴随着计算机的发展而发展。
人机交互的发展过程,也是人适应计算机到计算机不断地适应人的发展过程。
从人机界面(Interface)的到人机交互(Interaction),从1969年第一次人机系统国际大会,到2010年的中国人机交互研讨会,人机交互理论和技术经历了多个阶段的发展。
特别是20世纪90年代后期以来,人机交互的研究重点放在了智能化交互,多模态(多通道)-多媒体交互,虚拟交互以及人机协同交互等方面,也就是放在以人为在中心的人机交互技术方面。
概括地讲,人机交互的发展经历了以下几个阶段:(1)早期的手工作业阶段;(2)作业控制语言及交互命令语言阶段;(3)图形用户界面(GUI)阶段;(4)网络用户界面的出现;(5)多通道、多媒体的智能人机交互阶段;(6)虚拟交互界面。
鼠标的出现,使人们更流畅地进行人机交互。
与键盘中的方向键相比,它显然更加符合人的自然习惯。
这是人机交互的第一次革命。
键盘与鼠标的人机交互组合,从PC时代一直延续到互联网时代,并无太大改变,直到智能手机和多点触摸的出现。
迅速普及的多点触摸技术,是人机交互史上的第二次革命,而引领它的又是苹果公司与它的革命性手机iPhone。
多点触摸打开了另外一扇窗户,它让所有人意识到其实键盘可以成为触摸的一部分,而很多命令其实能通过多个手指在触摸屏上划动方式的不同来完成,比如放大和缩小图片。
问世不久的Kinect则可以称得上人机交互的引领新潮流的第三次革命。
它整合了具有革命性的技术—3D图片识别与视频捕捉,加上硬件体验的不断优化,再加上对应其特性的专属游戏开发,在游戏这一特定的应用场景对技术的强化,最终塑造了Kinect这一人机互动的革命性产品。
四、自然和谐的人机交互当前,虚拟现实、移动计算、普适计算等新技术发展迅速,对人机交互技术提出了新的挑战和更高的要求,同时也提供了许多新的机遇。
在这一阶段,自然和谐的人机交互方式得到了一定的发展,其主要特点是基于语音、手写体、姿势或者跟踪、表情等输入手段进行多通道交互,其目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式进行交互操作,这正是理想的人机交互所强调的“用户自由”之所在。
在自然和谐的人机交互的发展过程中,人们除了致力于研究开发友好的逼真的三维用户界面,基于声音、动作、表情等多种通道的自然交互方式,还发明了大量的新交互设备,如头盔式立体显示器,数据手套等。
目前,对于人类重要的自然交互方式——语音和笔的交互技术,包括手写识别、笔式交互、语音识别、语音合成、数字墨水(Digital Ink)等,其发展已经有了很大的成效,如中科院自动化所开发的“汉王笔”手写汉字识别系统,经过近20年的研究和开发,已能识别27000汉字,当用非草写汉字、以每分钟12个汉字的速度书写时,识别率可达99.8%;微软亚洲研究院多通道用户界面组发明的数字墨水技术,采用全新易操纵的笔交互设备、高质量的墨水绘制技术、智慧的墨迹分析技术等,使它不仅可用作为文字识别、图形绘制的输入,而且作为一种全新的“Ink”数据模型,使手写笔记更易阅读、获取、组织和使用。
数字墨水技术已作为产品,结合在微软的Tablet PC 操作系统中,产生了巨大的社会影响。
它还将继续发展,有可能成为新一代优秀的自然交互设备;在笔式交互技术研究中,中国科学院软件所人机交互技术与智能信息处理实验室在笔式交互软件开发平台、面向教学的笔式办公套件(包括课件制作、笔式授课、笔式数学公式计算器、笔式简谱制作等)、面向儿童的神笔马良系统的开发应用方面均有出色的工作,其中不少已经实用化、产品化;IBM公司的Via Voice,中国科学院自动化所“汉语连续语音听写系统”等等。
虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术的发展和进步极大的推动了人机交互技术的发展。
虚拟现实是借助于计算机技术及硬件设备,建立高度真实感的虚拟环境,使人们通过视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感官在其中看、听、触、闻起来像真实的,以产生身临其境的感觉的一种技术。
虚拟现实技术有三个鲜明特征:真实感、沉浸感和交互性。
其中,自然和谐的交互方式也是虚拟现实技术的一个重要研究内容,其目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式与虚拟世界中的对象进行交互,人们除了致力于研究开发虚拟友好的用户界面,还发明了大量的三维交互设备,如立体眼镜、WorkBench、头盔式显示器、洞穴式立体显示器(CAVE)、墙式大屏幕立体显示器、数据服装、位置跟踪器、眼动跟踪器、触觉和力反馈装置、三维扫描设备、三维鼠标、三维跟踪球、三维游戏杆等等。
虽然人机交互并不是虚拟现实的全部,但虚拟现实为人机交互的研究提供了很好的契机和媒介。
五、基于人手的人机交互技术与应用自然人机交互模式是以直接操纵为主的的人机交互形式,而理想的人机交互模式就是要充分体现“用户自由”。
现在很多人使用触摸屏是因为触摸屏更容易得心应手,而在人的身体构成上,人手是最为灵活的部件,具有高度的自由度,所以基于人手的交互,体现了人机交互的和谐自然所在。
手势是一种自然、直观、易于学习的人机交互手段 ,手势输入是实现自然、直接人机交互不可缺少的关键技术。
目前的手势识别技术主要分为基于数据手套和基于视觉两种。
这两种方法各有自己的长处,也都取得了一些研究成果,但都还不成熟。
手势输入作为一种自然、丰富、直接的交互手段在人机交互技术中占有重要的地位。
其研究内容包括手势的定义、手势分割、手势建模、手势分析、手势识别以及基于手势的人机交互等。
由于人手是一个复杂的非刚性的多链接物体,且手势本身具有多义性、多样性以及在时间和空间上存在差异性的特点,手势的这种高维状态表达是姿态估计中有效全局搜索真实手势的最大障碍。
济南大学xx重点实验室结合计算机科学和认知心理学等相关学科,对3D运动人手跟踪进行多学科的交叉讨论和研究,提出了基于认知模型的运动人手的三维跟踪方法,并对涉及的关键问题进行了研究。
下面主要对基于人手的人机交互的应用进行概括和总结。
(1)手语识别和合成中国科学院计算所研制成功了基于多功能感知的中国手语识别与合成系统,它采用数据手套可识别大词汇量(5177个)的手语词。
该系统建立了中国手语词库。