人机交互那些触手可及的梦想
话题专栏

动动手指,不需要乐器,你就能弹出流畅的曲子;戴上隐形眼镜,你就不必担心坏记性带来的尴尬,它会在你眼前呈现你需要的所有资料……这一切看似遥远的梦离我们越来越近。
人机交互,全称Human-Computer Interaction,简称为HCI,这门学科研究用户跟系统之间互动的关系,这个系统可以从大到小,小到日常用的电脑、鼠标,以及我们常用的ATM机,大到飞机里的驾驶仪表盘等等,人机交互实际上是跟我们大家生活息息相关的,我经常举的例子就是电话,以前转盘电话,现在改成按键电话,使拨号错误率下降了30%,就是因为利用了人机交互的原理,使大家能记住这个号码,可以提高效率。这里我主要想跟大家聊聊如今人机交互发展中的一些有意思的新技术。
几十年来,键盘和鼠标一直是我们与计算机互动时所使用的主要输入方式。虽然它们非常有效,却无法继续支持我们希望与计算机互动的所有情境——比如移动计算和无处不在的计算。我们的研究测试了可穿戴的传感器,使我们能够用更自然的手势与我们身边的计算机进行互动。在这项工作中,我们特别设计和制作了一个臂圈传感器,它能够直接感应肌肉活动,推断现实世界中用户的手指动作。这些手指动作构成了丰富的信号,可以输入计算机,控制它们的运转。
对于手势的识别是基于人机交互的一个非常难的课题,它对肢体运动可以探测得很好,一般在手臂穿戴上传感器,探测手势的肌肉变化。我们的研究已经可以实现依靠手势操作游戏。而且实现无线了,传感器可以探测到每一个手指的运动和变化。有一个游戏,用户在玩吉他,实际上并没有真的吉他,他只是比划弹吉他的动作,传感器把他的动作采集输入游戏,在电脑上就会有弹奏的画面和音乐声,这就是一个用手势和指头做交互控制的实例。
我们做了很多测试,它的准确性非常高,比如说有一个应用,当你跑步的时候,你想要调节你的MP3,就不用停下来调整,而可以直接用手势来控制。或者当你双手提着东西的时候,你也不用放下东西拿车钥匙,而可以直接用手来控制。这个传感器就像一个硬币那么大,之前是有线的,现在已经是无线的。
目前这种捏合单个指头的手势全部都可以识别,准确率可以达到80%到90%,对于转的手势也可以识别,但是四五个指头的组合,我们正在解决这个问题,因为不知道怎么更好地表达出来,也不知道什么时候用到这个手势。
在人机交互研究中另一个有趣的技术就是隐形眼镜,除了会改善你的视力问题,也许还会实现很多你根本无法想象的事情。
计算机显示器一般都安放在固定地点环境中,例如我们的书桌,甚至我们口袋里的移动电话。然而,移动和随处计算技术所取得的进展让我们看到了新的机遇——源源不断地向用户提供信息。在这个项目中,我们制作了隐形眼镜原型,可以直接显示增强的现实场景。只要用户佩戴这个隐形眼镜装置,就能够随时随地将信息叠加在他所看到的现实世界场景之上。比如说我今天认识大家了,下次见到大家并不一定就会认识,但是戴上这个眼镜它就会提醒我,什么时间见过,对方的姓名,或者在一个陌生城市指示方向。
经过一些处理,它就可以把场景中出现的文字翻译成用户能够理解的语言。它也可以用来跟踪诸如交通和天气信息等,就好像你随时随地都能让你的桌面显示器出现在视野中。应用隐形眼镜还可以测试眼泪的成分。
这个隐形眼镜的显示不只是单色的,现在红色没有问题,绿色没有问题,蓝色稍微难一些,但是这个都是关于技术本身,对研究来说,更难的是冷却的问题,如果温度高0.01℃人的眼睛就很敏感了,所以这才是最大的难度,还有供电,能量是怎么来的,也是以后要继续研究的。

