多媒體人機(jī)交互技術(shù)

1、第五章多媒體人機(jī)交互技術(shù)課前索引人機(jī)交互（HumanComputerInteraction）是研究人與計算機(jī)之間的交互技術(shù)。由于計算機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，功能越來越強(qiáng)，計算機(jī)能處理和表現(xiàn)越來越多的信息。目前，計算機(jī)能夠處理圖形、圖像、動畫、視頻、語音、音樂、文字等不同的媒體，但缺乏仿生的眼睛和耳朵，也沒有從外部世界收集信息所需的觸覺、味覺和嗅覺。計算機(jī)沒有語言能力，沒有四肢，沒有建立各種各樣信息表達(dá)形式的能力，所以，我們目前仍然以鍵盤和鼠

2、標(biāo)為主要輸入工具，輸入輸出嚴(yán)重不平衡，這就限制了人和計算機(jī)之間的信息溝通。不能充分利用人的認(rèn)知資源，人們長期追求的以自然的方法和計算機(jī)交流的理想仍然無法實(shí)現(xiàn)，許多新的計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)無法普及。因此，人和計算機(jī)之間的交互顯得日益重要。5.1多媒體人機(jī)交互技術(shù)概述人機(jī)交互技術(shù)是計算機(jī)應(yīng)用的核心技術(shù)，以用戶為中心是人機(jī)交互界面設(shè)計的核心思想，人機(jī)界面作為人與計算機(jī)通信的途徑，其效果好壞直接影響到用戶使用計算機(jī)的效率以及軟、硬件功能的發(fā)揮，現(xiàn)有的

3、人機(jī)交互技術(shù)已落后于計算機(jī)軟、硬件的發(fā)展，成為信息產(chǎn)業(yè)急待解決的問題，美國將軟件、人機(jī)交互、網(wǎng)絡(luò)和高性能的計算機(jī)并列為21世紀(jì)信息技術(shù)計劃的基礎(chǔ)研究內(nèi)容，我國“973”計劃也將人機(jī)交互技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)的真實(shí)感作為科技攻關(guān)的關(guān)鍵問題。5.1.1人機(jī)交互技術(shù)的概念及發(fā)展歷程人機(jī)交互系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)人與計算機(jī)之間通信的軟、硬件系統(tǒng)的總稱，包括人機(jī)交互硬件和人機(jī)交互軟件兩方面，前者有：鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等硬件設(shè)備；后者又分為系統(tǒng)軟件（如鼠標(biāo)、打

4、印機(jī)驅(qū)動程序等）和應(yīng)用軟件通常是指人機(jī)交互界面。人機(jī)交互技術(shù)（HumanComputerInteraction）就是研究人與計算機(jī)之間相互通信的技術(shù)，人機(jī)界面（HCIHumanComputerInterface）是實(shí)現(xiàn)人與計算機(jī)信息交互的平臺，通常是指人機(jī)交互軟件界面。多媒體人機(jī)交互技術(shù)是指人們通過各種媒體與計算機(jī)進(jìn)行通信的技術(shù)，它含蓋了：文字、圖形、圖像、動畫、聲音、視頻等多種信息的交互?，F(xiàn)有的人機(jī)交互方式有：看、聽、說和操作，人可以

5、通過操作鍵盤、鼠標(biāo)、跟蹤球、操縱桿、光筆、手寫板、觸摸屏、數(shù)字化儀、掃描儀、話筒、攝像頭等輸入設(shè)備向計算機(jī)輸入信息；計算機(jī)也可以通過顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、音箱、耳機(jī)、立體眼鏡、頭盔顯示器等輸出設(shè)備向人反饋供信息。圖形用戶界面起源于上個世紀(jì)60年代，1963年美國麻省理工學(xué)院（MIT）的Sutherl發(fā)明了Sketchpad技術(shù)，并首次引入了菜單、瓦片式層疊窗口及圖標(biāo)，并采用光筆進(jìn)行繪圖操作，同年美國斯坦福（Stfd）研究所的Engel

6、bart發(fā)明了鼠標(biāo)器，到了70年代美國施樂（Xerox）公司的Alto計算機(jī)首次使用了位圖顯示技術(shù)，開發(fā)出了可重疊菜單、彈出式菜單和滾動條，成為了日后圖形用戶界面的基本要素。1984年美國蘋果（Apple）電腦公司在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了Macintosh計算機(jī)，成為世界上第一臺圖形用戶界面計算機(jī)，Macintosh風(fēng)格也成了圖形用戶界面的標(biāo)準(zhǔn)，它以窗口（Windows）、圖標(biāo)（Icon）、菜單（Menu）和指點(diǎn)裝置（Pointingdevi

7、ce）為基礎(chǔ)形成了所謂WIMP界面，1986年美國微軟（Microsoft）公司推出了Windows視窗操作系統(tǒng)，以后版本不斷更新，成為風(fēng)靡全球的圖形用戶界面操作系統(tǒng)。WIMP界面是第二代人機(jī)界面，輸入采用鼠標(biāo)，輸出可以是二維的圖形或圖像，與第一代人機(jī)界面—命令行界面（CLI界面）相比，其交互的自然性和效率都大為改觀，但它們都屬于單通道人機(jī)交互界面，不具備使用多種媒體以及三維交互的能力。現(xiàn)在的人機(jī)交互技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化、多媒體、多通道和智能用

8、戶界面方向發(fā)展，為新一代人機(jī)交互界面的開發(fā)提出了新的課題。5.1.2人機(jī)交互技術(shù)的主要研究內(nèi)容人機(jī)交互技術(shù)與認(rèn)知心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、多媒體技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)密不可分，其中認(rèn)知心理學(xué)和人機(jī)工程學(xué)是人機(jī)交互技術(shù)的理論基礎(chǔ)，而多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為人機(jī)交互技術(shù)提供了更豐富的表現(xiàn)手段和更高的要求。1認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)知心理學(xué)（CognitivePsychology）起源于上個世紀(jì)50年代，到70年代在西方已成為心理學(xué)的一個主要研究方向。它研究人

9、的認(rèn)識過程，如注意、知覺、表象、記憶、思維和語言等，從心理學(xué)的觀點(diǎn)研究人機(jī)交互的原理。該領(lǐng)域通過視覺、聽覺等手段接受和理解來自周圍環(huán)境的信息和感知過程，以及通過人腦進(jìn)行記憶、思維、推理、學(xué)習(xí)和解決問題等人的心理活動的認(rèn)識過程。認(rèn)知心理學(xué)是人機(jī)交互界面設(shè)計的依據(jù)，人的認(rèn)知過程包括人的感官（視覺、聽覺和觸覺）是如何接受信息的，人又是如何處理信息、理解信息、記憶信息以及如何進(jìn)行推理，只有了解了這些，才能進(jìn)行界面設(shè)計。一個交互的計算機(jī)系統(tǒng)，要能