¿Cuáles son los modos de interacción persona-computadora?
La demanda del mercado es enorme, pero la oferta es ligeramente insuficiente. En particular, no hay muchas empresas con derechos de propiedad intelectual básicos y tecnologías excelentes, y la industria en su conjunto carece de efecto de marca.
⒈La formación de la interfaz WIMP
El Centro de Investigación Xerox Palo desarrolló el prototipo Star a mediados y finales de la década de 1970 y formó un usuario gráfico basado en ventanas, menús, íconos y punteros. Interfaz de dispositivos, también conocida como interfaz WIMP.
Apple fue el primero en adoptar esta interfaz gráfica, y el plan de desarrollo del Instituto de Investigación de Stanford en la década de 1960 también tuvo un impacto importante en el desarrollo de la interfaz WIMP. El plan enfatiza la mejora de la inteligencia humana y coloca a las personas, no a la tecnología, en el centro de la interacción entre humanos y computadoras. Como resultado de este proyecto, se realizaron muchos inventos de hardware, entre los que se encontraba el famoso ratón.
⒉Problemas y desarrollo de la interfaz WIMP La aparición de computadoras multimedia y sistemas de realidad virtual ha cambiado las formas y los requisitos para que las personas se comuniquen con las computadoras, y ha cambiado en gran medida la interacción persona-computadora. Continuar utilizando la interfaz WIMP en sistemas multimedia tiene sus defectos inherentes: con el desarrollo de la tecnología de software y hardware multimedia, las computadoras pueden usar varios medios en las interfaces de interacción persona-computadora, mientras que los usuarios solo pueden usar un canal de interacción al mismo tiempo, por lo que la computadora al usuario El ancho de banda de comunicación es mucho mayor que el ancho de banda de comunicación del usuario a la computadora, lo cual es una interacción humano-computadora desequilibrada.
La tecnología de realidad virtual no solo requiere una tecnología de interacción persona-computadora tridimensional altamente natural, sino que también requiere una interacción persona-computadora imprecisa. Debido a la influencia del equipo de interacción y el entorno de interacción, es imposible e innecesario. medir con precisión la entrada del usuario. La tecnología de interacción tridimensional persona-computadora juega un papel importante en la visualización informática científica y los sistemas CAD tridimensionales.
La interfaz gráfica de usuario basada en la tecnología WIMP es esencialmente una tecnología interactiva bidimensional y no tiene la capacidad de operar directamente en tres dimensiones. Para cambiar fundamentalmente esta comunicación desequilibrada, el desarrollo de la tecnología de interacción persona-computadora debe adaptarse a la transición de la interacción precisa a la interacción imprecisa, de la interacción de un solo canal a la interacción multicanal, de la interacción bidimensional a la interacción tridimensional, y Desarrollar usuario Interfaz multicanal rápida y de bajo costo entre computadoras y computadoras. En la tabla de la esquina superior derecha, podemos ver el proceso de desarrollo de modelos de interacción persona-computadora en diferentes etapas del desarrollo del sistema informático. En los sistemas tradicionales hombre-máquina, los humanos son considerados operadores y sólo operan la máquina sin una interacción real. En los sistemas informáticos, a las personas todavía se les llama usuarios. Sólo las personas en el sistema de realidad virtual son participantes activos.
Los acontecimientos en la vida humana son multicanal. Aunque el desarrollo de la tecnología de interacción multicanal persona-computadora está limitado por el software y el hardware, se deben cumplir al menos dos condiciones: en primer lugar, la integración multicanal, la combinación de diferentes canales es muy importante para la experiencia del usuario; se les permite generar interacciones difusas durante la interacción, entrada inexacta.
1. Interacción inexacta
El habla se basa principalmente en el reconocimiento de voz, pero no enfatiza una alta tasa de reconocimiento, sino que interactúa con las limitaciones de otros canales.
Los gestos utilizan principalmente dispositivos como guantes y ropa de datos para rastrear los movimientos de las manos y el cuerpo y completar la interacción natural entre humanos y computadoras.
El seguimiento de la cabeza utiliza principalmente métodos electromagnéticos, ultrasónicos y otros para localizar e interactuar con los movimientos de la cabeza.
El seguimiento ocular es un método interactivo para localizar los procesos de movimiento ocular.
La arquitectura de la interacción multicanal
La arquitectura de la interacción multicanal debe primero garantizar la síntesis de varios canales de interacción imprecisos, de modo que la interacción multicanal exista en un usuario unificado. interfaz, garantizando al mismo tiempo que la composición de dichos canales puede ocurrir en cualquier momento durante la interacción. Las figuras 1 y 2 muestran estas dos arquitecturas diferentes. Una buena arquitectura debería garantizar que la integración de múltiples canales no se produzca únicamente a nivel de aplicación.
La tecnología de interacción persona-computadora es uno de los campos de más rápido crecimiento en la investigación de interfaces de usuario y todos los países le otorgan gran importancia. Entre las tecnologías nacionales clave, Estados Unidos enumera la interfaz persona-computadora como una de las seis tecnologías clave de la tecnología de la información junto con el software y las computadoras, calificándola de "muy importante para la industria informática y otras industrias". Entre las tecnologías clave para la defensa nacional, la interfaz hombre-máquina no es sólo uno de los contenidos importantes de la tecnología de software, sino también una de las 11 tecnologías clave junto con la tecnología informática y de software. El Plan Estratégico Europeo para la Investigación y el Desarrollo en Tecnologías de la Información (ESPRIT) de Europa también ha establecido específicamente proyectos de tecnología de interfaz de usuario, incluidas interfaces multicanal hombre-computadora para la interacción persona-computadora.
ce). Es muy importante que todo el sistema informático inteligente mantenga una posición de liderazgo en este campo. Basado en el desarrollo de nuevas tecnologías de interacción entre personas y computadoras, puede impulsar y guiar el desarrollo de tecnologías de software y hardware relacionadas, haciendo posible utilizar de manera más efectiva la potencia informática de las computadoras.
1. Fonética
No hay duda de que la voz de la heroína de la película está llena de magnetismo y encanto, lo cual es fácil de imaginar, pero como un ser humano riguroso. -Interfaz de computadora, ¿puede ser tan elegante? Personalmente lo encuentro difícil.
1. Es difícil identificar eficazmente la entrada por tres razones:
A. Hay muchos tipos de dialectos y diferentes acentos, y es necesario crear una enorme base de datos para distinguirlos. a ellos. Por lo tanto, es difícil garantizar la exactitud de las instrucciones.
B. El lenguaje tiene ricos significados y muchas ambigüedades, que están estrechamente relacionadas con el entorno lingüístico y los hábitos de expresión. La misma frase puede tener significados completamente diferentes debido a diferentes ocasiones o diferentes hablantes.
C. Adopta el modo simplex en serie asíncrono, la eficiencia de transmisión es extremadamente baja y no admite ninguna operación de varias personas.
Por lo tanto, la entrada de voz está limitada por sus características. Actualmente, solo admite instrucciones simples para estándares de pronunciación y es difícil lograr avances importantes en el futuro.
2. Hay problemas similares en la salida.
R. El modo serie asíncrono no puede lograr una comunicación rápida. Al igual que escuchar las noticias, debe escuchar de principio a fin, de lo contrario no sabrá qué hay en el medio.
B. También debido a la dificultad de comprensión, es difícil expresarlo en el tono correcto y la lectura automática existente es básicamente incomprensible.
2. Reconocimiento de gestos
Este método utiliza gestos para ingresar información de la imagen para completar la interacción inteligente entre humanos y computadoras. La ventaja es que no tiene contacto y no está limitado por la distancia ni el tamaño del dispositivo de visualización. Tiene buenas perspectivas en algunas aplicaciones específicas, pero sus numerosas deficiencias también son fatales.
1. Reconocimiento de gestos
El reconocimiento de gestos utiliza un sistema de posicionamiento relativo similar al de un mouse, que requiere un cursor para identificar la posición actual. Para moverse a un lugar, primero debe saber dónde está el cursor y en qué dirección ir. La posición actual debe ser informada constantemente al usuario para que no se desvíe. En otras palabras, el sistema de posicionamiento relativo requiere un posicionamiento secundario, primero juzgando la posición actual y luego juzgando la trayectoria del movimiento. Mientras que la primera posición puede ignorarse en gran medida si el ratón permanece en la pantalla, la segunda posición del gesto es casi insoportable. Imagina que quieres hacer clic en un botón, pero aún tienes que averiguar primero dónde está tu mano. Esto es absolutamente antihumano e ineficiente.
2. El reconocimiento de gestos y la precisión de posicionamiento son bajos.
Debido a que la estructura de las manos de todos no es exactamente la misma, es difícil lograr un posicionamiento preciso capturando los movimientos. Si dos objetivos están muy cerca, como dos palabras, no se puede distinguir la dirección específica.
3. La cantidad de información es pequeña.
Los gestos solo pueden reconocer algunas acciones simples y las operaciones complejas no se pueden distinguir de manera efectiva.
4. Es difícil detectar e identificar objetivos de gestos.
A. La mano es un objeto elástico y los mismos gestos varían mucho;
B. La mano se ubica en un espacio 3D y la imagen obtenida por la computadora se proyecta en él. el medio del espacio 2D. Cuando la dirección de proyección es diferente, la imagen será muy diferente y será difícil colocar la mano, por lo que la dirección de proyección es muy importante;
C. y es fácil producir sombras, lo que también afectará el reconocimiento de gestos;
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D. Las características de los dedos son la clave para el reconocimiento de gestos y las características de la palma son información redundante. Distinguir claramente las características del objetivo frente a fondos complejos, especialmente la oclusión de la mano y la cara y la eliminación de la muñeca, también es un problema insuperable.
Si los sonidos y gestos no son fiables, ¿qué otras posibles soluciones existen?
Mira algunas imágenes a continuación. ¿Se siente como un déjà vu? Esta cosa parecida a una plataforma es el dispositivo que nos describen en "2001: Odisea en el espacio". Esta película fue hecha en 1968. Los tíos de hoy aún no han venido a este mundo, por lo que es una lástima que debido a la imposibilidad de efectos especiales en ese momento, no pudimos ver el puente para interactuar con esta máquina tocando y gesticulando en la pantalla, pero esto aún así lo hizo. No le impidió ganar el premio Oscar a los mejores efectos visuales.
Cabe mencionar que cuando Apple y Samsung acudieron a los tribunales para acusar a Samsung de infracción de tabletas, las pruebas del contraataque de Samsung tenían esta razón de ciencia ficción. El texto original de Samsung es el siguiente: "La tableta (en "2001: Una odisea en el espacio") es rectangular, con una pantalla que ocupa mucho espacio, lados estrechos, superficies delanteras y traseras planas y, en general, es muy delgada". En otras palabras, Samsung cree que las tabletas ya no son una idea nueva. ¡Yo te copié y tú copiaste "2001: Una odisea en el espacio"!
Hoy, la fantasía del pasado se ha hecho realidad. Con los avances de la tecnología, los teléfonos móviles, las almohadillas y otros juguetes pequeños están llegando a la velocidad del rayo, acaparando nuestro tiempo y energía, y enfrentándonos a nosotros todos los días. Ya no parece posicionarse como un lujo, sino casi como una necesidad. La razón es que la operación táctil nos brinda una experiencia de usuario casi perfecta, abrumando así a todas las viejas fuerzas y logrando la unificación del país. Si los dispositivos inteligentes actuales no fueran controlados táctilmente, sería difícil saludar a los demás. ¡No hay duda de que ha llegado la era del tacto!
Continuemos la trayectoria de las obras de ciencia ficción y en nuestro campo de visión aparecen escenas más impactantes: varias superficies muertas que se pueden ver en todas partes de nuestras vidas, como escritorios y paredes, están todas vivas. , convirtiéndose en una interfaz que puede interactuar con nosotros en tiempo real.
La operación táctil tiene muchas ventajas disruptivas: no necesita posicionamiento secundario, operación intuitiva y conveniente, alta precisión de posicionamiento, gran cantidad de información, alta sincronización y eficiencia paralela, fácil de admitir operaciones de varias personas, etc. Todo el mundo ya lo conoce, así que no entraré en detalles aquí. Pero hasta ahora no se han aprovechado plenamente las verdaderas ventajas de las pantallas táctiles.
Los productos de pantalla táctil que utilizamos ahora son principalmente de tamaño pequeño, incluidas varias almohadillas para teléfonos móviles. De hecho, son convenientes y se pueden usar en cualquier momento y en cualquier lugar, pero debido a limitaciones de tamaño, los productos de pantalla táctil de tamaño pequeño también tienen grandes limitaciones.
En primer lugar, la cantidad de información es pequeña. Por ejemplo, buscar tesoros es mucho menos divertido que mirar la pantalla de una computadora para obtener información.
Además, su experiencia de usuario es insuficiente. Ver películas, escuchar música y jugar son experiencias relativamente reacias que implican disfrute. Además, sólo puede ser utilizado por una persona. A menudo vemos imágenes de personas conocidas sentadas juntas y jugando con sus teléfonos móviles. En la superficie, acorta la distancia entre las personas, pero en realidad estiliza la comunicación entre las personas, reduce la comunicación íntima más instintiva y hace que las personas sean más indiferentes y alienadas.
Hay muchos más problemas de los que puedo enumerar aquí uno por uno. En resumen, una pantalla táctil de tamaño pequeño se parece más a una comida rápida que llena pero no es deliciosa. Por el contrario, las pantallas táctiles de gran tamaño son un verdadero festín, ya que permiten a las personas experimentar plenamente el impacto sin precedentes que trae la tecnología.
No hace falta decir que puedes imaginar fácilmente la sensación de diversión en la pantalla táctil de gran tamaño.
"El problema de los tres cuerpos" describe claramente el mundo futuro que la gente espera con ansias. Al menos en los días en que la gente piensa que la amenaza del pueblo trisolariano ha sido eliminada, es como vivir en él. paraíso. Realmente espero que El problema de los tres cuerpos llegue a la pantalla. Esperaré toda la noche hasta el estreno; es difícil imaginar qué escena tan hermosa será una acción tan grande de ataque de reducción de dimensionalidad. Pero no será fácil para las mamparas reemplazar muebles, paredes o incluso pisos. Ya sea una pantalla capacitiva frágil o una pantalla con bisel torpe, todos nos enfrentamos a una brecha insuperable. Existen varias condiciones básicas para que una pantalla táctil de gran tamaño alcance el nivel de aplicación práctica:
1. No puede usarse con precaución como los productos electrónicos delicados tradicionales. Debe ser lo suficientemente fuerte y no puede tener ninguna. piezas auxiliares que dificultan su uso, proporcionando así una experiencia de usuario similar a la de un mueble.
2. Debe ser lo suficientemente inteligente para identificar la información del objetivo en diversos escenarios de aplicaciones complejos y filtrar la información de interferencia, como distinguir objetos como tazas de té y libros, y eliminar la interferencia de las palmas y los brazos, para juzgar con precisión la intención de las personas y realizarla.
3. Como método de entrada, la mayor ventaja del tacto radica en la realización del libre albedrío, y la manifestación central del libre albedrío es la escritura libre. El objetivo de las pantallas táctiles deberían ser soportes como pizarras y papel blanco. Con la ayuda de los ordenadores, la experiencia debería incluso superarlos. La premisa de la escritura libre es no demorarse, no seguir a la multitud y reflejar su fuerza.
Afortunadamente, esta vez no tendremos que esperar décadas. El X-BOARD desarrollado independientemente por Zixiao Company nos ayudó a hacer realidad nuestro sueño :) X-BOARD puede reemplazar completamente los muebles, incluso paredes y pisos, convirtiendo objetos fríos y sin vida en una plataforma que puede interactuar con usted en cualquier momento.
En el futuro, los productos X-BOARD podrán fabricar pantallas táctiles en todas partes. Las mesas de café en casa, los escritorios de oficina, las pantallas publicitarias en la calle, los escaparates de los centros comerciales y las mesas de entretenimiento en restaurantes, cafeterías y clubes nocturnos pueden ser pantallas táctiles grandes. En dicha superficie, solo necesita verificar su identidad a través de huellas dactilares u otros métodos, y se convertirá en su escritorio exclusivo, almacenado en la interfaz de la nube, y los datos se presentarán frente a usted (llevando una computadora portátil alrededor del mundo). ¿Se acabó la era del running? Es concebible que en un futuro próximo, XBOARD brinde a las personas una experiencia de usuario sin precedentes y una vez más subvierta los hábitos de vida de las personas.