交互装置丨连接人 艺术 技术
2021-04-12
互动设计，又称交互设计，(英文Interaction Design, 缩写 IxD 或者 IaD),是定义、设计人造系统的行为的设计领域。人造物，即人工制成物品，例如，软体、移动设备、人造环境、服务、可佩带装置以及系统的组织结构。
交互技术主要有一下几种，我们一一来探索分析一下：
1.无声语音(默读)识别
通过默读识别，使用者不需要发出声音，系统就可以将喉部声带动作发出的电信号转换成语音，从而破译人想说的话。但该技术尚处于初级研发阶段。在嘈杂喧闹的环境里、水下或者太空中，无声语音识别是一种有效地输入手段，有朝一日可被飞行员、救火队员、特警以及执行特殊任务的部队所运用。研究人员也在尝试利用无声语音识别系统来控制机动轮椅车。对于有语言障碍的人士，无声语音识别技术还可以通过高效的语音合成，帮助他们同外界交流。如果这项技术发展成熟，将来人们网上聊天时就可以不必再敲键盘。
美国宇航局艾姆斯研究中心正在开发一套无声语音识别系统。研究人员表示，当一个人默念或者低语时，不论有没有实际的唇部和脸部动作，都会产生相应的生物学信号。他们开发的这套识别系统在人体下巴和喉结两侧固定钮扣大小的特殊传感器，可以捕获大脑向发声器官发出的指令并将这些信号“阅读”出来。
这套系统最终将会整合进宇航员的舱外活动航天服上，宇航员可以通过它向仪器或机器人发送无声指令。该项目首席科学家恰克·乔金森表示，几年之后，无声语音识别技术就能够进入商业应用。
2.眼动跟踪
眼动跟踪的基本工作原理是利用图像处理技术，使用能锁定眼睛的特殊摄像机连续地记录视线变化，追踪视觉注视频率以及注视持续时间长短，并根据这些信息来分析被跟踪者。
越来越多的门户网站和广告商开始追捧眼动跟踪技术，他们可以根据跟踪结果了解用户的浏览习惯，合理安排网页的布局特别是广告的位置，以期达到更好的投放效果。德国Eye Square公司发明的遥控眼动跟踪仪，可摆放在电脑屏幕前或者镶嵌在屏幕上，借助红外技术和样本识别软件的帮助，就能记录用户视线目光的转移。该眼动跟踪仪已在广告、网站、产品目录、杂志效用测试和模拟研究领域进行了应用。
由于眼动跟踪能够代替键盘输入、鼠标移动的功能，科学家据此研发出了可供残疾人使用的计算机，使用者只需将目光聚集在屏幕的特定区域，就能选择邮件或者指令。未来的可穿戴式电脑也可以借助眼动跟踪技术，更加方便地完成输入操作。
3.电触觉刺激
通过电刺激实现触觉再现，可以让盲人“看见”周围的世界。
英国国防部已经推出了一款名为BrainPort的先进仪器，这种装置能够帮助失明者用舌头来获知环境信息。
BrainPort配有一副装有摄像机的眼镜，一根由细细电线连接的“棒棒糖”式塑料感应器和一部手机大小的控制器。控制器会将拍摄到的黑白影像变成电子脉冲，传到盲人使用者口含的感应器之中，脉冲信号刺激舌头表面的神经，并由感应器上的电极传到大脑，大脑就会将感知到的刺激转化成一幅低像素的图像，从而让盲人清楚地“看到”各种物体的线条及形状。该装置的首个试用者、失明的英国士兵克雷格·卢德伯格现已能够在不靠外力辅助的情况下独立行走，进行正常阅读，并且他还成为了英格兰国家盲人足球队的一员。
从理论上来说，指尖或者身体的其他部位也能够像舌头一样被用来实现触觉再现，并且随着技术进步，大脑所感知到的图像的清晰度将大幅提高。在将来，还可经由可见光谱之外的脉冲信号来刺激大脑形成图像，从而产生很多新奇的可能，比如应用在可见度极低的海域使用的水肺潜水装置。
4.仿生隐形眼镜
数十年来，隐形眼镜一直是一种用于矫正视力的工具，科学家现希望将电路集成在镜片上，打造出功能更强大的超级隐形眼镜，它既可以让佩戴者拥有将远处物体“拉近放大”的超级视力，显示出全息图像和各种立体影像，甚至还可以取代电脑屏幕，让人们随时享受无线上网的乐趣。
美国华盛顿大学电子工程系的科学家们就利用自组装技术，使纳米大小的细粉状金属成分在聚合体镜片上“自我装配”成微电路，成功地将电子电路与人造晶体结合在一起。该项目负责人巴巴克·帕维兹称，仿生隐形眼镜使用了现实增强技术，可以让虚拟图像同人的视野所及之处的真实景象相叠加，这将完全改变人与人之间、人与周围环境互动的方式。一旦最后设计成功，它可以把远处的物体放大到眼前，可以让电游玩家仿佛亲身进入到虚拟的“游戏世界”中，也可以让使用者通过只有自己能看到的“虚拟屏幕”无线上网。由于这种隐形眼镜会始终与人体体液保持接触，其也可被用作非侵入式的人体健康监测仪，比如监测糖尿病人体内胰岛素水平。帕维兹预测，类似的监测仪器在5年到10年内就可能面世。
5.人机界面
人机交互技术（Human-Computer Interaction Techniques）是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。
人机界面也被称为“脑机接口”，它是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备之间建立的直接连接通路，即使不通过直接的语言和行动，大脑的所思所想也可以借由这条通路向外界传达。人机界面分为非侵入式和侵入式两种。在非侵入式人机界面中，脑电波是通过外部方式读取的，比如放置在头皮上的电极可以解读脑电图活动。以往的脑电图扫描需要使用导电凝胶仔细地固定电极，获得的扫描结果才会比较准确，不过在技术得到改进后，即使电极的位置不那么精准，扫描也能够将有用的信号捡取出来。其他的非侵入式人机界面还包括脑磁图描记术和功能磁共振成像等。
为了帮助有语言和行动障碍的病患，美国、西班牙和日本的研究人员近已经相继开发出了“意念轮椅”，这些装置都是利用外部感应器来截获患者大脑发出的神经信号，然后将信号编码传递给电脑，再由电脑分析并合成语言或形成菜单式操控界面，来“翻译”患者的需求，并让轮椅按照这些需求为患者服务，让他们真正做到“身随心动”。