人机交互PPT课件
合集下载
交互ppt课件制作
可访问性
考虑不同用户的需求，提 供可访问性支持，如文本 放大、色彩对比度等。
信息架构原则
结构清晰
组织信息内容，使其逻辑 清晰，易于理解。
信息层级
合理划分信息的层级关系 ，使用户能够快速找到所 需内容。
信息分类
将信息进行分类和分组， 方便用户浏览和查找。
交互设计原则
互动性
操作简便
提供丰富的互动元素，如问答、测试 、游戏等，激发用户的学习兴趣。
特点
具有丰富的交互元素，如按钮、超链 接、触发器等，可实现动态演示、实 时反馈、多媒体融合等功能。
交互式PPT课件的优势
提高学习效果
通过互动元素，激发学 习者兴趣，加深记忆和 理解，提高学习效果。
增强参与感
学习者可以与课件进行 互动，参与答题、操作 演示等活动，提高学习
参与度。
方便分享与传播
交互式PPT课件易于分 享和传播，可轻松实现
案例三：结束页设计
总结词
结束页是PPT课件的结尾，其设计应简洁明了，能够给观众留下深刻印象。
详细描述
结束页应包含感谢语、联系方式以及课件制作人员名单等内容。设计风格应与引 导页相呼应，同时可以通过加入适当的背景音乐或动态效果来增强结束页的印象 。
案例四：动画与交互动画设计
总结词
动画与交互动画是PPT课件中的重要元素，其设计应注重效果适度、易于操作。
简化操作流程，使用户能够快速完成 交互操作。
反馈及时
在用户进行交互操作时，给予及时、 准确的反馈。
视觉设计原则
一致性
保持课件的视觉风格和设计元素 的一致性。
清晰度
确保课件的文字、图片和颜色等视 觉元素清晰可辨。
美感
人机交互课件第3章 交互设备3
3.3.1 三维空间定位设备
Logitech 公司的 Magellan 3D Controller，它可提 供x,y,z,a,b,c 六个自 由度，并附有九个 按钮。
Magellan 的外观设计充分考虑了功效学的原 则，用户长时间操作不容易感到疲劳，用户只 要轻轻搓动其上的盖帽便可在屏幕上平移和旋 转三维物体，松手后盖帽会自动恢复到初始位 置。
空间跟踪定位器的主要的性能指标：
定位精度：指传感器所测出的位置与实际位置的差异 位置修改速率：指传感器在一秒钟内所能完成的测量 次数 延时：指被检测物体的某个动作与传感器测出该动作 时间的间隔
需要解决的关键问题
如何减少颤抖、漂移、噪音 在虚拟现实技术中广泛使用的传感器类型： 低频磁场式：在虚拟现实环境中，这种传感器常被用 来安装在数据手套和头盔显示器上。 超声式：
三维交互设备最基本的特点是具有六个自 由度。常见的三维输入设备主要有以下几 种：
1.空间跟踪定位器 2. 数据手套（Data Glove） 3.三维鼠标 4.触觉和力反馈器
3.3.1 三维空间定位设备
1.空间跟踪定位器
空间跟踪定位器或称三维空间传感器（如图3-18）是 一种能实时地检测物体空间运动的装置，可以得到物 体在六个自由度上相对于某个固定物体的位移，包括： X 、 Y 、 Z 坐标上的位置值，以及围绕 X 、 Y 、 Z 轴的 旋转值（转动，俯仰、摇摆）。 这种三维空间传感器对被检测的物体必须是无干扰的， 也就是说，不论这种传感器是基于何种原理或使用何 种技术，它都不应当影响被测物体的运动，因而称为 “非接触式传感器”。
头盔分单通道和双通道两种:
单通道的头盔显示器上装有一个液晶显示器并显示同 一幅图像； 双通道的头盔显示器上装有两个液晶显示器，左边的 液晶屏显示来自主控计算机生成的左眼图像，右边的 液晶显示屏显示来自主控计算机生成的右眼图像，每 一幅的图像的显示刷新速度都在60Hz以上，两幅图像 在两个液晶屏之间快速切换显示，根据立体成像原理， 观察者就可以看到立体图像
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
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。
人机交互技术2PPT课件
System.out.println (“\t2--注册图书”);
…….
System.out.println (“\t0--返回主菜单”);
}
public static void main(String args[]) throws Exception{
boolean quit=false;
在这种界面中，人还是被看成操作员，机器做 出被动的反应，人只能使用手这一交互通道用 键盘输入选择信息，通过视觉通道获取信息， 界面输出只能为静态的文本字符。
人机交互技术编写组
11
文本菜单的设计
设计基于文本菜单的系统主要包括两方 面的工作：菜单的生成和显示，内部流 程的控制及错误处理。
【例4-2】图书管理程序的主菜单的Java语言代码。
以符号为主的字符界面 以视觉感知为主的图形用户界面 兼顾听觉感知的多媒体用户界面 综合运用多种感观(包括触觉等)的虚拟现实技术
人机交互技术编写组
4
5.1人机交互技术概述
人机交互技术发生的历史及发展趋势
根据人机界面中的信息维度，人机交互技术 可以分为：
一维信息(主要指文本流，如早期电传式终端)
人机交互技术编写组
7
图5-1 命令行界面概念模型
人机交互技术编写组
8
命令行交互界面
操作系统MS-DOS是文本命令行交互界面。
例如，需要将所有扩展名为“.AAA”的文件
替换为扩展名为“.BBB”，如果在“我的电
脑”或“WINDOWS资源管理器”中，需要
一个一个地去查找、改名，操作的局限性是
显而易见的。利用命令rename
类自然语言:类自然语言则是介于计算机语言和 自然语言之间。
自然语言:自然语言的语法成分有更多的规则， 具有多义性、微妙、丰富、灵活的特点。
人机交互课程课件
无界面交互的未来展望
无界面交互技术将进一步发展， 实现人与机器之间的自然交互，
无需任何物理设备或屏幕。
通过手势、语音、生物特征等识 别技术，机器能够理解人的意图 并做出相应的反应，实现更加智
能和高效的人机交互。
无界面交互技术的发展将为未来 的智能生活带来更多的便利和创 新，例如智能家居、智能交通等
易用性
简化操作流程，降低使用难度，让用 户能够快速上手并高效地完成任务。
定制化
提供一定程度的定制化服务，满足不 同用户的个性化需求和偏好。
交互设计工具
线框图
原型设计
使用线框图来规划和展示产品的布局、界 面元素和交互流程。
创建产品原型，模拟真实产品的交互效果 ，以便在实际开发前进行测试和验证。
用户测试
04
THANKS
感谢观看
领域的应用。
05
人机交互课程实践
设计一个简单的网页交互
总结词：了解网页交互设计的基本原则和技巧 ，包括布局、导航、信息架构等。
01
确定网页的目标和受众，以便设计出符合 用户需求和习惯的界面。
03
02
详细描述
04
选择合适的布局和颜色方案，确保网页整 体风格统一、易于识别。
பைடு நூலகம்
设计清晰的导航结构，使用户能够快速找 到所需内容。
多模态交互时代
随着技术的不断进步，人机交互正朝着多模态交互的方向发展，即通 过多种方式与计算机进行交互，如手势、眼动、语音等。
02
人机交互基础知识
交互设计原则
用户为中心
设计始终以用户的需求和体验为出发点，确 保产品的易用性和满足用户期望。
可用性
确保产品功能和交互方式对用户来说是可用 的，避免出现误操作和信息混淆。
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
2024人教版三年级全一册 信息科技第一单元第3课《体验人机交互》课件(共19张PPT).ppt
康乃馨
活动三 体验手写交互
小夏知道“馨”字的写 法，但是还想知道它的读音 和释义。
于是，他在搜索页面手 写输入“馨”字，查询它的 读音和释义。
活动三 体验手写交互
页面中显示出“馨”的读音和释义。
这种与数字设备的交互方式， 叫作手写交互。
活动三 体验手写交互
（1）你用过数字设备的手写功能吗？ （2）哪些场景更适合手写输入？
序号 1 2 3 4
数字设备的名称 平板计算机
交互方式 触屏交互
所做的事情 放大图片，查看细节
活动四 体验语音交互
小夏想了解康乃馨更多的信息，他 打开搜索页面，按住传声器键，对着设 备说“康乃馨”。
设备很快进行识别，并将“康乃馨” 的信息展现了出来。
这种与数字设备的交互方式， 叫作语音交互。
活动四 体验语音交互
（1）你用过数字设备的语音功能吗？ （2）哪些场景适合使用语音交互？
我爸爸开车的时候 使用语音导航。
我和奶奶交流都是 用语音的方式。
活动四 体验语音交互
通过语音方式让手机读一首诗。
小结
1．通过与数字设备的交互，可以让数字设备为我们服务。 2．与数字设备的交互方式有多种，包括扫描、触屏、手写、语音等。 3．在使用数字设备时，要根据实际需要，以及个人习惯等，选择恰 当的交互方式。
课堂作业
列举几种你与常用数字设备的交互方式，说出数字设备的名称、 交互方式、所做的事情。
爸爸告诉他可以用扫描的方式识别花朵， 你知道应该怎么做吗？快来帮帮他吧。
活动二 体验扫描交互
小夏用移动设备中的识物软件， 对着花儿拍照。
移动设备开始扫描、识别。
形色app
活动二 体验扫描交互
人机交互课程 第3讲 课件
手写笔一般还带有两个或三个按键，其功能 相当于鼠标按键，这样在操作时不需要在手 写笔和鼠标之间来回切换。
18
3.1.2 手写设备
图 汉王笔手写系统
19
3.1.2 手写设备
手写汉字识别软件
除了硬件外，手写笔和手写板的另一 项核心技术是手写汉字识别软件，目 前各类手写笔的识别技术都已相当成 熟，识别率和识别速度也能够满足实 际应用的要求。
移动鼠标时滚球随之滚动，便会带动旁边的滚轴 前方的滚轴代表前后滑动，右方的滚轴代表左右滑动 光栅轮转动阻隔/接通发光两极管发出的光束 光电感应芯片 0 / 1信号
优点
灵敏度高 滚球不耐脏，导致光的阻隔
光电鼠标
光电鼠标
1985年，施乐帕洛阿尔托研究中心(PARC) 推出 纯光电，完全没有机械结构
2004年12月，罗技发布全球 首款利用激光定位技术的鼠 标—罗技MX1000激光无线 鼠标
微软
1987年，发布了采用通用的 RS-232接口的鼠标，而不再 需通过I/O扩展卡
13
图 BTC 9019URF 无线游戏键盘
14
2.人性化设计的键盘
图 BTC 9019URF 无线游戏键盘
15
其它键盘
字母顺序键盘
电话键盘
3.1.2 手写设备
手写笔板+手写笔:
是手写系统中一个很重要的部分。
有线笔:手写笔尾部均有一根电缆与手写板相 连，从手写板上输入电源 。
无线笔:借助于一些特殊技术而不需要任何电 源。无线笔的优点是携带和使用起来非常方 便，同时也较少出现故障。
纯机械式鼠标
主体结构
滚球，滚轴，译码轮（有金属片），电刷
工作过程
译码轮转动 电流接通/断开0/1 相对位置变化
18
3.1.2 手写设备
图 汉王笔手写系统
19
3.1.2 手写设备
手写汉字识别软件
除了硬件外，手写笔和手写板的另一 项核心技术是手写汉字识别软件，目 前各类手写笔的识别技术都已相当成 熟，识别率和识别速度也能够满足实 际应用的要求。
移动鼠标时滚球随之滚动，便会带动旁边的滚轴 前方的滚轴代表前后滑动，右方的滚轴代表左右滑动 光栅轮转动阻隔/接通发光两极管发出的光束 光电感应芯片 0 / 1信号
优点
灵敏度高 滚球不耐脏，导致光的阻隔
光电鼠标
光电鼠标
1985年，施乐帕洛阿尔托研究中心(PARC) 推出 纯光电，完全没有机械结构
2004年12月，罗技发布全球 首款利用激光定位技术的鼠 标—罗技MX1000激光无线 鼠标
微软
1987年，发布了采用通用的 RS-232接口的鼠标，而不再 需通过I/O扩展卡
13
图 BTC 9019URF 无线游戏键盘
14
2.人性化设计的键盘
图 BTC 9019URF 无线游戏键盘
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其它键盘
字母顺序键盘
电话键盘
3.1.2 手写设备
手写笔板+手写笔:
是手写系统中一个很重要的部分。
有线笔:手写笔尾部均有一根电缆与手写板相 连，从手写板上输入电源 。
无线笔:借助于一些特殊技术而不需要任何电 源。无线笔的优点是携带和使用起来非常方 便，同时也较少出现故障。
纯机械式鼠标
主体结构
滚球，滚轴，译码轮（有金属片），电刷
工作过程
译码轮转动 电流接通/断开0/1 相对位置变化
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第八章 下一代人机界面的展望
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
人机交互
基于智能体的虚拟现实化 多通道因特网界面
1。因特网 2。多通道 3。虚拟现实化 4。基于智能体
北京大学计算机科学系图形研究室
北京大学计算机科学系图形研究室
12
1。什么是虚拟现实？
三个重要特点 I3：
沉浸感 (Immersion)
交互性 (Interaction)
构想性 (Imagination)
北京大学计算机科学系图形研究室
13
2。历史回顾
虚拟现实和其他技术一样，也是在
前人大量工作的基础上发展起来的。
1。立体电影，立体声技术
1992年Cruz-Neira的墙式显示屏自动声象虚拟环境；
VRML Virtual Reality Modeling Language
因特网上 1.0及2.0版本的虚拟现实建模语言
北京大学计算机科学系图形研究室
18
CAVE
墙式显示屏自动声象虚拟环境
Audio-Visual Experience Automatic Virtual Environment
交互，可以提高人机交互的自然性和高效性。
北京大学计算机科学系图形研究室
6
下一代人机界面的展望
3.多通道、多媒体的自然、高效、智能化
用户界面将快速发展和应用。 以三维、
沉浸感的逼真输出为标志的虚拟现实技术是多
媒体、多通道界面的重要应用目标。目前，语
音和手写输入在实用化方面已有很大进展。预
计，随着模式识别、全息图象、自然语言理解
和新的传感技术的发展，人机界面技术将进一
步朝着计算机主动感受、理解人的意图方向发
展。新的多通道、多媒体人机界面是重要发展
趋势。
北京大学计算机科学系图形研究室
7
下一代人机界面的展望
4.无障碍的人机界面将进一步受到重视。 如果强迫人类去适应计算机，坐在桌旁 操作鼠标和键盘，肯定会限制计算机的 应用。如果用白光全息技术代替立体显 示器或立体眼镜，用摄像跟踪技术及自 然语言理解技术来代替“手套”或“键 盘”，那么人们会有更充分的活动自由， 可以在现实环境中享受虚拟的乐趣！
Videoplace
1985年Krueger正式发表无障碍的人工现实；
VIEW项目 Virtual Environment Workstation
美国宇航局Ames研究中心的虚拟环境工作站；
Data Glove
VPL公司采用定位装置北Po京lh大e学m计u算s的机科数学mus的数据手套示意图
北京大学计算机科学系图形研究室
16
三维定位装置Polhemus原理
北京大学计算机科学系图形研究室
17
2。历史回顾
重要事件
BOOM Binocular Omni-Oriented Monitor
美国宇航局Fakespace Lab的双筒全方位监视器；
CAVE Audio-Visual Experience Automatic Virtual Environment
北京大学计算机科学系图形研究室
8
下一代人机界面的展望
传统界面依然会有生机。因特网无处不在。 各式各样的全新界面被嵌入到我们生活 的各种设备中。以用户为中心、新的自 然人机界面正将我们带离桌面，去探索 更广阔的物理的、生活的、和数字的世 界！新世纪将更加美好！
北京大学计算机科学系图形研究室
9
1。什么是虚拟现实？
将有一批适应不同带宽（从高速视频点播,到
低速移动电话）、不同尺寸（从手表／掌上电
脑，到墙壁大小）的多种多样界面。因特网将
进入我们的家庭和生活，界面也将嵌入在各种
电器以至汽车导航中，普通百姓可通过语音、
手写等易用、方便的界面，实现网上购物等日
常用途。
北京大学计算机科学系图形研究室
5
下一代人机界面的展望
让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能和
某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交
互考察。
北京大学计算机科学系图形研究室
11
1。什么是虚拟现实？
一项综合技术
涉及
计算机图形学、人机接口技术、
传感技术、人工智能技术…... 需要
计算机专家、人类工程学(Ergonomics) 专 家、 心理学专家等共同开发研究。
3
人机交互
下一代人机界面的展望
1.以WIMP(窗口、图符、菜单、鼠标) 为代表的图形用户界面还将继续使 用，尤其是在办公室中广泛应用。
北京大学计算机科学系图形研究室
4
下一代人机界面的展望
2.最普遍的将是以因特网为中心的多种多
样人机界面。我们不仅拥有现在以浏览器、
搜索引擎为代表的桌面网络用户界面，而且还
3.多通道、多媒体的自然、高效、智能化
用户界面将快速发展和应用。 以虚拟现
实为代表的计算机系统的拟人化和以掌上电脑
为代表的计算机的微型化和随身化，是当前计 算机的两个重要的应用趋势。目前以鼠标和键 盘为代表的图形用户界面技术是影响它们发展 的瓶颈。利用人的多种感觉通道和动作通道 （如语音、手写、表情、姿势、视线、笔等输 入），以并行、非精确方式与计算机系统进行
2。飞行模拟器
最早实际使用的仿真技术；
3。“星际旅行”“宇宙飞船”的演示
4。机械手、机器人 危险场合进行各类“遥控操作”；
5。游戏
驾驶汽车、潜艇航行
北京大学计算机科学系图形研究室
14
2。历史回顾
重要事件
HMD
Head-Mounted Display
1968年Sutherland 三维头盔显示器 ；
10
1。什么是虚拟现实？
1.逼真的感觉 视觉，听觉，触觉，嗅觉 等
2.自然的交互 运动，姿势，语言，身体跟踪 等
3.个人的视点 用户的眼、耳、身 所感到的感觉信息
4.迅速的响应 感觉信息根据视点变化和用户输入及时更新
所谓“虚拟现实”是用计算机技术来生成一个
逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界，
关于术语
Virtual Reality（VR）
(nier,1989)
译为: 虚拟现实、灵境、幻真... 其他： Virtual Environment
Artificial Reality (M.W.Krueger,1970s) Cyberspace (W.Gibson,1984)
北京大学计算机科学系图形研究室
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
人机交互
基于智能体的虚拟现实化 多通道因特网界面
1。因特网 2。多通道 3。虚拟现实化 4。基于智能体
北京大学计算机科学系图形研究室
北京大学计算机科学系图形研究室
12
1。什么是虚拟现实？
三个重要特点 I3：
沉浸感 (Immersion)
交互性 (Interaction)
构想性 (Imagination)
北京大学计算机科学系图形研究室
13
2。历史回顾
虚拟现实和其他技术一样，也是在
前人大量工作的基础上发展起来的。
1。立体电影，立体声技术
1992年Cruz-Neira的墙式显示屏自动声象虚拟环境；
VRML Virtual Reality Modeling Language
因特网上 1.0及2.0版本的虚拟现实建模语言
北京大学计算机科学系图形研究室
18
CAVE
墙式显示屏自动声象虚拟环境
Audio-Visual Experience Automatic Virtual Environment
交互，可以提高人机交互的自然性和高效性。
北京大学计算机科学系图形研究室
6
下一代人机界面的展望
3.多通道、多媒体的自然、高效、智能化
用户界面将快速发展和应用。 以三维、
沉浸感的逼真输出为标志的虚拟现实技术是多
媒体、多通道界面的重要应用目标。目前，语
音和手写输入在实用化方面已有很大进展。预
计，随着模式识别、全息图象、自然语言理解
和新的传感技术的发展，人机界面技术将进一
步朝着计算机主动感受、理解人的意图方向发
展。新的多通道、多媒体人机界面是重要发展
趋势。
北京大学计算机科学系图形研究室
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下一代人机界面的展望
4.无障碍的人机界面将进一步受到重视。 如果强迫人类去适应计算机，坐在桌旁 操作鼠标和键盘，肯定会限制计算机的 应用。如果用白光全息技术代替立体显 示器或立体眼镜，用摄像跟踪技术及自 然语言理解技术来代替“手套”或“键 盘”，那么人们会有更充分的活动自由， 可以在现实环境中享受虚拟的乐趣！
Videoplace
1985年Krueger正式发表无障碍的人工现实；
VIEW项目 Virtual Environment Workstation
美国宇航局Ames研究中心的虚拟环境工作站；
Data Glove
VPL公司采用定位装置北Po京lh大e学m计u算s的机科数学mus的数据手套示意图
北京大学计算机科学系图形研究室
16
三维定位装置Polhemus原理
北京大学计算机科学系图形研究室
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2。历史回顾
重要事件
BOOM Binocular Omni-Oriented Monitor
美国宇航局Fakespace Lab的双筒全方位监视器；
CAVE Audio-Visual Experience Automatic Virtual Environment
北京大学计算机科学系图形研究室
8
下一代人机界面的展望
传统界面依然会有生机。因特网无处不在。 各式各样的全新界面被嵌入到我们生活 的各种设备中。以用户为中心、新的自 然人机界面正将我们带离桌面，去探索 更广阔的物理的、生活的、和数字的世 界！新世纪将更加美好！
北京大学计算机科学系图形研究室
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1。什么是虚拟现实？
将有一批适应不同带宽（从高速视频点播,到
低速移动电话）、不同尺寸（从手表／掌上电
脑，到墙壁大小）的多种多样界面。因特网将
进入我们的家庭和生活，界面也将嵌入在各种
电器以至汽车导航中，普通百姓可通过语音、
手写等易用、方便的界面，实现网上购物等日
常用途。
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下一代人机界面的展望
让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能和
某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交
互考察。
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1。什么是虚拟现实？
一项综合技术
涉及
计算机图形学、人机接口技术、
传感技术、人工智能技术…... 需要
计算机专家、人类工程学(Ergonomics) 专 家、 心理学专家等共同开发研究。
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人机交互
下一代人机界面的展望
1.以WIMP(窗口、图符、菜单、鼠标) 为代表的图形用户界面还将继续使 用，尤其是在办公室中广泛应用。
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下一代人机界面的展望
2.最普遍的将是以因特网为中心的多种多
样人机界面。我们不仅拥有现在以浏览器、
搜索引擎为代表的桌面网络用户界面，而且还
3.多通道、多媒体的自然、高效、智能化
用户界面将快速发展和应用。 以虚拟现
实为代表的计算机系统的拟人化和以掌上电脑
为代表的计算机的微型化和随身化，是当前计 算机的两个重要的应用趋势。目前以鼠标和键 盘为代表的图形用户界面技术是影响它们发展 的瓶颈。利用人的多种感觉通道和动作通道 （如语音、手写、表情、姿势、视线、笔等输 入），以并行、非精确方式与计算机系统进行
2。飞行模拟器
最早实际使用的仿真技术；
3。“星际旅行”“宇宙飞船”的演示
4。机械手、机器人 危险场合进行各类“遥控操作”；
5。游戏
驾驶汽车、潜艇航行
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2。历史回顾
重要事件
HMD
Head-Mounted Display
1968年Sutherland 三维头盔显示器 ；
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1。什么是虚拟现实？
1.逼真的感觉 视觉，听觉，触觉，嗅觉 等
2.自然的交互 运动，姿势，语言，身体跟踪 等
3.个人的视点 用户的眼、耳、身 所感到的感觉信息
4.迅速的响应 感觉信息根据视点变化和用户输入及时更新
所谓“虚拟现实”是用计算机技术来生成一个
逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界，
关于术语
Virtual Reality（VR）
(nier,1989)
译为: 虚拟现实、灵境、幻真... 其他： Virtual Environment
Artificial Reality (M.W.Krueger,1970s) Cyberspace (W.Gibson,1984)
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