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                可穿戴设备在交互技术的路上该何去何从?

                2015-11-20 点击数:2727
                  可穿戴设备设备,通俗地理解就是一种可穿戴的便携式计算设备,具有微型化、可携带、体积小、移动性强等特点。因此在人机交●互方面与一般的计算设备,或者说智能设备不同,是一种人机直接无缝、充分连接的交互方式,其╳主要特点包括单(双)手释放、语音交互、感知增强、触觉交互、意识交互等。主要的交互方式及交互技术有以下七方面:

                  1.骨传导交互技术

                  骨传导交互技术主要是一种针对于声音的交互技术,将声音信号通过振动颅骨,不通过外耳和中耳而直接传输到内耳的一种技术。骨传导振动并不直接刺激听觉神经,但它激起的♀耳蜗内基底膜的振动却和空气传导声音的作▓用完全相同,只是灵敏度较低而已。

                  在正常情况下,声波通过空气传导Ψ、骨传导两条路径传入内耳,然后由内耳的内、外淋巴液产↘生振动,螺旋器完成感音过程,随后听神经产生神经冲动,呈递给听觉中枢,大脑皮层综合分析【后,最终“听到”声音。简单一点说,就是我们用双手捂住耳朵,自言自语,无论多么小的声音,我们都能听见自∩己说什么,这就是骨传导作用的结果。

                  骨传导技术通常由两部分构成,一般分为←骨传导输入设备和骨传导输出设备。骨传导输入设备,是指采用骨传导技术接收说话人说话时产☆生的骨振信号,并传递到远端或者录音↑设备。骨传导输出设备,是指将传递来的音频电信号转换为骨振信号,并通过颅⌒ 骨将振动传递到人内耳的设备。

                  目前在智能眼镜、智能耳机等方面,骨传导技术是比较普♂遍的交互技术,包括谷歌眼镜也是采用声音骨传导技术来构建设备与使用者之间∞的声音交互。

                  2.眼动跟踪交互技术

                  眼动跟踪,又称为视线跟ω 踪、眼动测量。眼动追踪技术是一项科学应用技术,通常由三种追踪方式:一是根据眼球和眼球周边的特征变化进行跟※踪,二是根◣据虹膜角度变化进行跟踪,三是主动投射红外线等光束到虹膜来提〓取特征。眼动追踪技术是↑当代心理学研究的重要技术,已经存在着相当长的一段时间,在实验心】理学、应∑用心理学、工程心理学、认知神经科学等领域有比较广泛的应用。随着可穿戴设备,尤其」是智能眼镜的出现,这项技术开始被应用与可穿戴设备的人机交互㊣ 中。

                  眼动跟踪交互技术的主要原理是,当人∑ 的眼睛看向不同方向时,眼部会有细微的变化,这些变化会产生●可以提取的特征,计算机可以通过图像捕捉或扫描提取这些特征,从而实时追踪眼睛的变化,预测用户的状态和△需求,并进ξ行响应,达到用眼睛控制设备的目的。

                  通常眼动跟踪〓可分为硬件检测、数据提取、数据综合3个步骤。硬件检测得到以图像或①电磁形式表示的眼球运动原始数据,该数据被数字图像处理等方法提取为坐ξ 标形式表示的眼动数据值,该值在数据综合阶段同眼球运动先验模型、用户界面属性、头动跟踪数据、用户指点操作◣信息等一起被综合实现视线眼动跟踪功能。

                  3.AR/MR交互技术

                  增强现实(AR),是※指在真实环境之上提供信息性和娱乐性的覆盖,如将图形、文字、声∴音及超文本等叠加于真实环境之上,提供附加信息,从而实现提醒、提示、标记、注释及解释等辅▓助功能,是虚拟环境和真实环境的结合。介入现实(MR),则是计算机对现实世界的景象处理后的产物。

                  AR/MR技术可以为可穿戴设备设备提供新√的应》用方式,主要是在人机之间构建了一种新的虚拟屏幕,并借助于虚拟屏幕实现Ψ 场景的交互。这是目前智能眼镜、沉浸式设备、体感游戏等方面应用比较广泛的交互技▅术之一。

                  4.语音交互技术

                  语音交互可以说是可穿戴设备时代人机交互之间最直接,也是当前应用最广泛的交互技术ζ之一。尤其是可穿戴设备的出现,以及相关语∞音识别与大数据技术的逐渐成熟,给语音交互带来全新的契机。新一代〗语音交互的崛起,并不是识别技术上取得了多大的突破,而关键是将语音与智能终端以及云端后台进行了恰到好处的整ζ 合,让人类的语音借助于数据化的方式与程序世界实现交流,并达】到控制、理解用户意』图的目的。前端使用语音技术,重点在后台集成了○网页搜索、知识计算、资料库、问答推荐等各种技术,弥补了过去语音技术单纯依赖◎前端命令的局限性。

                  语音交互技术的应︽用分为两个发展方向:一个方向是大词汇量连续语音识别系统,主要应用于计算机的听写机;另一个重要的发展方向是小型化、便携式语音产品的应〗用,如无∏线手机上的拨号、智能玩具等。当然,目前还没¤有充分普及的关键因素是语音识别的排干扰◤能力还有待加强,多语境下的识别还有待完善。

                  5.体感▆交互技术

                  体感交互技术是指利用计算机图形学等技术识别人的肢体语言,并转化为◣计算机可理解的操作命令来操作设╲备。体感交互是继鼠标、键盘和触屏之后新的人机交互①方式,也可以说是可穿戴设备趋势下带动起来的一种人机交互技术。

                  肢体,包括手势交流是人的本能,在学会语言№和文字之前,已经能用肢体语言与人交流。其实手势交互技术的存在←已经有相当长的一段时间,在过去30年,研究人员一直在研究基于肢体语言的交互卐系统。因为肢体语言在日常生活中最为频繁,便于识别。只是之前所有基于肢体语言的研究主要以手势识别●为主,而对身体姿势和头部姿势语言较少。随着可穿戴设备,尤其↑是智能服饰产业以及体感交互优势产业的发展,可以说体感交¤互将成为可穿戴设备不可或缺的人机交互技术。

                  其卐中尤其以手势交互最具代表性,手势识别是利用各类传感器对手部/手々持工具的形态、位移等进行持续采集,每隔♀一段时间完成一次建模,形成一个模型信息的序列帧,再将这些信息序列转换为◤对应的指令,用来控制实现某些操作。随着各项技术的成熟和传感器的发◥展,手势识别已经进入可用性阶段,各类♀产品和解决方案也开始涌现。

                  6.触觉交⊙互技术

                  触觉交互是目前可穿戴设备产业中比较新的人机交□互技术,对人机之间的信息交流和∮沟通方式将产生深远的影响。触觉可谓是人体一切的感觉之母,是人类①与外界交流,并感受外界的重要通道之一。软硬、冷暖、粗细,以及物体形状等信息,都可以在触摸中感知,人类更复杂的情感交流也可以通过【触摸实现。触觉交互研究如何利用触觉信息增强人与计算◣机和机器人的交流,其领域包括手术模拟训练、娱乐、机器人№遥控操作、产品设计、工业设计等。触觉交互目前在沉浸式智能产品中有了一定的应用探索↓,将会是未来人类在虚拟现实⊙中“真实”的感知外界的一种关键交互技术。

                  7、脑波╱交互技术

                  脑波交互也可以理解〖为意识控制技术,这项技术在目前已经有了一定的探索,但还没有得到比较广『泛的应用。可以说脑波交互技术将会是可穿戴设备产业的终极交互方式,不仅构建了人与设备之间,同时也是构建人与人之间的一种新的沟通方式。未来,我们借助于脑波★交互技术,人与人之间将会达成充分的“默契”。同样,人与设备☆之间也将构建出一种新的人机交互方式,这种交互方▼式可以说是可穿戴时代的终极交互方式。
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