人机交互技术范文精选

视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉，是人类感知世界最重要的五种途径。其中与视觉、听觉相关的各种影音产品，早已成为了现代人日常生活中不可或缺的部分。然而当您的指尖每天在智能手机和平板电脑的屏幕上生硬地划过时，有没有想过这其实白白浪费了上天赋予我们的灵敏触觉？套用一句流行语：这实在是太不科学了。

庆幸的是，在科技研发人员的努力之下，这种暴殄天物的局面正在发生变化。通过微软亚洲研究院在人机交互领域的创新技术，也许不用等上多久，我们就可以触摸到一个更加真实的三维计算世界。下面就请大家走进微软亚洲研究院，一起感受指尖上的精彩。

Haptics：用触觉感受立体世界

模拟真实触觉的Haptics

通过硬件与软件结合的触觉反馈机制，Haptics技术可以为人体模拟真实触觉体验。试想一下，如果我们将手指放在平板电脑或智能手机的屏幕上，就能感受到画面中的物品逼真的材料质地与纹理，那么这种体验该是多么的身临其境和震撼人心。

从人体感受输入的角度来看，Haptics技术大致可以分为刺激表皮和刺激肌肉中的感受器这两大类别。譬如许多用户已经非常熟悉的手机“振动”提示，就是一种表皮Haptics技术。但振动只是Haptics领域很小的一部分，并且在按键反馈等许多应用场景下的效果都不甚理想。而触觉能够感受到的东西，远比简单的振动要多得多。针对Haptics这一崭新的领域，微软亚洲研究院的研究人员认为如同红、绿、蓝是光的三原色一样，粗糙度、粘滞度、柔软度很可能是触觉的三个基本维度，并分别针对这三个维度展开了深入研究。

现有的人机交互技术大都基于视觉设计，用户可以操作触摸屏但无法获得差异性的触觉反馈。这好比人一出生就戴着一副手套，虽然手没有感觉，但只要眼睛能看到东西，也能完成许多事情。然而，如果用户的手能够在屏幕不同位置感知到差异，那么人机交互就会从此发生质的改变，甚至于完全颠覆我们现有的生活习惯和方式。当Haptics技术让屏幕变成能够让用户摸到、感受到不同反馈的时候，人们才会意识到：原来人机交互的用户体验，远可以比现在做得更好。

然而要想从事Haptics领域的研究，往往需要跨越不同领域的技术，了解多个领域的专业知识。譬如振动反馈就不但要从电子工程和机械学角度知道如何有效利用电能、设计原件结构，而且还要从心理学角度了解人体对哪些频率的振动最为敏感。不过对于兴趣广泛的研究者来说，这也是从事该项工作的乐趣之一。

摘 要：人机交互技术产生之后，很大程度上变革了传播方式，而且此种变革并不同于传统媒介，通过该项技术交互性的特点，人们创建了用户与计算机的联系，随着人机交互技术的发展，逐渐的应用到各个领域中，发挥了十分重要的作用。此种趋势下，安防领域也开始应用人机交互技术，并取得良好的发展，文章即对安防领域人机交互技术的发展做出研究，旨在促进该项技术更为深入的应用到安防领域中。

关键词：安防领域；人机交互技术；发展

前言

自计算机产生之后，关于“人机交互”的研究随之开展，并且至今仍在继续。从二进制大型计算器开始，直至当前的虚拟显示技术，国内外的技术人员无一不为人机交互技术的发展而努力，时至今日，人机交互技术所具有的发展空间是十分广阔的，尤其在安防领域中。安防领域中应用人机交互技术后，不仅会促进安全防范产品智能化程度的提升，而且安防领域也会更为繁荣的发展。

1 人机交互技术概述

人机交互技术是指在计算机输入、输出设备的辅助下，实现人与计算机对话的技术，通过人机对话，计算机可提供人所需求的信息，如回答问题、显示相关信息等[1]。在计算机用户界面设计工作中，一项重要的内容即为人机交互技术，该项技术密切的联系着多个学科领域，例如认知学领域、人机工程学领域等，同时，经由电极，使神经信号相互联系于电子信号，促进人脑、电脑间沟通的开展。

学术界一直未停止关于人机交互技术的研究，且获得的研究成果比较多，已经问世大量的人机交互产品。现阶段，人机交互技术研究的侧重点体现在两个方面，一方面是侧重多媒体技术，计算机可触摸式的显示屏、电子书显示屏可随意折叠、3D显示器等均属于研究的重点；另一方面是侧重多通道技术，手写汉字识别系统、数字墨水技术、中文语音识别系统、手势识别技术等均属于多通道技术应用到各个领域中的产物[2]。在社会的各个领域中，已经开始显现出人机交互技术的重要作用，例如智能手机领域、游戏领域等，可以预见，在未来，该项技术的发展空间将会十分广阔。

2 安防领域人机交互技术的发展

摘要：“人机交互技术”课程作为软件工程类专业学生的必修课，在培养学生的综合能力方面具有重要作用。本文总结了多年的教学实践，从教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了改革，实践证明，效果良好。

关键字：人机交互；课程改革；教学方法；教学手段

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）01-0222-02

人机交互技术作为信息技术的一个重要组成部分，已成为21世纪信息领域亟需解决的重大课题，许多高校把人机交互课程作为软件工程类专业的必修课。本课程可以使学生掌握人机交互设计的基本理论与技能，提高学生的分析问题、动手实践能力，为以后的学习与研究打下坚实的基础。因此提高该课程的教学质量，对学生能力的培养和教育目标的实现有重要的意义。笔者根据多年的教学实践，分析了该课程的特点，从教学内容、教学方法、教学手段几个方面进行了总结。

一、教学目标和课程特点

“人机交互技术”课程的教学目标是使学生通过学习交互理论，建立正确的认识论和方法论，通过设计调查（包括用户需求调查）、用户操作实验等，建立用户模型，设计具体的技术方案并加以实施等实践环节，理解和掌握在人机交互与界面设计中各个方面的知识与技能，更好地培养实践能力。该课程的特点是内容比较宽泛而且多数理论抽象不易理解。需要先修的课程包括数据结构、操作系统、多媒体、计算机图形学、程序设计等专业课程，此阶段的学生已具有一定的交互设计基础，采用传统的讲授法，往往难以激发学生的学习兴趣，教学效果甚微。因此我们从教学内容、教学方法和教学手段三个方面进行了改革。

二、教学内容

根据“人机交互技术”课程的目标，教材的选用方面，我们目前主要采用了普通高等教育“十一五”国家级规划教材。该教材在第1版人机交互技术――原理与应用基础上进行了改进，注重了基础知识，包含了丰富实例，内容体系比较符合学生的认知规律，难度上也便于学生接受和掌握。与此同时，我们参考国外的一些经典教材如“交互设计：超越人机交互”，和一些好的人机交互方面的书籍，并取其中的部分章节内容以补充和扩展教材中的知识点，加深理解和拓宽知识面。

[摘 要]本文主要介绍了智能电视人机交互的发展状况，基于对相关专利申请的分析对智能电视人机交互中手势识别遥控进行了梳理，以产业和科研的关注点结合国际专利分类体系，确定了主要的研究方向和研究对象的分类号分布范围。首先，研究方向确定为智能电视人机交互技术领域中的手势识别、以及实现手势遥控技术，确定的分类号范围包括所有涉及手势识别控制的分类号，针对上述分类号，结合前面提到的三个主要技术方向的关键词表达，确定本课题研究的范围。

[关键词]智能电视，手势，识别，跟踪，体感遥控，静态，动态；专利申请

中图分类号：TP391.41；TN949.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0169-01

1 智能电视人机交互技术概述

1.1 智能电视人机交互技术简介

电视诞生于20世纪30年代，当时电视的主要操作方式是对电视上的机械旋钮进行手动调节，以更改电路中的滤波装置，从而达到切换频道的目的。1950年，有线遥控器的诞生拉开了电视遥控技术的帷幕。到了20世纪90年代末，红外线遥控器的诞生为遥控技术奠定了重要的地位，即使是现在，很多家庭仍然使用这种以红外线作为调节方式的红外线遥控器。但随着智能电视的出现，仅拥有基本遥控调节功能的红外线遥控器已渐渐难以与界而元素、相关功能及丰富的智能电视相匹配，因此，对传统的红外线遥控器进行改良成为智能电视发展的重要内容。

从2006年开始，每年智能电视领域的专利申请全球有约1200项左右，从前10名主要申请人来看，有6家是日本的企业，也就是说日本企业在智能电视领域拥有着集团优势；而从申请地来看，最主要的市场是在美国。智能电视技术可以分解为芯片、操作系统、人机交互以及应用与服务四大领域，在这4个领域当中，目前大家比较关注的技术是人机交互。

智能电视在传统电视的基础上新增了很多功能，而传统遥控器输入效率很低，已经不能满足智能电视的使用要求。针对智能电视的使用环境，业界目前提出的人机交互方式主要包括多功能遥控器、多屏交互技术、智能语音技术和体感遥控技术。

【摘 要】 本文针对信息类专业人机交互技术课程的教学改革进行了探讨。以目前教学中存在的问题为切入点，从教学目标、课程内容和教学方法入手，就如何提高教学质量，激发学生热情，培养学生动手能力进行了探讨，为信息类专业课程的教学改革提供了新思路。

【关键词】 人机交互技术；教学改革；实践

【Abstract】The discussion of the teaching reform of human-computer interaction is proposed in this paper. The paper started from the problems existing in the current teaching， focus on the teaching objectives， curriculum content and teaching methods， on how to improve the teaching quality and stimulate students’ enthusiasm to cultivate students’ practice ability were discussed， and new ideas are provided for the teaching reform of the information course.

【Key Words】human-computer interaction； teaching reform； practice

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）15-00-02

人类社会已经进入信息时代，以计算机为代表的各种电子产品与人类的工作、学习和生活息息相关。随着计算机技术的发展，新的产品层出不穷，用户对计算机的要求已不仅仅局限于“更快、更强、更安全”，使用者希望寻求更为“好用、易用、适用”的计算机，优化用户使用计算机时的整个交互过程。[1]而人机交互技术作为一门研究系统与用户之间的交互关系的独立学科，也迎来一个全新的发展阶段。[2]从工业电子设计、移动终端产品到网络多媒体等各种应用，都可以看到它的身影。了解和掌握人机交互技术，对电子信息类学生而言，显得越来越重要和迫切。“人机交互技术”正是顺应这一发展方向而为信息技术方向学生开设的专业选修课，主要教授学生人机交互的基本原理，交互模型的表达和实现。

然而，计算机技术相关的各个领域，无论是数字信号处理，人工智能，或是用户界面的设计理念，其发展速度都超出了原先的预料。[3]因此，人机交互技术的研究也需要跟上业界的先进技术发展方向，研究与应用相结合，提高该技术的实际应用价值。但是就目前的课程内容和教学体系来看，本课程虽然介绍了一些人机交互技术的背景知识、表示模型、以及界面设计的原则，使学生基本掌握人机交互技术研究内容、指导思想和一些简单的界面设计方面的知识，但当前的教材和教学体系还处于2010年的认知水平，已经跟不上日新月异的计算机技术发展水平，而且与其他引入最新技术的课程如Flash游戏开发，游戏人工智能，动态网站设计与开发等方面联系不是很紧密，并且也不符合目前IT企业对界面设计工程师等岗位的技术需求。因此，如何利用“人机交互技术”课程平台，使学生能对基于用户需求的设计思想、交互界面设计、先进的多媒体技术综合运用等方面有一个更为深入的认识，培养界面开发的实践能力，提高信息技术类毕业生的就业竞争力，是目前亟需解决的重要问题。

1 人机交互技术教学现状与存在的问题

[摘 要] 人机交互界面的应用研究已经渗透在我们的生产和生活中的方方面面，因此，对于软件人机交互界面视觉的优化设计成为了一项重要的研究课题。本文从人机交互及人机交互界面的含义出发，详细分析了软件人机交互界面的视觉表现形式以及人的疲劳性对视觉优化设计的影响，并提出了相关的人机交互界面视觉优化设计技术。希望能为软件人机交互界面视觉优化技术的研究提供一定的借鉴意义。

[关键词] 人机交互界面； 视觉优化； 实验； 技术设计

人机交互界面涉及到人工智能、语言学、人机工程学等多种学科的研究成果，随着科技的进步，其涵盖的内容也越来越广泛。为了满足人们日益增长的需求，软件人机交互界面的实际优化也成为了一项不可忽视的设计环节，如何运用合理的技术进一步对其优化，如何满足不同用户复杂的需求，已然成为一项重要的研究课题。

1 人机交互及人机交互界面概述

1.1 人机交互

人机交互主要是研究人和计算机之间的交互作用，其涉及的学科领域广泛，主要有人机工程学、认知心理学、设计艺术学、社会学和计算机学等等。人机交互技术使得人与计算机之间的信息交流成为可能，进行人机交互的设计就是希望进一步从实际用户出发，开发出更符合用户需求，信息交流更加有效的人机交互产品。

1.2 人机交互界面

人机交互界面的研究是人机交互研究的核心内容。由于人与计算机直接的交互作用还是主要通过人机交互界面来完成的，因此，在一般研究开发中，常将人机交互和人机交互界面两词通用。人机交互界面可以分为狭义和广义两种概念。广义上的人机交互界面是指，人与广泛意义上的“机”之间有一个交互作用的“面”，通过这个“面”可以实现人与机之间信息的交流和各种控制操作，我们把这个“面”称之为人机交互界面。狭义上的人机交互界面是指计算机与人之间进行信息交流和操作控制的界面，这里的人机交互界面成为人和计算机之间信息传递的桥梁，可以较好的实现用户将本身希望表达的信息通过人机交互界面传达给计算机系统，计算机系统也可以通过人机交互界面提供给用户可操作的环境，并将信息处理结果通过用户便于理解的方式再反馈给用户。这样便实现了计算机系统和人之间信息的传递和反馈，实现人机交互。

摘要：本文介绍了基于动作感应原理的新一代人机交互技术，并以Kinect为例，对其技术原理及特点进行了分析，展示了体感技术的良好应用前景。

关键词：人机交互 体感 Kinect

中图分类号：TH789 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0065-02

1 前言

计算机的发展历史，不仅是处理器速度、存储器容量飞速提高的历史，也是不断改善人机交互技术的历史。ACM图灵奖1992年获得者、微软研究院软件总工程师ButlerLampson在题为“二十一世纪的计算研究”报告中指出，“计算机有三个作用：第一是模拟；第二是计算机可以帮助人们进行通信；第三个是互动，也就是与实际世界的交流”。

人机交互（Human Computer Interaction，HCI）是研究人、计算机以及它们间相互影响的技术。人机交互技术，如鼠标器、窗口系统、超文本、多媒体等，已对计算机的发展产生了巨大的影响，而且还将继续影响全人类的生活。人机交互技术是当前信息产业竞争的一个焦点，世界各国都将人机交互技术作为重点研究的一项关键技术。

2 发展阶段

人机交互的发展历史，是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史。

摘要：随着社会的发展，人机交互技术不断改变着人类的生活，本文将未来人机交互技术的发展趋势做一个探讨，主要从以下三个方面来展开，一是对人机交互的理解；二是人机交互技术的发展：三是对未来发展的展望。最终得出结论：未来的人机交互技术是朝着自然化、智能化的方向发展的。本文的创新点是分析人机交互技术在发展过程中的优缺点，通过分析比较得在人机交互技术发展过程中需要解决的核心问题，并在此基础上对未来的发展做一个展望。

关键词：人机交互；人机界面；虚拟现实；趋势

一、对人机交互的理解

人机交互是指人与计算机的信息交换，包括计算机通过输出或显示设备给人提供信息，以及人通过输入设备向计算机输入有关信息。人机交互的目的就是讨论如何使设计的计算机能够帮助人们更加安全可靠，更加有效率地完成所要完成的任务。从以上概念可以看出，人机交互是指用户和机器之间相互交换信息。但尽管计算机的功能现在变的十分强大，用途也越来越广，但归根到底它仍是人类的工具，不能在没有人控制的情况下独立完成任务，因此它同样受到人的支配、控制。

二、人机交互技术的发展

2.1语言形式用户界面的低效性

人机交互开始于世界上第一台计算机ENIAC的出现，操作系统是以下命令的方式来完成是，当时带给人们更多的是对计算机的神秘感，语言上的障碍给人很强的专业感。但由于语言的特殊性，人们必须主动去适应这样的情况才能正确的操作计算机。因而在这样的过程中，复杂的计算机以及难以让人理解的语言使得人与机器在交互的过程中显得极为困难，加上在操作过程中的低效和枯燥性使得当时人们开始寻找更好的方式来实现人机交互。

2.2图像形式用户界面的操作性

【摘要】随着我国机器人战略的实施，焊接机器人在许多企业迅速得到应用，对机器人焊接技术人才的需求也尤为迫切。为此，需要改变焊接本科专业《机器人焊接技术》以课堂讲授为主的教学模式，引入交互式教学方法。本文利用ABB公司的RobotStudio离线编程机器人仿真软件，进行交互式教学。对交互式教学的内容、实施方式和注意事项进行了探讨，以提高教学效果。

【关键词】机器人 焊接技术 交互式 教学方法

【课题项目】江苏省现代教育技术研究课题（2015-R-40948），江苏科技大学高等教育科学研究课题（GJKTY2014-22），江苏科技大学研究生教改与实践课题（YJG2013Y_10）、江苏科技大学教改研究立项课题（GX20131014）资助。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）16-0031-02

1.引言

随着我国机器人战略的实施，焊接机器人在许多企业迅速得到应用，对机器人焊接技术人才的需求也尤为迫切[1]。目前，已有很多高校开设了焊接机器人课程，但很多教学模式还是以板书、PPT教学为主，配以焊接机器人实验。由于焊接机器人是一个涉及数学建模、电工、通讯、机械、软件编程等综合知识的课程，需要丰富的实践、调试环节，才能遇到机器人应用中遇到的各种问题，通过解决问题积累经验，提高水平。所以，单纯的教师讲授，学生听课难以达到好的教学效果。

此外，焊接机器人价格相对昂贵，高校一般难以大量添置用于教学，且焊接机器人操作具有一定危险性，需要增加实验人员才能保证大量学生能同时进行机器人操作。所以通过大量增加焊接机器人来提高学生的教学效果也受到一定限制。

离线编程仿真软件为解决上述问题提供了一个新的手段。

摘要：近年来，手机触摸屏的普及程度越来越高，舒适自然的触摸屏交互逐渐渗透到人们生活的方方面面。该文在对国内外主要大显示屏交互技术的研究基础上，提出了一种新的基于触摸屏手机的显示屏交互技术Move&Touch。Move&Touch技术以触摸屏手机作为交互设备，用户通过对手机触摸屏的滑动、点击等动作来实现对显示屏的远距离控制和操作，提高了交互的灵活性和高效性。Move&Touch技术是一种自然、直观的大显示屏交互技术，具有易用性、通用性和可扩展性的优点。

关键词：触摸屏；显示屏；交互技术；Move&Touch

中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)08-1893-02

The Research of Human-computer Interaction Based on Touch-screen Technology of Move & Touch

WANG Hui, YAO Xiao-hui, JI Bo, RUAN Han-qing

(Information and Control Institute, Xi'an University of Architecture & Technology, Xi'an 710055, China)

Abstract: In recent years, the touchscreen-phone is becoming increasing popularity.The interactive technology based on touch-screen has been penetrated into every aspect of people's lives because of it's natural and comfortable. Based on the research of primary interaction techniques for displays, the thesis present Move&Touch: a novel interaction technique for displays based on touchscreen-phone. Move & Touch use touchscreen-phone as an interaction device, users achieve the remote control and manipulation of large displays through operations such as sliding and tapping on mobile phone's touchscreen, the control and manipulation they can achieve including cursor position, object selection and scrolling. Move&Touch is a natural and intuitive interaction technique for displays, it has the features of well-use, universality and extensibility.

Key words: Touchscreen; Display; Interaction techniques; Move&Touch