識(shí)別手勢(shì)符：逾越點(diǎn)擊的界面設(shè)計(jì)

    手勢(shì)符界面的復(fù)雜性和功能都在增加，拓展了游戲機(jī)、手機(jī)、工業(yè)系統(tǒng)等電子設(shè)備控制的新領(lǐng)域。
　　要 點(diǎn)
　　許多創(chuàng)新產(chǎn)品中手勢(shì)符界面的根源可追溯到幾十年前。 
　　除了游戲和信息娛樂(lè)設(shè)備之外，手勢(shì)符界面還應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。 
　　促進(jìn)手勢(shì)符界面更加可靠、實(shí)用的技術(shù)，如對(duì)內(nèi)容進(jìn)行推斷和預(yù)測(cè)等，用戶(hù)并不很清楚。 
　　界面的成功之處在于能否完美地處理用戶(hù)面臨的不確定性。 
　　具有現(xiàn)代界面的設(shè)備必須考慮如何管理系統(tǒng)間的無(wú)線與網(wǎng)絡(luò)連接，使這些系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)而言為同一系統(tǒng)。

    最基本且最簡(jiǎn)單的手勢(shì)符的指向動(dòng)作，成為多數(shù)人與他人交流的有效途徑，甚至在有語(yǔ)言障礙的情況下人們也可以相互交流。但如果談話的對(duì)象或表達(dá)的概念不在視線之內(nèi)，指向方式就無(wú)法進(jìn)行交流。擴(kuò)展手勢(shì)符識(shí)別范圍，使其不再局限于簡(jiǎn)單的指向動(dòng)作，能大大增加人與人之間信息交流的渠道。手勢(shì)符交流的方式自然而有效，因此早在嬰兒能清晰說(shuō)話之前，父母就傾向于利用嬰兒手語(yǔ)與他們進(jìn)行直接的雙向交流(參考文獻(xiàn) 1)。




　　用戶(hù)與電子設(shè)備交流的級(jí)別很大程度上局限于指向界面。目前，只存在少數(shù)指向界面的擴(kuò)展功能，包括單擊、雙擊或叩擊設(shè)備，及用戶(hù)在移動(dòng)  
指向焦點(diǎn)時(shí)可按下按鈕的設(shè)備，如鼠標(biāo)、軌跡球及觸摸屏等。用戶(hù)利用手勢(shì)符界面及語(yǔ)音識(shí)別界面與計(jì)算設(shè)備交流的能力，如多觸點(diǎn)顯示屏或光輸入系統(tǒng)，還處于起步階段。我們可以設(shè)想一種革命性的新款手機(jī)，它采用觸摸屏驅(qū)動(dòng)用戶(hù)界面而不是物理按鍵，同時(shí)使用預(yù)測(cè)引擎幫助用戶(hù)在平板上進(jìn)行輸入。這種描述符合Apple公司在今年六月發(fā)布的 iPhone，或IBM 公司與Bell South 在1993年聯(lián)合推出的Simon，而后者比iPhone早了14 年。但是這兩種觸控界面間存在一些差異。例如，新型產(chǎn)品支持多觸點(diǎn)手勢(shì)符如“擠壓”圖像縮放、或閃現(xiàn)顯示滾動(dòng)內(nèi)容。本文探討了手勢(shì)符界面發(fā)展的性質(zhì)及其對(duì)未來(lái)界面的影響。

　　當(dāng)今手勢(shì)符界面采用的多數(shù)技術(shù)并不新奇，甚至可追溯到數(shù)十年前的產(chǎn)品。根據(jù)參考文獻(xiàn) 2，多觸點(diǎn)面板界面至少已經(jīng)存在了25 年，而鼠標(biāo)自1965 年發(fā)明到成為普遍指向設(shè)備的高峰點(diǎn)之間也不過(guò)只有30 年（該高峰點(diǎn)出現(xiàn)在Microsoft Windows 95發(fā)布的時(shí)刻）。針對(duì)各種界面在硬件方面的改進(jìn)促使設(shè)計(jì)師降低終端系統(tǒng)的成本。更重要的是，設(shè)計(jì)師可以利用更多的低成本軟件處理功能來(lái)更好地識(shí)別更多的上下文，從而能夠更好地解釋用戶(hù)正在告訴系統(tǒng)做些什么。換言之，多數(shù)新興手勢(shì)符界面的進(jìn)步不是來(lái)自新硬件，而更多的是來(lái)自更為復(fù)雜的軟件算法，充分利用優(yōu)勢(shì)來(lái)補(bǔ)償各種輸入界面的弱點(diǎn)。參考文獻(xiàn) 3 提供了一個(gè)正在完善的輸入技術(shù)目錄源。

　　除了iPhone的商業(yè)發(fā)布外，由Prada公司設(shè)計(jì)、LG 電子制造的LG Prada 電話今年在韓國(guó)與歐洲上市，Nintendo的Wii 手勢(shì)符界面控制器也進(jìn)行了成功的商業(yè)發(fā)布，隨后還將推出多觸點(diǎn)Microsoft Surface 平臺(tái)(參見(jiàn)附文1“多觸點(diǎn)表面”)。設(shè)計(jì)師從以前迭代手勢(shì)符界面學(xué)到的教訓(xùn)能否足夠保證當(dāng)今最新的創(chuàng)新產(chǎn)品生存一年或兩年，最終進(jìn)入更自然的人機(jī)交流的時(shí)代嗎？這些平臺(tái)可訪問(wèn)大量?jī)?nèi)存，利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全球性的連接，進(jìn)行軟件更新。由此看來(lái)，也許最相關(guān)的問(wèn)題就是：這些平臺(tái)靈活可編程的屬性能否促使手勢(shì)符界面吸取前科之鑒，而不返回到畫(huà)板時(shí)代嗎？

　　手勢(shì)符識(shí)別界面并不局限于游戲和信息娛樂(lè)產(chǎn)品。Segway的 PT(人員輸送器) 用戶(hù)通過(guò)向前、停止及左右轉(zhuǎn)等合適的方向傾斜，直觀地命令其輸送器(圖 1)。某些界面主要捕捉各種細(xì)微的手勢(shì)符來(lái)模擬真實(shí)工具，而不是向計(jì)算機(jī)發(fā)出抽象的命令。例如，Wacom的Intuos 和Cintiq 圖形輸入板與圖形輸入板的增強(qiáng)型繪圖與圖形軟件程序相配合，可真實(shí)地捕捉藝術(shù)家手和工具的上下、左右的六維運(yùn)動(dòng)、向下按壓圖形輸入板表面、觸控筆傾斜角度、觸控筆傾斜方向及觸控筆旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作。這種功能使軟件不但可以再現(xiàn)近似的運(yùn)動(dòng)，還可創(chuàng)建細(xì)微的運(yùn)動(dòng)，如彎曲手像繪圖工具那樣更實(shí)際地模擬復(fù)雜物體的行為。

　　另一個(gè)捕捉細(xì)微運(yùn)動(dòng)模擬直接控制實(shí)際工具的例子，是直觀的Surgical的“達(dá)芬奇外科手術(shù)系統(tǒng)”。該系統(tǒng)采用專(zhuān)有的三維可視系統(tǒng)和兩套自動(dòng)控制裝置——主機(jī)和EndoWrist 儀器（模擬人手腕活動(dòng)的儀器）。在主機(jī)上真實(shí)地轉(zhuǎn)換外科醫(yī)生手和手指運(yùn)動(dòng)信息，以控制在腹腔鏡手術(shù)期間的 EndoWrist儀器 (圖 2)，從而將外科醫(yī)生的手的運(yùn)動(dòng)從現(xiàn)場(chǎng)手術(shù)器械中解脫出來(lái)。手術(shù)不但可實(shí)現(xiàn)用更小的刀口將手術(shù)工具插入病人體內(nèi)，還可保證外科醫(yī)生在進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的操作時(shí)，保持更舒服的姿勢(shì)來(lái)延遲疲勞，實(shí)現(xiàn)更高的手術(shù)精度，更大的運(yùn)動(dòng)范圍，同時(shí)與傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)等外科醫(yī)生直接控制手術(shù)工具的手術(shù)相比，數(shù)字過(guò)濾技術(shù)也提高了靈巧性。 

    三維可視系統(tǒng)這一重要的反饋界面可促使外科醫(yī)生有效地使用“達(dá) 芬奇外科手術(shù)系統(tǒng)”并避免失誤。此外，系統(tǒng)可利用簡(jiǎn)單的觸覺(jué)或力的反饋完善視覺(jué)反饋界面，如檢測(cè)運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的內(nèi)部與外部碰撞。約翰霍普金斯大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)使用“達(dá)芬奇外科手術(shù)系統(tǒng)” 研究支持“觸覺(jué)檢測(cè)”技術(shù)。 “‘達(dá)芬奇外科手術(shù)系統(tǒng)’ 是一個(gè)完美的‘試驗(yàn)室’，為程式化而明確的目標(biāo)任務(wù)提供高質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)和視頻數(shù)據(jù)，” 約翰霍普金斯大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Gregory D Hager說(shuō)，“我們期望使用統(tǒng)計(jì)模型來(lái)促進(jìn)設(shè)備更加智能化，從而確定手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)的情況。”




　　Microsoft的首席研究人員Bill Buxton認(rèn)為“出色的經(jīng)驗(yàn)并不是偶然得來(lái)的，而是深思熟慮的結(jié)果”。他舉了兩個(gè)低技術(shù)例子，其中涉及兩個(gè)有類(lèi)似用戶(hù)界面的手動(dòng)榨汁機(jī) (參考文獻(xiàn) 4)。如果你會(huì)使用其中一個(gè)，就會(huì)使用另一個(gè)。兩臺(tái)機(jī)器榨汁時(shí)間相同，榨出的果汁味道也相同。然而，它們的使用方法和用戶(hù)使用最大力道時(shí)間卻不同。有恒定傳動(dòng)比的榨汁機(jī)，需要用戶(hù)在手柄末端施加很大的力道，而沒(méi)有可變傳動(dòng)比的榨汁機(jī)則減少這種力道。實(shí)質(zhì)上，兩種榨汁機(jī)的本質(zhì)差異隱藏在界面下的不明顯的機(jī)械構(gòu)造中。

　　手勢(shì)符識(shí)別界面的應(yīng)用例子是直接控制界面，用戶(hù)自己想做的事情對(duì)系統(tǒng)  
發(fā)出明確或直接的指令。然而，嵌入式或隱藏的人機(jī)界面的新趨勢(shì)具有更大的潛力。嵌入式處理，通常終端用戶(hù)無(wú)法看到，促使設(shè)計(jì)師以更低成本和更好的能效生產(chǎn)具有更多功能的產(chǎn)品。隨著傳感器和處理容量的成本不斷下降以及處理器可以?xún)?yōu)化控制系統(tǒng)的重要功能，額外的處理能力可以提供隱含或嵌入式用戶(hù)與系統(tǒng)間人機(jī)界面機(jī)會(huì)。換言之，用戶(hù)并不知道自己在向系統(tǒng)傳達(dá)意圖。這種新興的功能可幫助系統(tǒng)使用預(yù)測(cè)補(bǔ)償，從而彌補(bǔ)用戶(hù)因缺乏經(jīng)驗(yàn)而造成的失誤或誤差，并允許系統(tǒng)完成用戶(hù)計(jì)劃的操作。

　　Simon推出的 Predictakey鍵盤(pán)明確地列出用戶(hù)最常用的六個(gè)預(yù)測(cè)備選字，供用戶(hù)選擇。為了發(fā)揮預(yù)測(cè)引擎的優(yōu)勢(shì)，用戶(hù)必須明白引擎提供的建議并從中做出選擇。與此相反，iPhone的鍵入界面以各種明顯和隱藏的方式提高鍵入速度和準(zhǔn)確率。首先，針對(duì)不同應(yīng)用推出專(zhuān)門(mén)的鍵盤(pán)布局，并給出相關(guān)的鍵進(jìn)行輸入。在用戶(hù)打字時(shí)，系統(tǒng)會(huì)預(yù)測(cè)單詞，如果單詞正確，用戶(hù)可以按顯示屏上的空格鍵進(jìn)行選擇，反之則繼續(xù)鍵入。同樣，系統(tǒng)也可識(shí)別拼寫(xiě)錯(cuò)的單詞，并將正確的拼寫(xiě)以類(lèi)似的方式顯示，用戶(hù)可以采納或忽略系統(tǒng)的改正建議。

　　但iPhone 鍵入界面中新穎且隱含的優(yōu)勢(shì)，在于根據(jù)鍵入引擎對(duì)于用戶(hù)將要選擇的鍵入字母的預(yù)測(cè)，在顯示屏上補(bǔ)償用戶(hù)按錯(cuò)的字母，從而在不改變顯示尺寸(參考文獻(xiàn) 5)的情況下，動(dòng)態(tài)地改變分配給每個(gè)字母的目標(biāo)區(qū)域或叩擊區(qū)域大小。對(duì)于引擎所預(yù)測(cè)的用戶(hù)鍵入字母將被分配較大的叩擊區(qū)域，而可能性較低字母只分配較小的叩擊區(qū)域，同時(shí)前者可能重疊后者的顯示區(qū)域。這種特性提高了預(yù)測(cè)字母的選擇機(jī)率，也降低了與預(yù)測(cè)的字母相鄰的非預(yù)測(cè)字母的選擇機(jī)率。

　　與用戶(hù)和計(jì)算機(jī)之間的界面不同，汽車(chē)安全特性嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不算用戶(hù)界面，但一些汽車(chē)安全特性提供隱晦的通信界面的早期形式預(yù)測(cè)安全特性。例如，在是否提醒司機(jī)即將出現(xiàn)車(chē)道出口的問(wèn)題上，系統(tǒng)可檢查轉(zhuǎn)彎信號(hào)來(lái)確定即將出現(xiàn)的車(chē)道出口是正確的還是意外的。乘客檢測(cè)系統(tǒng)交流控制事故發(fā)生時(shí)是否啟用安全系統(tǒng)。例如，汽車(chē)可調(diào)節(jié)安全氣囊以避免對(duì)不同身材乘客造成傷害。電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)通過(guò)檢查轉(zhuǎn)向和制動(dòng)輸入及車(chē)輛的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，判斷司機(jī)的意圖，從而可以對(duì)每個(gè)車(chē)輪適當(dāng)?shù)貞?yīng)用制動(dòng)和減少發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，以幫助校正轉(zhuǎn)向不足、轉(zhuǎn)向過(guò)度及驅(qū)動(dòng)輪打滑等，幫助司機(jī)控制車(chē)輛。

　　通過(guò)機(jī)動(dòng)性最好的戰(zhàn)斗機(jī)控制系統(tǒng)可以窺見(jiàn)對(duì)未來(lái)復(fù)雜系統(tǒng)的消費(fèi)級(jí)別控制。由于飛機(jī)的高度不穩(wěn)定性導(dǎo)致了機(jī)動(dòng)性，駕駛員不必直接控制飛機(jī)的子系統(tǒng)，而是由嵌入處理系統(tǒng)處理這些細(xì)節(jié)，從而駕駛員可專(zhuān)心地執(zhí)行更高級(jí)別的任務(wù)。隨著汽車(chē)控制系統(tǒng)預(yù)測(cè)司機(jī)意圖的能力增強(qiáng)，并將預(yù)測(cè)意圖與車(chē)輛狀態(tài)及周?chē)h(huán)境關(guān)聯(lián)起來(lái)，因此可以實(shí)現(xiàn)提高能源效率，降低不必要情況下的能源負(fù)載，同時(shí)不會(huì)犧牲安全性。在各種情況下，系統(tǒng)都有能更好地理解用戶(hù)意圖的能力，并進(jìn)行合適的響應(yīng)，從而無(wú)形而精確地預(yù)測(cè)用戶(hù)可能采取的行動(dòng)。

　　不論如何豐富和直觀，界面最終是否被成功采用取決于用戶(hù)及系統(tǒng)如何相互互動(dòng)并彌補(bǔ)可能的誤解。命令系統(tǒng)與其結(jié)果行為間的不確定性或不可預(yù)見(jiàn)性，會(huì)直接抹殺手勢(shì)符界面的作用，從而推延其采用的時(shí)間。僅僅不斷通知用戶(hù)出現(xiàn)錯(cuò)誤的功能在現(xiàn)代電子設(shè)備中并不夠用。因此設(shè)備應(yīng)當(dāng)經(jīng)常提醒用戶(hù)誤差或誤解的性質(zhì)，及告知用戶(hù)如何改正?，F(xiàn)代界面采用了傳感器、改進(jìn)的處理算法及用戶(hù)反饋相結(jié)合，從而提供了各種機(jī)制來(lái)減少用戶(hù)與系統(tǒng)間的模糊性及不確定性，促使彼此更迅速明確地補(bǔ)償對(duì)方突發(fā)的行為（參見(jiàn)附文2“補(bǔ)償誤差”）。

　　系統(tǒng)將可能的輸入控制縮小到有效環(huán)境中，是彌補(bǔ)潛在誤解的一種方法，如iPhone的專(zhuān)用鍵盤(pán)布局。可分段或隔離狹窄環(huán)境并伴有明確目標(biāo)任務(wù)的應(yīng)用，為此類(lèi)補(bǔ)償提供了良好候選資格。Palm PDA等采用Graffiti識(shí)別技術(shù)的手寫(xiě)系統(tǒng)，提高了手寫(xiě)界面可用性并降低了誤差輸入的可能性，但卻需要一個(gè)較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)過(guò)程才能可靠地使用系統(tǒng)。無(wú)需對(duì)講話人訓(xùn)練的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)限制系統(tǒng)可識(shí)別的詞的數(shù)量，如10個(gè)數(shù)字，或通過(guò)為用戶(hù)提供短小菜單響應(yīng)，提高了識(shí)別的成功率。  
 

    另一種補(bǔ)償誤解的方式是消除用戶(hù)到系統(tǒng)的翻譯過(guò)程。HP Labs India 正在研究一種筆式輸入裝置，即GKB (手勢(shì)符鍵盤(pán))，可讓用戶(hù)輸入語(yǔ)音原程序，如Devanagari 和Tamil 原程序，或在沒(méi)有專(zhuān)用語(yǔ)言鍵盤(pán)的幫助下進(jìn)行文本輸入。另一個(gè)例子是Segway PT，這個(gè)系統(tǒng)曾經(jīng)需要用戶(hù)將向前和向后扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成向左或向右的信號(hào)。如今，用戶(hù)只要向所需的方向傾斜，便可左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。在這種情況下，新的界面控制消除了扭轉(zhuǎn)方向調(diào)整的不明確性或模糊性，扭轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)向與系統(tǒng)采用向心力的自然控制，極大地強(qiáng)化了這種可持續(xù)發(fā)展的有用界面。

　　另一種重要的補(bǔ)償潛誤差或誤解的方式，是給用戶(hù)足夠的相關(guān)反饋，以便適當(dāng)?shù)馗淖兤淦谕蛐袨椤？梢暦答伿且环N常用的機(jī)制。多數(shù)系統(tǒng)上的鼠標(biāo)光標(biāo)，除了作為指向焦點(diǎn)外，還能向用戶(hù)提供  
系統(tǒng)忙碌的時(shí)間和原因等方面的反饋。具有Wii 遠(yuǎn)程接點(diǎn)的手勢(shì)符界面成功的關(guān)鍵，部分由于系統(tǒng)軟件隨時(shí)間改善向用戶(hù)提供更好的敏感度，也依賴(lài)于提供反饋的質(zhì)量，如顯示屏上的可視提示，提示用戶(hù)如何對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行小幅調(diào)節(jié)，從而使系統(tǒng)恰當(dāng)?shù)乩斫庥脩?hù)所要表達(dá)的手勢(shì)符。

　　觸覺(jué)或觸覺(jué)反饋利用了用戶(hù)的觸摸感覺(jué)，發(fā)展迅速，特別是對(duì)于多種感官的多模反饋。游戲控制臺(tái)數(shù)年來(lái)在手持控制器中采用嚷鬧特性。Segway PT可通過(guò)控制手柄上的力度反饋將誤差狀況報(bào)告給用戶(hù)?！斑_(dá)芬奇外科手術(shù)系統(tǒng)” 通過(guò)力度反饋將邊緣碰撞傳遞給用戶(hù)，如EndoWrist instrument 與切割目標(biāo)表面的接觸。觸覺(jué)反饋可以彌補(bǔ)其它反饋方式的弱點(diǎn)，如嘈雜環(huán)境中的聲響。

　　觸覺(jué)反饋還有助于消除眼睛的過(guò)度疲勞，用戶(hù)不必一直盯著屏幕輸入的信息，可以去觀察其它細(xì)節(jié)。例如iPhone 鍵盤(pán)并不采用觸覺(jué)反饋告知用戶(hù)何時(shí)按下了哪個(gè)鍵，從而用戶(hù)必須用眼睛盯著屏幕以確認(rèn)每一個(gè)按鍵。Immersion公司提供了一種方法，模擬移動(dòng)設(shè)備的接觸感覺(jué)，在5ms的輸入窗口，對(duì)設(shè)備的震動(dòng)傳動(dòng)裝置發(fā)出精確的脈沖控制。

　　當(dāng)所有其它補(bǔ)償方式都不能消除誤解時(shí)，設(shè)計(jì)師可使用上下文相關(guān)的響應(yīng)來(lái)處理特定輸入的不確定性。常見(jiàn)的響應(yīng)類(lèi)型是發(fā)出一個(gè)警告，要求用戶(hù)重新輸入。但這種方式的風(fēng)險(xiǎn)是，如果系統(tǒng)不斷的要求重新輸入，而沒(méi)有附加的指示，就會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)失去耐心。系統(tǒng)可以猜測(cè)輸入的內(nèi)容，然而要求用戶(hù)確認(rèn)是否正確，但是在第二次嘗試時(shí)如果不能細(xì)化猜測(cè)，也會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)失去耐心。最大程度減少使用這種類(lèi)型響應(yīng)的可能策略是系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)行為進(jìn)行仿形，并開(kāi)發(fā)統(tǒng)計(jì)模型，確定用戶(hù)經(jīng)常需要的內(nèi)容，從而進(jìn)行更好猜測(cè)。

　　Gene Frantz， Texas Instruments的主要研究人員認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)將系統(tǒng)連接時(shí)，系統(tǒng)的大小是可升級(jí)的。這種考慮對(duì)現(xiàn)代設(shè)備越來(lái)越重要。iPhone、Wii、及Microsoft Surface 技術(shù)都具有與其它系統(tǒng)無(wú)線通信的連接能力。這些設(shè)備與其它外部系統(tǒng)互動(dòng)的能力會(huì)影響其用戶(hù)需求的能力。雖然手勢(shì)符界面剛剛開(kāi)始在電子領(lǐng)域立足，我們還是期望這些設(shè)備吸收與單設(shè)備到與多設(shè)備互動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)與用戶(hù)的無(wú)縫互動(dòng)。這些系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)最佳地預(yù)測(cè)用戶(hù)意圖，減少或避免不確定性，并完美地與其它系統(tǒng)連接，從而推動(dòng)未來(lái)手勢(shì)符界面的發(fā)展。 



參考文獻(xiàn)
1. “Signing with your baby.” 
2. Buxton, Bill, “An Incomplete Roughly Annotated Chronology of Multi-Touch and Related Work,” from Multi-Touch Systems That I Have Known and Loved. 
3. Buxton, Bill, “A directory of sources for input technologies.” 
4. Buxton, Bill, “Experience Design vs 界面 Design,” Rotman Magazine, Winter 2005, pg 47. 
5. “iPhone Keyboard.” 

    附文1：多觸點(diǎn)表面

　　多觸點(diǎn)界面已經(jīng)存在了25 年，隨著今年 Apple iPhone 及Microsoft Surface技術(shù) (參考文獻(xiàn) A 和 參考文獻(xiàn) B)等的商業(yè)性發(fā)布，其普遍采用的時(shí)代就要到來(lái)。多觸點(diǎn)顯示屏允許用戶(hù)直接用手和手指在顯示的對(duì)象上操作，而不必思考屏幕上的鼠標(biāo)光標(biāo)的相關(guān)位置或指針的移動(dòng)。多觸點(diǎn)界面比如 今常用的單觸摸或單聚焦界面提供了更豐富的互動(dòng)陣列。Apple的iPhone多觸點(diǎn)界面，采用電容式觸摸屏技術(shù)，用戶(hù)只需活動(dòng)手指便可實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，同時(shí)支持滑動(dòng)屏幕以滾動(dòng)內(nèi)容及擠壓屏幕來(lái)縮放節(jié)目等手勢(shì)符。





　　Perceptive Pixel 發(fā)布的視頻展示公司在大型多觸點(diǎn)顯示屏方面所做的工作，并顯示了受益于多觸點(diǎn)界面(參考文獻(xiàn) C)的各種手勢(shì)符和語(yǔ)境。按下按鈕，除了視頻外沒(méi)有額外信息。但有趣的是，顯示觸摸屏掛在墻壁上，比常見(jiàn)的顯示屏要大得多；多數(shù)情況下同時(shí)有多人在操作此顯示屏，有時(shí)這些人共同完成一項(xiàng)工作，而有時(shí)則在進(jìn)行不同工作；視頻運(yùn)行的大部分過(guò)程中，操作員雙手同時(shí)工作，很短的時(shí)間內(nèi)就可實(shí)現(xiàn)大量的動(dòng)作；而三維虛擬對(duì)象的控制則更為先進(jìn)。如果房間比較暗，說(shuō)明傳感器實(shí)現(xiàn)并不適合所有環(huán)境，但其它傳感器實(shí)現(xiàn)可在不同的環(huán)境中達(dá)到類(lèi)似的敏感度。

　　Microsoft 在今年五月份發(fā)布了臺(tái)式Surface多觸點(diǎn)顯示屏界面，并期望在今年十一月會(huì)進(jìn)行大批量生產(chǎn)。這種平臺(tái)能在臺(tái)式機(jī)surface底部發(fā)出850nm波長(zhǎng)的近紅外光，并使用多個(gè)紅外攝像頭檢測(cè)物體和手指觸摸到顯示屏表面時(shí)的反射光(圖 A)。近紅外光  
的使用允許用戶(hù)在環(huán)境光線下使用該臺(tái)式設(shè)備。顯示屏上的紋理擴(kuò)散器將近紅外光反射回臺(tái)下的攝像機(jī)，從而軟件就可以有意義地識(shí)別手指、手、動(dòng)作和其它真實(shí)的物體。該平臺(tái)支持滑動(dòng)屏幕和擠壓屏幕等其它多觸點(diǎn)相同類(lèi)型的直接互動(dòng)手勢(shì)符，但界面增加了一種新功能：除了多個(gè)用戶(hù)的手和手指外，它可與數(shù)十種真實(shí)物體進(jìn)行互動(dòng)。因此這種臺(tái)式形狀因子自然支持多人、電子內(nèi)容及真實(shí)物體間的面對(duì)面協(xié)作。

　　該平臺(tái)具有消除真實(shí)物體與虛擬物體間差距的能力對(duì)于手勢(shì)符界面動(dòng)作的意義非常重大。用戶(hù)只要將無(wú)線設(shè)備放在顯示屏上，平臺(tái)即可識(shí)別，并與之無(wú)形建立通信鏈路，在表面顯示屏上用圍繞它們的圓圈將它們識(shí)別。用戶(hù)可將照片等內(nèi)容，從一個(gè)設(shè)備拖到桌面上另一設(shè)備的surface 界面中。數(shù)據(jù)傳輸不再需要設(shè)備間的連線，真實(shí)設(shè)備間的虛擬物體的傳送能與自然拖放的手勢(shì)符相一致。


參考文獻(xiàn)
A Microsoft Surface. 
B "Microsoft Surface: Behind-the-Scenes First Look (with Video)," Popular Mechanics, July 2007. 
C Perceptive Pixel, "Multi-Touch Demonstration Video." 


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　　附文2：補(bǔ)償誤差

　　由于汲取了設(shè)計(jì)師們?cè)谌绾窝a(bǔ)償用戶(hù)觀看與系統(tǒng)交互中所取得的多年經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)代界面通常看起來(lái)都比較復(fù)雜。iPhone預(yù)言的打字輸入引擎與動(dòng)態(tài)改變叩擊區(qū)域大小的配合，提供了系統(tǒng)補(bǔ)償用戶(hù)降低非預(yù)期輸入頻率的很好范例。這種技術(shù)建立在用戶(hù)和系統(tǒng)間采用鍵或叩擊交流方式的系統(tǒng)技術(shù)上，并進(jìn)行了延伸。其中一種老式技術(shù)是鍵盤(pán)去抖動(dòng)過(guò)濾，避免了由于輸入設(shè)備瞬間抖動(dòng)，系統(tǒng)將單個(gè)按鍵動(dòng)作理解為多個(gè)按鍵動(dòng)作。

　　去除鍵盤(pán)抖動(dòng)的發(fā)展過(guò)程說(shuō)明了誤差補(bǔ)償機(jī)制的可能生命周期。由于不能過(guò)濾去除抖動(dòng)，只能由用戶(hù)來(lái)確定系統(tǒng)是否將單個(gè)按鍵動(dòng)作誤解為多個(gè)按鍵動(dòng)作，因此誤差對(duì)有電子鍵盤(pán)或觸摸屏的早期系統(tǒng)是個(gè)大問(wèn)題。這種情況將系統(tǒng)較低的認(rèn)知缺陷加到用戶(hù)身上，會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)在使用該界面時(shí)失去耐心。如果過(guò)濾掉鍵盤(pán)抖動(dòng)，用戶(hù)可將精力集中在更高級(jí)別的任務(wù)上。解決去除抖動(dòng)問(wèn)題曾經(jīng)是一種與眾不同的特性，但現(xiàn)在已成為一種常見(jiàn)的功能。

　　今天許多系統(tǒng)使用的刪除確認(rèn)機(jī)制的發(fā)展過(guò)程例證了界面功能如何逐步發(fā)展成適合用戶(hù)如何觀看系統(tǒng)的一種好的理解。刪除確認(rèn)機(jī)制從用戶(hù)意外刪除文件等數(shù)據(jù)的問(wèn)題發(fā)展而來(lái)。在命令行界面中，用戶(hù)可能使用替代卡來(lái)規(guī)定刪除一個(gè)非計(jì)劃中的文件名卻導(dǎo)致意外刪除一個(gè)文件。在指點(diǎn)界面如鍵盤(pán)或鍵盤(pán)鼠標(biāo)光標(biāo)中，由于在發(fā)出刪除命令時(shí)文件名字位于光標(biāo)所指的位置，所以允許意外地刪除文件。

　　用戶(hù)界面早期變動(dòng)的一種補(bǔ)償這類(lèi)誤動(dòng)作的策略是要求用戶(hù)確認(rèn)刪除操作。用戶(hù)可在刪除前檢驗(yàn)文件名以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。然而這種機(jī)制的問(wèn)題是在每項(xiàng)刪除操作時(shí)都要進(jìn)行確認(rèn)，很容易變成無(wú)意識(shí)的自動(dòng)按鍵或點(diǎn)擊，因此很快就會(huì)失去其安全意義。另一種補(bǔ)償策略是提供非刪除命令來(lái)修復(fù)刪除確認(rèn)失敗。由于常被認(rèn)為是數(shù)據(jù)保護(hù)的低價(jià)值和高噪聲方法，許多系統(tǒng)現(xiàn)在允許用戶(hù)跳過(guò)或避免刪除確認(rèn)提示。垃圾箱或再生箱圖標(biāo)代替了未刪除的命令，允許用戶(hù)恢復(fù)許多刪除的文件。應(yīng)用中刪除的數(shù)據(jù)也采用命令撤銷(xiāo)等類(lèi)似方法，并最終發(fā)展為現(xiàn)代應(yīng)用程序中常見(jiàn)的多步撤銷(xiāo)功能。

　　隨著新的補(bǔ)償機(jī)制的出現(xiàn)，系統(tǒng)要承擔(dān)理解用戶(hù)意圖的更多責(zé)任，甚至允許用戶(hù)撤銷(xiāo)不可恢復(fù)的操作。在各種機(jī)制的每一個(gè)發(fā)展階段，界面都支持各種機(jī)制來(lái)彌補(bǔ)用戶(hù)可能的誤解或誤用。每種新的補(bǔ)償機(jī)制都吸收了設(shè)計(jì)師關(guān)于用戶(hù)如何與系統(tǒng)交互的教訓(xùn)，以避免未來(lái)不需要的結(jié)果出現(xiàn)。