人機交互技術論文（新版多篇）

人機交互技術論文 篇一

智能電視人機交互方式研究

摘 要：隨着經濟社會的快速發展以及人們生活水平的不斷提高，對於智能電視有了更高的需求，而在智能電視的發展中，人機交互環節至關重要，關係到整個智能電視方案的成敗。本文主要針對目前的智能電視人機交互方案方式進行研究，通過分析智能電視人機交互方案的必要性及其主要的實現形式，以期更好的改善目前的智能電視人機交互設計。

關鍵詞：智能電視；人機交互；用户體驗

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A文章編號：1674-7712 (2013) 14-0000-01

一、引言

智能電視的發展是計算機、網絡以及數字電視技術共同發展和融合的結果，並且呈現出了快速增長的趨勢，在人們的生活中顯現出日益旺盛的趨勢，並且在很大程度上滿足了人們對於高水平智能化網絡電視的需求。智能電視的設計方案主要源於人們對於電視操縱技術的一鍵式要求，因此傳統電視中的遙控器已經無法滿足人們對於智能電視設計的要求。在智能電視的設計中，最為關鍵的環節就是智能電視的人機交互界面的設計，它的設計方案直接決定着智能電視整個方案的成敗，在實際的社會中，常用的智能電視交互設計方案主要有語音控制、多觸點控制、多屏幕互動等，並且隨着智能電視設計方案的不斷成熟和人們對於智能電視設計方案要求的改變也在不斷髮生着變化。

二、智能電視人機交互的主要方式

智能電視的發展已經成為一種潮流，而且其發展呈現出快速增長的趨勢，發展的勢頭不可阻擋。根據有關研究結構的調查結構顯示，截至2013年年底，我國的智能電視市場份額預計將會超過50%，而且全球的智能電視滲透率也將會超出30%大關。在未來的智能電視發展中，其首選的方案是走開放式的發展路線，因此智能電視的交互界面設計的重要性遠遠超出其自身硬件的設計。同時，作為目前人們家庭中的重要娛樂方式，智能電視的交互技術對於人們的感受起到重要的影響作用，對於客户的產品體驗至關重要，一個設計完善的用户交互界面會直接改變一個智能電視設計方案的命運。在目前，智能電視的交互界面呈現出顯著的多樣性特點，主要運用到觸摸、肢體語言、語音等交互方式，並且還有一些其他的新型交互《www．》方式正在研究中。在智能電視的時代，其不斷豐富的應用已經成為了家庭娛樂的焦點，在家庭娛樂中佔居着重要的位置。經過若干年的發展，智能電視的應用程序已經有了明顯的增加，而且其人機交互方式的設計也呈現出顯著的多樣化發展趨勢。在傳統的遙控器基礎上開發出了語音控制、人臉識別、觸摸等新型的人機交互技術，並且各項技術也在不斷的改善過程中走向成熟。下面對目前主流的智能電視人機交互方式進行詳細的分析。

(一)語音識別技術。採用語音識別的交互方式主要是通過機器對所採集到的人的語言進行模數轉換，並且按照預先設置的程序將其進一步轉化為高級指令代碼。在語音識別技術中主要有特徵提取技術、模式匹配技術以及模型訓練技術等。語音識別技術具有良好的複雜控制功能的難題，與傳統的手動控制方式相比，語言控制方式能夠更加方便快捷的實現人們對智能電視的控制。例如採用語言控制交互方式的智能電視，人們無需找到遙控器就可以通過語言對電視實現控制，省去了人們大量的時間，同時也給用户帶來了良好的產品體驗。海爾公司在2001年推出的語音識別技術、抗干擾技術、數字信號處理技術等科技含量較高的智能化語音控制交互方式的電視。TCL在2011年推出的智能電視採用的是雲端的方式實現語音的識別和合成，即電視可以對用户的語音信號進行智能化的數據分析，並且通過控制端口執行語音信號的指令。採用語音控制的智能電視為用户帶來了生動、便捷的交互體驗，同時能夠為用户提供針對性的服務，在客户體驗方面進一步拉近了與客户的距離，實現了智能電視設計的巨大飛躍。

(二)肢體語言識別。肢體語言識別技術主要指的是人們採用手型、身體動作等符號信息向智能電視傳遞指令，也是一種新型化的智能電視人機交互方式。肢體語言交互方式的主要設計理念是消除正常人與聾啞人羣的距離，為聾啞人羣提供全新的智能電視交互方式。其典型的應用最早出現在Kinect的設計上，主要是利用紅外攝像頭對人體的肢體動作進行捕捉，並且通過預先設定的智能算法對這些肢體的變動進行分析，以獲得用户對智能電視的控制指令。海信於2011年推出的基於感應觸控的智能電視就是採用的肢體動作識別技術，它的應用實現了智能電視與人進行互動，為用户帶來了全新的使用體驗。在採用肢體動作交互方式設計的智能電視中，完全可以拜託擺脱傳統的手動式遙控器控制方式，充分實現了人機交互的虛擬化。然而，在肢體動作識別技術中仍然存在着諸多挑戰，例如動作識別技術在對人體的肢體動作進行分析時存在精度的不足問題。在智能電視的人機交互設計方式中，肢體動作交控制方式有着十分廣闊的應用前景，而且假如將肢體交互與語音控制相結合，就可以進一步完善對智能電視的智能化控制，進一步提升智能電視的交互體驗，對於提升智能電視的設計標準起到重要的作用。

(三)智能觸控技術。智能觸控技術的大規模應用是在iPhone推出以後，而且隨着人們對於智能觸控技術關注程度的不斷提升，智能觸控技術也有了很大程度的發展，目前已經被廣泛的應用於小型化終端設備的設計中。海爾在2009年推出的智能化LED屏幕觸控技術的智能電視就是採用的觸控技術，用户可以通過LED屏幕對智能電視進行多種形式的控制，同時配備有多元化的外接設備，進一步完善了用户的多樣化需求。實際上，觸控技術在智能電視交互方式的設計中也同樣可以用於屏幕的觸控操作中，用户可以通過屏幕觸控的方式輸入控制信息，實現對於電視的控制。

(四)多屏互動。所謂的多屏互動指的是基於閃聯協議的設計，並且通過無線方式實現連接。例如常見的安卓系統就可以應用於平板電腦、智能手機等，同時可以實現對設備內信息的輸出、展示和控制等操作，在不同的平台上都可以實現控制。同時，多屏互動的方式在一定程度上弱化了電視自身的概念。

參考文獻：

[1]謝世海，劉芬。淺談智能電視人機交互方式[J].科技信息，2013，3.

[2]李冠，李德娣。以用户為中心的互聯網電視人機交互界面的設計與應用[J].計算機光盤軟件與應用，2012，22.

[作者簡介]楊越鬆(1984-)，女，吉林人，碩士，實習研究員，研究方向：計算機科學與技術。

人機交互技術論文 篇二

未來人機交互界面設計的發展

摘要：計算機和因特網的出現，使得信息的傳遞打破了更多的時空障礙，信息以前所未有的數量和速度呈現在人們面前。信息可視化就是將紛繁複雜的信息更有效地傳遞給信息受眾，並以視覺感知為主的交互界面做為最有效的信息傳播媒介。通過論述，進一步理解信息可視化在人機交互界面設計中的應用。闡明瞭界面設計中的“以人為本”設計思想，並將該思想貫穿於整個界面設計的全過程中。

關鍵詞：信息可視化；交互界面；設計

中圖分類號：J022 文獻標識碼：A 文章編號：2095-4115(2013)02-41-2

自1946年，世界上第一台電子數字計算機(ENIAC)在美國誕生到現在，雖然發展只有短短的半個多世紀時間，但它已經深深地滲透到我們生活的各個角落，影響着我們人類的基本生活模式。從計算機的出現，人類就在不停地探索如何進行更有效的人機交互，尤其當今是一個信息時代，網絡的快速發展，大量的信息湧入人們生活的各個方面。一方面，這給人們帶來了無限信息，人們可以快速獲得所需的資源。另一方面，信息氾濫也使得人們為之煩惱。技術工程師和設計師逐漸意識到單純地提供信息及美觀的交互界面並不能很好地幫助人與機的溝通，關鍵是如何使溝通更加快速、準確，讓人們快速方便地接收、理解並利用信息。

目前人機交互界面主要以視覺傳遞為主，因此信息可視化的應用和研究獲得廣泛的關注。從中應尋找一種匹配的、易於理解的視覺形式表現在交互界面中。與此同時界面設計更應該體現“以人為本”的設計核心，運用美學與人機工程學的人與物的設計，展現了一種人文精神，是人與產品、人與自然完美和諧的結合設計。

一、信息可視化的理解

信息開始只是一條條粗糙的原始數據。圖表的出現是一大進步，是圖形化的開始，其目標是使抽象數據更易於被人們理解。隨着技術的進步、網絡的發展，各種複雜的圖形不斷出現，它們能夠呈現更多的信息，有助於幫助人們獲得更多的資源。但人們如何可以通過交互操作，能夠自主地對信息進行過濾、篩選，採用合適的方式來瀏覽信息，並發現所需的資源。這就要通過人機交互界面設計來實現。

二、信息可視化在人機交互界面上的理論研究

人機交互界面的“好”與“壞”，主要是看它是否“便於人們使用”和看起來是否“美觀”。首先，人機交互界面的信息可視化表達是為適合人的需要而建立的，所以必須要符合人機工程學的原理，即人性化；其次，界面的信息可視化設計要符合美學上的基本原則，就是説，一定要讓人們覺得好看，即美觀；最後，界面的信息可視化設計是要讓人們覺得好用，容易理解便於掌握，即易用性。因此，這就要求在設計交互界面時應以“用户”為中心，融人人性化設計元素和情感因素，以滿足人們日益增長的高層次情感需求。

1 視覺感知的理論研究

視覺感知是人腦對直接作用於眼睛器官的客觀事物的個別屬性的反映。

(1)視覺注意力。人的神經系統高級中樞的加工能力是有限的，面對外界大量的信息，視覺注意力會有選擇性地集中在具有強烈刺激性的對象上。

(2)視覺流程。人的視覺習慣一般是從上到下，從左到右的順時針進行，且水平方向優於垂直方向。人眼對屏幕瀏覽的視覺習慣是從屏幕左上方開始，所以一般網頁界面左上方為重要的標誌信息。

(3)色彩的識別。當人們在辨認多種不同顏色的時候，其易辨認的順序依次是紅、綠、黃、白。

(4)視容量與記憶。視容量是指在一定的時間內，視覺所能容納的信息量。人眼的視覺容量一般用比特作為計算單位。人的正常視覺容量約為每秒25比特，即大約每秒4個信息單位(如文字)。視覺容量的接受過程受到視覺對象的清晰程度、照明對比程度以及人們的文化程度和實際經驗等因素的影響，每個人略有不同，因此一般交互界面的標題信息需要簡短、醒目。

2 視覺認知的理論研究

視覺認知是人通過感知器官接收信息，然後在人腦中對具體事物的印象進行加工所發生的反映。

(1)視覺認知的選擇性。首先人們總是選擇少數事物作為認知對象，而對其餘的事物較為模糊。其次在固定不變的背景上，運動的物體容易成為認知對象。因此在交互界面中一些重要的信息通過動畫的形式出現。

(2)視覺認知的整體性。人們具有把個別屬性、個別部分綜合成為一個統一的有機整體的能力。因此同一頁面設計要有統一風格，便於人們加深印象，易於操作。

(3)視覺認知的恆常性。對某些對象在一定範圍內變化時，人們的認知印象在相當程度上卻保持相對穩定的特性。如不同頁面的右上角始終有最小化、最大化、關閉按鈕的認知印象。

(4)視覺認知的理解性。用已往所獲得的知識經驗來理解當前的認知對象的特性。如不同頁面的不同房子圖形按鈕，人們都會聯想到首頁的意思。

3 交互理論研究

人機交互(Human-computer Interaction)是在人與計算機的交互中，發展出來的一門新的學科，主要研究人和機器相互關係的科學。中心問題是研究開發便於用户使用的交互式產品。在交互過程中，產品應易學，能有效使用，並能提供舒心的用户體驗。設計交互界面反映着人――物之間的交互關係，在設計界面時，要考慮以下幾點特徵，才能更好地進行人機信息交互：

(1)界面設計要符合人的認知習慣，使人獲得精神上的滿足。情感化的界面設計能符合多數人的認知情感，反映着設計與人的關係，能夠使人心情愉快、富有啟發性和讓人有成就感等方面的用户體驗。

(2)界面中顯示的信息要形象、直觀、準確和便於交互。界面設計要符合所需求信息可視化特徵，在保證足夠準確的條件下，要儘量降低顯示的複雜性，避免過多的信息干擾用户感知。如百度網站的交互界面信息表達得簡練化。

(3)人機交互界面設計要考慮色彩、觀看距離和計算機屏幕大小等方面的影響。對顏色的運用要符合色彩搭配的一般原理，重點突出、層次分明。 (4)出錯和幫助設計，儘量減少用户挫折感。當用户操作錯誤時，系統要提供錯誤提示告訴用户該如何處理。具有在線幫助功能，但也要考慮在界面上使用什麼樣的信號來指示在線幫助的存在。

三、信息可視化在人機交互界面的設計研究

信息可視化中交互界面設計的優劣直接影響操作結果和用户感受。這就要求技術工程師與設計師共同合作。一方面需要對數據的結構、特徵有着充分的理解；另一方面需要正確理解用户，滿足用户的需要。

1 對原始數據進行合理篩選

由於信息的龐大，毫無保留地將全部信息呈現給用户是不合理的。應當根據交互界面設計目的，只挑選最具代表的部分，同時，保留一個途徑以便於用户訪問更深層次的信息。這映射到視覺表現形式上，則是對空間的合理利用，即如何在有限的空間裏顯示無限的信息。

2 信息元素的正確表示

信息是抽象的，因此每一條信息應該有一個最能夠代表其含義的視覺元素來表示它。可以採用簡單的幾何圖形，也可以採用圖標，甚至照片和短片。例如肯德基網站推出的新品西班牙紅燴烤雞腿堡就是以廣告短片的信息表達方式準確、生動地描述其產品的背景和風味。讓人從視覺中想象得到它的美味，促其用户購買。

3 界面設計要一致協調，具有連貫性

交互界面的設計應該遵循一致性的操作概念，在版面設計、內容安排與瀏覽方式甚至導航欄、按鈕及色彩都應該有一致和統一的設計。這樣的設計能給用户帶來預期的行為模式而更有操作上的安全感，而不至於產生混亂和不知所蹤的感覺。

採用標準化或通俗易懂的圖標可以減少用户對操作命令或功能的記憶負擔，可以使用户比較集中注意在自己的信息上。如果圖標不能準確表達其欄目或鏈接的含義，可以使用精確的文字加以輔助説明。另外，整體交互界面色彩要美觀協調，導航之間跳轉要連貫等都視作基本的要求。

4 技術對交互界面設計具有較大影響

多媒體技術、動畫技術和虛擬現實技術的發展，使文字信息轉化為圖像、聲音和視頻等多種形式，使信息更豐富、更直接地呈現在界面中。

5 合理的工具設置或操作方式的設計

用户需要一定的操作或工具的幫助才能完成與界面的交互。這些工具應當放在最為順手的地方，便於獲取。工具本身也應該是最自然的操作方式。

6 幫助用户發現問題的設計

好的信息可視化形式，是能夠讓用户從界面上就能夠發現問題或規律。比如色彩的純度可以表示危險度，密度的分佈提示用户趨勢發展方向。此外，還可以採取一些提示、警告來幫助用户。

四、結語

人類文明的每一次進步都是技術革新和藝術創意的完美結合。歸根結底，技術為“人”服務，設計為“人”服務，交互界面設計的發展歷程更體現了“以人為本”的思想不斷得到重視。界面設計是一個融合了設計學、認知心理學、語言學等學科的複雜工程。信息可視化的人機交互界面設計只是界面設計發展中的一個階段，相信不久的將來更為人性化，更接近於自然形式的人機交互技術將進入到我們的生活，帶給我們更多的便利和可能性。

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