市場需求很大,但供給略顯不足,尤其是擁有核心知識產權、技術過硬的企業不多,行業整體缺乏品牌效應。
⒈WIMP界面的形成
施樂帕洛研究中心在20世紀70年代中後期開發了Star原型,並形成了基於窗口、菜單、圖標和指點設備的圖形用戶界面,也稱為WIMP界面。
蘋果最早采用了這種圖形界面,斯坦福研究院在20世紀60年代的開發計劃也對WIMP界面的開發產生了重要影響。該計劃強調人類智能的增強,並將人而不是技術置於人機交互的中心。由於這個項目,許多硬件發明被制造出來,其中著名的鼠標就是壹個。
⒉WIMP界面的問題與發展多媒體計算機和VR系統的出現,改變了人與計算機交流的方式和要求,極大地改變了人機交互。在多媒體系統中繼續使用WIMP接口有其固有的缺陷:隨著多媒體軟硬件技術的發展,計算機可以在人機交互界面中使用各種媒體,而用戶只能同時使用壹個交互通道,因此計算機到用戶的通信帶寬遠大於用戶到計算機的通信帶寬,這是壹種不平衡的人機交互。
虛擬現實技術不僅需要高度自然的三維人機交互技術,還需要不精確的人機交互,因為交互設備和交互環境的影響,不可能也沒有必要精確測量用戶的輸入。三維人機交互技術在科學計算可視化和三維CAD系統中起著重要的作用。
基於WIMP技術的圖形用戶界面,本質上是壹種二維交互技術,不具備三維直接操作的能力。要從根本上改變這種不平衡的交流,人機交互技術的發展必須適應從精確交互到不精確交互、從單通道交互到多通道交互、從二維交互到三維交互的轉變,開發出用戶和計算機之間快速、低成本的多通道接口。從右上表可以看出人機交互模型在計算機系統發展的不同階段的發展過程。在傳統的人機系統中,人被視為操作者,只操作機器,沒有真正的交互。在計算機系統中,人們仍然被稱為用戶。只有在VR系統中的人才是積極的參與者。
人類生活中的事件是多通道的。雖然人機多通道交互技術的發展受到軟硬件的限制,但至少要滿足兩個條件:壹是多通道整合,不同通道的組合對用戶的體驗非常重要;其次,允許用戶在交互中產生模糊的、不準確的輸入。
1.不精確交互
語音以語音識別為主,但並不強調高識別率,而是與其他通道的約束相互作用。
手勢主要使用數據手套、數據衣服等設備來跟蹤手和身體的動作,完成自然的人機交互。
頭部跟蹤主要采用電磁、超聲波等方法對頭部運動進行定位和交互。
眼球追蹤是壹種定位眼球運動過程的交互式方法。
多渠道互動的架構
多通道交互的架構首先要保證各種不精確交互通道的合成,使多通道交互存在於統壹的用戶界面中,同時保證這種通道的合成可以在交互過程中隨時進行。圖1和圖2顯示了這兩種不同的架構。壹個好的架構應該確保多個通道的集成不僅僅發生在應用程序級別。
人機交互技術是用戶界面研究中發展最快的領域之壹,各國都非常重視。在國家關鍵技術中,美國將人機界面列為與軟件和計算機並列的信息技術六大關鍵技術之壹,並稱之為“對計算機產業和其他產業都非常重要”。在國防關鍵技術中,人機界面不僅是軟件技術的重要內容之壹,也是與計算機和軟件技術並列的11關鍵技術之壹。歐洲的歐洲信息技術研究與發展戰略計劃(ESPRIT)也專門設立了用戶界面技術項目,包括用於人機交互的多通道人機界面。
ce).整個智能計算機系統在這壹領域保持領先地位是非常重要的。基於新型人機界面交互技術的發展,可以驅動和引導相關軟硬件技術的發展,使更有效地利用計算機的計算能力成為可能。
壹.語音學
毫無疑問,片中女主角的聲音充滿了磁性和魅力,很容易讓人遐想,但作為嚴謹的人機界面能如此瀟灑嗎?個人覺得很難。
1.輸入很難有效識別,原因有三:
A.方言種類繁多,口音各異,需要建立龐大的數據庫來區分。所以指令的準確性很難保證。
B.語言有豐富的意義,也有許多歧義,這與語言環境和表達習慣密切相關。同壹句話,因為場合不同,或者說的人不同,表達的意思可能完全不同。
C.采用異步串行單工模式,傳輸效率極低,完全不支持多人操作。
因此,語音輸入受到其特性的限制。目前只支持發音標準的簡單指令,未來很難有大的突破。
2.輸出中也有類似的問題。
A.異步串行模式無法實現快速通信,就像聽新聞壹樣,妳得從頭聽到尾,否則妳就不知道中間拉的是什麽。
B.也因為理解障礙很難用正確的語氣表達出來,現有的機讀基本聽不進去。
2.手勢識別
該方法利用手勢輸入圖像信息,完成人機智能交互。其優點是采用非接觸方式,不受距離和顯示設備大小的限制。它在壹些特定的應用中有很好的前景,但它的許多缺點也是致命的。
1.手勢識別
手勢識別使用類似鼠標的相對定位系統,需要光標來識別當前位置。要移動到壹個地方,首先要知道光標在哪裏,要往哪個方向走,需要壹直不斷地反饋當前位置給用戶,才不會偏離。換句話說,相對定位系統需要二次定位,先判斷當前位置,再判斷運動軌跡。如果鼠標壹直在屏幕上,第壹次定位可以很大程度上忽略,那麽手勢的第二次定位幾乎讓人無法忍受。想象壹下,妳本來想點擊壹個按鈕,但是妳還是要先找出妳的手在哪裏。這絕對是反人類的,低效的。
2.手勢識別和定位精度低。
因為每個人的手的結構並不完全壹樣,通過捕捉動作很難做到準確定位。如果兩個目標距離很近,比如兩個字,就無法分辨具體方向。
3.信息量小。
手勢只能識別壹些簡單的動作,復雜的操作無法有效區分。
4.很難檢測和識別手勢目標。
A.手是有彈性的物體,同樣的手勢之間差異很大;
B.手位於3D空間中,並且計算機獲得的圖像被投影到2D空間中。投影方向不同時圖像差別很大,手也很難定位,所以投影方向很重要;
C.手的表面不光滑,容易產生陰影,對手勢識別也會有影響;
D.手指特征是手勢識別的關鍵,手掌特征是冗余信息。在復雜背景下清晰區分目標特征,尤其是手臉遮擋和手腕去除,也是壹個不可逾越的難題。
如果聲音和手勢都不靠譜,還有哪些可能的辦法?
看下面幾張劇照。有沒有似曾相識的感覺?這個墊狀的東西就是《2001:太空漫遊》中為我們描述的裝置。這部電影的制作時間是1968。今天的大叔們還沒有來到這個世界上,所以很遺憾,當時由於特效的不可能性,我們看不到屏幕上戳戳比劃與這臺機器互動的橋梁,但這仍然不妨礙它獲得奧斯卡最佳視覺效果獎。
值得壹提的是,蘋果和三星對簿公堂,當庭聲討三星平板侵權時,三星的反擊證據就有這個科幻的理由。三星的原文是這樣的:“平板電腦(在《2001:太空漫遊》中)是長方形的,屏幕占據了很大的空間,側面很窄,前後表面很平,整體很薄。”換句話說,三星認為平板電腦已經不是什麽新想法了。我抄了妳,妳也抄了《2001:太空漫遊》!
今天,過去的幻想已經成為現實。隨著技術的突破,手機、pad等小玩具以迅雷不及掩耳之勢席卷而來,搶占著我們的時間和精力,每天與我們對抗。它的定位似乎不再是奢侈品,而幾乎是必需品。原因是觸控操作給我們帶來了近乎完美的用戶體驗,從而壓倒了壹切舊勢力,實現了江山的統壹。現在的智能設備,如果不是觸控操作,都不好意思跟別人打招呼。毫無疑問,觸摸的時代已經到來!
讓我們沿著科幻作品的軌跡繼續走下去,更震撼的場景出現在我們的視野中:我們生活中隨處可見的各種死面,比如桌面、墻壁,都是活的,成為可以和我們實時互動的界面。
觸控操作具有諸多顛覆性優勢:無需二次定位、操作直觀便捷、定位精度高、信息量大、同步並行效率高、易於支持多人操作等。大家已經很熟悉了,這裏不再贅述。但是直到現在,觸摸屏真正的優勢還遠沒有發揮出來。
我們現在用的觸摸屏產品都是以小尺寸為主,包括手機的各種pad。它們確實很方便,可以隨時隨地使用,但由於尺寸的限制,小尺寸的觸摸屏產品也有很大的局限性。
首先,信息量小,比如尋寶就很難,遠沒有在電腦屏幕上過癮,瀏覽網頁獲取信息也很累。而且它的用戶體驗不足,看電影,聽音樂,玩遊戲,這些涉及享受的體驗都比較勉強。另外,只能單人使用。我們經常看到熟悉的人坐在壹起玩手機的畫面。表面上縮短了人與人之間的距離,實際上卻使人與人之間的交流程式化,減少了最本能的親密交流,使人更加冷漠和疏遠。
還有很多問題不壹壹列舉。簡而言之,小尺寸的觸摸屏更像是壹種快餐,可以吃飽但不好吃。相比之下,大尺寸觸摸屏才是真正的盛宴,讓人們充分體驗到科技帶來的前所未有的震撼感。
大尺寸觸摸屏上的暢快感不用多說也能輕易想象。
《三體》清晰地勾勒出了人們無限期待的未來世界,至少在人們認為三體人的威脅已經消除的日子裏,就像生活在天堂壹樣。真希望三體搬上銀幕,我會徹夜等待首映——很難想象降維攻擊這麽大的動作會是怎樣壹個華麗的場面。但是,要讓屏幕真正取代家具、墻壁甚至地板,並不容易。無論是脆弱的電容屏,還是笨拙的邊框屏,都面臨著不可逾越的鴻溝。大尺寸觸摸屏要達到實際應用水平,有幾個基本條件:
1.不能像傳統精致的電子產品壹樣小心翼翼的使用,必須足夠堅固,不能有任何妨礙使用的輔助部件,從而提供像家具壹樣的用戶體驗。
2.妳需要足夠聰明,在各種復雜的應用場景中識別目標信息,過濾掉幹擾信息,比如區分茶杯、書本等物體,排除手掌、手臂的幹擾,從而準確判斷人的意圖並實現。
3.觸控作為壹種輸入方式,最大的優勢在於自由意誌的實現,而自由意誌的核心體現就是自由書寫。觸摸屏的目標應該是黑板、白紙等媒介,在電腦的幫助下,其體驗甚至應該超過它們。自由寫作的前提是不耽誤,不隨波逐流,能體現實力。
幸運的是,我們這次不用等上幾十年。紫曉公司自主研發的X-BOARD幫助我們實現了夢想:)X-BOARD可以完全替代家具,甚至是墻壁、地板,把毫無生氣、冷冰冰的物體變成壹個可以隨時和妳互動交流的平臺。
未來應用X-BOARD產品可以讓觸摸屏無處不在。家裏的茶幾,辦公室的辦公桌,路上的廣告屏,商場的櫥窗,餐廳、咖啡廳、夜店的娛樂桌,都可以是大觸摸屏。在這樣的表面上,妳只需要通過指紋或者其他方式驗證妳的身份,它就會成為妳自己的專屬辦公桌,存儲在雲端的接口裏,數據就會呈現在妳面前(背著筆記本滿世界跑的時代結束了?)
不再限制單人使用,所以全家老少,我們公司的朋友同事都可以壹起寫寫畫畫,壹起玩遊戲,討論問題,壹起喝茶聊天。可以想象,在不久的將來,XBOARD將給人們帶來前所未有的用戶體驗,將再次顛覆人們的生活習慣。