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未來人機交互技術(shù)的應(yīng)用場景有哪些?
發(fā)布時間:2016-07-05 閱讀量:1253 來源: 作者:jackding

人機交互是一門研究系統(tǒng)與用戶之間的交互關(guān)系的學(xué)問,系統(tǒng)可以是各種各樣的機器,也可以是計算機化的系統(tǒng)和軟件;人機交互界面通常是指用戶可見的部分,用戶通過人機交互界面與系統(tǒng)交流,并進行操作。


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人機交互在未來科技領(lǐng)域中有著舉足輕重的作用,小編預(yù)測未來人機交互技術(shù)除了應(yīng)用在當(dāng)前炙手可熱的VR、AR、AI等領(lǐng)域,還將應(yīng)用在更多的其它領(lǐng)域。


語音識別


語音識別

能夠直接與機器交談的能力在很多領(lǐng)域都會具有巨大的應(yīng)用潛力,如果雙手可以因語音識別系統(tǒng)得到“解放”,開車,修理發(fā)動機,烹飪一道美餐,或者實施一臺手術(shù),這些活動都能夠從中獲益。


目前,語音識別技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于呼叫路由、家庭自動化、語音撥號以及數(shù)據(jù)錄入等服務(wù)。針對國際旅行者的語言對語言翻譯器已經(jīng)開始進入市場,大概再過幾年,人們就能買到全球通用的實時翻譯器了。


3D顯示器

3D顯示器

盡管3D電影早在90年前就已經(jīng)問世,但2010年才算是真正的“3D元年”,索尼、松下和其他廠商紛紛宣布自己生產(chǎn)的3D電視機年內(nèi)即可上市銷售,將3D影像從電影院搬進客廳已是指日可待。


目前的3D電視機仍然需要觀眾佩戴特制的眼鏡才可以收看節(jié)目。眼鏡的規(guī)格大致分為主動式快門3D眼鏡和偏光3D眼鏡兩種,并且沒有通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),由各廠商自行研制。


雖然產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為,近期3D電影在全球票房大賣,預(yù)示著家庭市場已經(jīng)做好了迎接3D的準(zhǔn)備,不過,普通觀眾是否能夠忍受連續(xù)好幾個小時戴著特制眼鏡看電視還是個未知數(shù)。而據(jù)專家預(yù)測,無需佩戴眼鏡就可收看節(jié)目的3D電視機大概還要再等10年左右才會推向市場。


視網(wǎng)膜顯示器


視網(wǎng)膜顯示器


視網(wǎng)膜顯示器能夠通過低強度激光或者發(fā)光二極管直接將影像投射到使用者的視網(wǎng)膜上,具有不遮擋視野的特點;這一概念是在20多年前提出的,但直到近些年來技術(shù)進步才讓各種不同的視網(wǎng)膜顯示變得可行。比如邊發(fā)射發(fā)光二極管,其比面發(fā)射發(fā)光二極管的光輸出功率大,但比激光的功率要求低,將其應(yīng)用于視網(wǎng)膜顯示器,可提供一個亮度更高而成本更低的選擇,與傳統(tǒng)顯示器相比,視網(wǎng)膜顯示器的亮度-功率比更高,能耗也會相應(yīng)地大幅降低。


視網(wǎng)膜成像的應(yīng)用前景非常廣闊,比如車載平視顯示器,可將重要的駕駛信息投射在汽車的前風(fēng)擋玻璃上,司機平視就可以看到,從而可以提高行車安全;此外還可為執(zhí)行軍事任務(wù)的士兵提供最優(yōu)路徑和戰(zhàn)術(shù)信息,并且在醫(yī)療手術(shù)、浸入式游戲行業(yè)也大有作為。日本兄弟公司曾在2005年的日本“愛知世博會”上展示了全球首款視網(wǎng)膜顯示器。該公司最近宣布,計劃于今年發(fā)布一款使用紅光、綠光和藍(lán)光激光二極管的商用視網(wǎng)膜成像顯示器。


地理空間跟蹤


地理空間跟蹤


地理空間跟蹤的應(yīng)用潛力才剛剛開始展現(xiàn),在未來幾年中有望取得巨大的技術(shù)進步。智能手機配備的全球定位系統(tǒng)、定向儀和加速度計可以提供足夠多的信息,來幫助使用者確定大概地點和方向,而技術(shù)的改進將有可能使跟蹤的精度提高到誤差不超出1毫米。


很多針對手機開發(fā)的現(xiàn)實增強應(yīng)用,如基于位置的營銷、旅游幫助和社交網(wǎng)絡(luò)等,都使用了地理空間數(shù)據(jù),可以提供基于使用者所處方位的關(guān)聯(lián)信息。在未來幾年內(nèi),隨著跟蹤定位精度進一步提高以及無線網(wǎng)絡(luò)進一步提速,這塊市場將會大幅增長。


眼動跟蹤


眼動跟蹤


眼動跟蹤的基本工作原理是利用圖像處理技術(shù),使用能鎖定眼睛的特殊攝像機連續(xù)地記錄視線變化,追蹤視覺注視頻率以及注視持續(xù)時間長短,并根據(jù)這些信息來分析被跟蹤者。


越來越多的門戶網(wǎng)站和廣告商開始追捧眼動跟蹤技術(shù),他們可以根據(jù)跟蹤結(jié)果了解用戶的瀏覽習(xí)慣,合理安排網(wǎng)頁的布局特別是廣告的位置,以期達到更好的投放效果。德國Eye Square公司發(fā)明的遙控眼動跟蹤儀,可擺放在電腦屏幕前或者鑲嵌在屏幕上,借助紅外技術(shù)和樣本識別軟件的幫助,就能記錄用戶視線目光的轉(zhuǎn)移。該眼動跟蹤儀已在廣告、網(wǎng)站、產(chǎn)品目錄、雜志效用測試和模擬研究領(lǐng)域進行了應(yīng)用。


由于眼動跟蹤能夠代替鍵盤輸入、鼠標(biāo)移動的功能,科學(xué)家據(jù)此研發(fā)出了可供殘疾人使用的計算機,使用者只需將目光聚集在屏幕的特定區(qū)域,就能選擇郵件或者指令。未來的可穿戴式電腦也可以借助眼動跟蹤技術(shù),更加方便地完成輸入操作。


電觸覺刺激


電觸覺刺激

通過電刺激實現(xiàn)觸覺再現(xiàn),可以讓盲人“看見”周圍的世界,英國國防部已經(jīng)推出了一款名為BrainPort的先進儀器,這種裝置能夠幫助失明者用舌頭來獲知環(huán)境信息。


BrainPort配有一副裝有攝像機的眼鏡,一根由細(xì)細(xì)電線連接的“棒棒糖”式塑料感應(yīng)器和一部手機大小的控制器??刂破鲿⑴臄z到的黑白影像變成電子脈沖,傳到盲人使用者口含的感應(yīng)器之中,脈沖信號刺激舌頭表面的神經(jīng),并由感應(yīng)器上的電極傳到大腦,大腦就會將感知到的刺激轉(zhuǎn)化成一幅低像素的圖像,從而讓盲人清楚地“看到”各種物體的線條及形狀。該裝置的首個試用者、失明的英國士兵克雷格·盧德伯格現(xiàn)在已經(jīng)能夠在不靠外力輔助的情況下獨立行走,進行正常閱讀,并且他還成為了英格蘭國家盲人足球隊的一員。


從理論上來說,指尖或者身體的其他部位也能夠像舌頭一樣被用來實現(xiàn)觸覺再現(xiàn),并且隨著技術(shù)進步,大腦所感知到的圖像的清晰度將大幅提高。在將來,還可經(jīng)由可見光譜之外的脈沖信號來刺激大腦形成圖像,從而產(chǎn)生很多新奇的可能,比如應(yīng)用在可見度極低的海域使用的水肺潛水裝置。


仿生隱形眼鏡


仿生隱形眼鏡


數(shù)十年來,隱形眼鏡一直是一種用于矯正視力的工具,而現(xiàn)在,科學(xué)家希望將電路集成在鏡片上,打造出功能更強大的超級隱形眼鏡,它既可以讓佩戴者擁有將遠(yuǎn)處物體“拉近放大”的超級視力,顯示出全息圖像和各種立體影像,甚至還可以取代電腦屏幕,讓人們隨時享受無線上網(wǎng)的樂趣。


美國華盛頓大學(xué)電子工程系的科學(xué)家們就利用自組裝技術(shù),使納米大小的細(xì)粉狀金屬成分在聚合體鏡片上“自我裝配”成微電路,成功地將電子電路與人造晶體結(jié)合在一起。該項目負(fù)責(zé)人巴巴克·帕維茲稱,仿生隱形眼鏡使用了現(xiàn)實增強技術(shù),可以讓虛擬圖像同人的視野所及之處的真實景象相疊加,這將完全改變?nèi)伺c人之間、人與周圍環(huán)境互動的方式。一旦最后設(shè)計成功,它可以把遠(yuǎn)處的物體放大到眼前,可以讓電游玩家仿佛親身進入到虛擬的“游戲世界”中,也可以讓使用者通過只有自己能看到的“虛擬屏幕”無線上網(wǎng)。


動作識別


動作識別


動作識別是一項正在發(fā)展中的技術(shù),在很多方面都可得到應(yīng)用,如可穿戴式計算機、隱身技術(shù)、浸入式游戲以及情感計算(一種可對人類的情感進行偵測、分類、組織和回應(yīng)的系統(tǒng)或應(yīng)用,可以幫助使用者獲得高效而又親切的感覺)等。過去大部分動作識別系統(tǒng)重點分析的是臉部和手部的動作,不過現(xiàn)在,研發(fā)人員也開始將關(guān)注點轉(zhuǎn)移到身體姿勢、步態(tài)和其他行為舉止上來。


觸摸式顯示屏


觸摸式顯示屏


觸摸式顯示屏在很多領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,最為人熟知的就是安裝在機場或者商場的Kiosk自助服務(wù)設(shè)備,游客或購物者通過手動觸摸屏幕,就可以查詢相關(guān)信息,辦理登機手續(xù),甚至購買報紙。


2007年,微軟公司推出了“桌面”(Surface)計算機,帶來了全新的觸摸式人機交互模式。這款酷似咖啡桌桌面的平板電腦完全摒棄了鼠標(biāo)和鍵盤,通過聲音、筆或者觸摸就可以完成編輯、瀏覽圖片或者直接訂餐等操作。其顯示屏隱藏在硬塑料板底下,依靠一套攝像機系統(tǒng)捕捉人發(fā)出的指令動作,然后進行分析、理解并加以執(zhí)行。更令人稱奇的是,只要將手機、播放器等物品放到其表面,電腦就能自動識別并進行文件傳輸。由于“桌面”計算機的屏幕可以分割,并且使用了多點觸控技術(shù),可方便多達10個用戶同時使用。


柔性顯示屏


柔性顯示屏


超薄、超輕的柔性顯示屏已經(jīng)走出實驗室,很快就會進入市場“打江山”。很多評論人士認(rèn)為,使用能夠隨意折疊卷曲的柔性顯示屏制造的電子書就是未來的紙張。


目前電子書閱讀器的柔性顯示屏有多種類型,其中包括可以主動發(fā)光但卻會給讀者的眼睛帶來刺激和傷害的有機發(fā)光二極管(LOED)顯示屏、需要使用背景光的液晶顯示屏(LCD)、以及用在亞馬遜Kindle電子書閱讀器上的由美國E-Ink公司利用電泳顯示技術(shù)制造的電子紙。不同的顯示技術(shù)之間各有優(yōu)劣,因而擁有不同的應(yīng)用市場,比如,LOED顯示屏的刷新率更快,而E-Ink公司的電子紙則更加節(jié)能。在將來,報紙、雜志甚至服裝、墻面都可以變成顯示屏,向我們展示一幅幅動態(tài)畫面。


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