交互体验前世今生

从早期的穿孔纸带、面板开关和显示灯等交互装置,发展到的视线追踪、语音识别、触摸反馈、增强现实(Augmented reality)等具有多种感知能力的交互装置,再到未来的虚拟现实。 用户交互界面的发展历经了批处理、命令行、图形界面三个阶段之后,将会逐渐消失,假以时日人机交互会更加直接,无需专门的交互界面作为媒介,进入人脑交互阶段。

来源:Dicky’s Design Warehouse

吃过晚饭出去散步,看到楼下小朋友捧着iPad戳来划去,感叹现在的孩子真是幸福。且不说锦衣足食营养过剩,在娱乐、教育的手段上,也空前的丰富。平板电脑和触摸设备的流行,在寓教于乐的同时,也对目前交互设备的进化起到了推动作用。通过观察现在的小朋友玩iPad跟以前我们小时候玩游戏的对比,我们能发现,从简单的孩之宝变形金刚、魔方等儿童玩具,收音机电视机等媒体产品,控制器连接的游戏机,再到通过键盘鼠标操作的个人电脑,现在到触摸屏满天飞的移动设备,产品的交互体验也一直在发生变化。

从早期的穿孔纸带、面板开关和显示灯等交互装置,发展到的视线追踪、语音识别、触摸反馈、增强现实(Augmented reality)等具有多种感知能力的交互装置,再到未来的虚拟现实。 用户交互界面的发展历经了批处理、命令行、图形界面三个阶段之后,将会逐渐消失,假以时日人机交互会更加直接,无需专门的交互界面作为媒介,进入人脑交互阶段。

“如果有人拔掉插头,我就会消失。” 影片‘The Thirteenth Floor’ 里的一句经典台词,描述了虚拟世界中声色犬马的浮华背后,是计算机芯片和电脑程序的冰冷结合,剧情听起来纵然很悲凉,因为身边所有繁华美景和纵横交错都是虚拟的, 却依旧是人们幻想中的最极致体验。无数科幻电影中都憧憬了未来世界的终极体验将是脑后插管或者Matrix中的虚拟现实(virtual reality),对交互设备的要求,也逐渐从借助屏幕控制器到抛出一切外设,所感所行即体验。

根据个人理解,我把交互的发展分为如下三个阶段:

  1. 人物交互
  2. 人机交互
  3. 人脑交互

目前的互联网产品交互设计主要集中在第二阶段,本文的重点也在此,其他两个阶段只是简单介绍点到为止。

1.人物交互

人物交互意味着人与产品本身进行互动的行为,交互的受范对象是产品本身,例如五金工具、玩具和器械等。这类交互较直观,多以直接物理接触产品本体为主,人与产品的互动也比较符合认知习惯,所以一般不会发生交互障碍。拿着锤子就会去敲、握着起子就去去拧,放大镜拿起来就可以透过镜片看到放大的物体,锁扣合上即能锁死,购物车轻推就能前行……这部分的交互设计属于硬件设计或者工业设计的范畴,在考虑外形是否符合人们使用习惯和操作舒适性的同时,对产品的工艺和隐喻映射也有一定的要求。

2.人机交互

人机交互是建立人与电子类产品之间的沟通联系手段,是人与电子类产品之间传递、交换信息的过程。由于电子类产品存在人机交互界面,所以基本交互就是通过其进行输入和输出的过程。这是一种间接的交互,媒介就是人机交互界面,人的意识和指令通过人机交互界面输入,产品接收后由人机交互界面输出反馈。

我们把人机交互按输入输出距离的远近,展开为以下几种方式:

  • 通过产品本体进行交互

因为交互对象的距离最近,交互效果最直接,学习成本相对较低,属于用户比较容易掌握的方式。特别对于电子产品来说,其所有内容的呈现和功用的发挥都依赖与I/O接口,一般以产品上的I/O接口作为交互的受范对象,产品身上的物理接口作为交互界面,引导人们发现操纵规律而实现互动。比如计算器、仪表、手机等电子产品上的开关、按键、触摸屏幕等。

开关的交互单一有效,目的性强,但是不够丰富,况且很多功能无法以简单的0和1来判断。要是叫你打开一个个开关来完成拨打家人电话这样一个功能,不是很繁琐吗?

按键能提供直接有效的命令启动方式,不易发生歧义,可是按键无法迅速的满足高精度的定位要求。试想通过按键来确定辽阔地图中的具体地标,您有勇气尝试吗?

触摸屏幕的出现极大的提高了用户交互的体验,不但表现内容会随着屏幕而改变,而且无论是手指还是触控笔,定位起来都比较方便,容易上手。因此现在不少便携设备都采用触摸作为首选交互方式。

触摸屏也有一些不足,

  1. 手指在操作中阻挡了视线。
  2. 仅有视觉反馈而缺乏触觉反馈导致冰冷的触摸屏力反馈手感不佳。
  3. 触摸精度有待提升。
  4. 缺乏元键的支持导致不少快捷功能的缺失。

此外,由于人机互动是在一个平面上展开,加上屏幕范围有限,触摸屏产品在交互时带给人空间感不够的感觉。并且如何在二维的平面上实现三维的交互操作,包括不同视角的流畅切换,不同角度的视觉展现,对交互设计提出了很高的要求。在触摸屏上玩第一人称射击游戏的体验让我至今心有余悸,让我感觉作为一个局外人,通过一个蹩脚的控制方式,去尝试进行比较注重人机控制合一的游戏,空间感的混乱与拖动准星瞄准的晦涩手感,令我放弃了大多数触摸式平台上的3D游戏。

  • 通过与产品相连的控制设备进行交互

与产品相连的控制设备的出现,把人们从产品本身中解放出来,更加注重在使用体验上。这类方法包括:远程控制台、手柄、遥控器、键盘和鼠标等等。

以大家常见的键盘鼠标为例,键盘是主要的输入工具,特别在文字信息输入方面有着其他交互模式无法比拟的优势,而鼠标则是图形控制界面最方便快捷的交互工具,通过简单的学习后,任何没有电脑使用经验的人都可以很好的掌握鼠标的基本操作与交互方式。尽管在2008年,比尔·盖茨提出“自然用户界面”(natural user interface)的概念,预言人机互动模式在未来几年内将会有很大的改观,电脑的键盘和鼠标将会逐步被更为自然、更具直觉性的触摸式、视觉型以及声控界面所代替。但是建筑师需要借助这套设备进行楼房精确建模,数据库专家需要借助这套设备进行复杂数据录入,作家需要借助这套设备进行长期文字编写,工程师需要借助这套设备进行设计与编程……所以目前看来,键盘鼠标的在个人电脑交互上主流地位数年内还无法撼动。这类传统控制器跟显示内容存在一定距离,这种距离感配合良好的控制感有时会产生一种愉悦的体验,同样让人难忘。

不足之处在于,由于距离产生的偏差,人机交互过程不够自然,并且长期反复操作控制器容易造成鼠标手、手柄指等操作电脑而引发的疾病。

  • 通过人体直接与产品进行远程交互

人类个体都有共通的感知特性。通过研究用户行为,分析交互设计的主要任务,我们熟悉人了类基本的感知感觉可以分为视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等。人类通过感觉来分辨外界事物的各类属性,比如声音、动作、材质、重量、气味等传达的内容,形成复杂的认知过程。可以说,终极的人机交互就是通过感应来传输的,主要表现眼动追踪、动作识别、语音控制、触觉交互、地理空间跟踪等体感交互。它通过红外扫描、热感应、声音图像识别分析、图像跟踪算法和空间物理定位技术,可以让人们更加好的利用自己的行动来对机器发出指令,达到人机合一的完美境界。

对体感交互的追逐,游戏界永远走在先列,继任天堂在2006年11月19日推出带体感控制器的游戏主机Wii,Sony在2010年9月推出高精度动态体感控制器PlayStation Move之后,微软在2010年11月4日推出XBOX360游戏机体感周边外设Kinect。Kinect完全抛弃了任何外界设备,以革命性的方式,将体感交互融入到了玩家的生活中。不但能识别玩家身体的动作,而且可以辨识玩家的语音,正如微软的slogan “You are the controller”所言,你自己就是控制器,你再也不会呆坐在沙发上,不需要去适应游戏手柄上的摇杆和按键,用身体和语言即可直接控制游戏,上手简单,轻松直接,毫无束缚。

另外,最近几年兴起的增强现实(Augmented reality)也是一种结合虚拟化技术来观察现实世界的方式。由于提供了现实世界中无法直接看到的深层信息,增强现实促使多样化的世界更明晰的展示在人们眼前。哥伦比亚大学图形和用户界面实验室网站帮助美国Marine公司将增强现实技术运用在装甲炮塔辅助维修上,维修人员通过头戴式显示器能够在维修中获取更多有用的辅助信息。

在其他领域,增强现实也得到了长足的发展:

教育:网络课堂上建立学生与教师在显示器前的直接互动。

娱乐:Playstation Eyetoy已经很好的展示了增强现实给娱乐带来的震撼,无论是‘Eyepet’这种与虚拟宠物的亲密互动还是‘审判之眼’里将虚拟角色与卡牌的完美结合,让人感受到科技进步带来的交互进化。

医疗:医生们可以用增强现实来远程指导病人解决问题。

导航:Cyclopedia是iOS上利用增强现实来加强实境显示的App,投过摄像头,你所看到的实景说明都来自Wikipedia,这类强大的信息对于加强实景导航非常有用。

纵使目前还存在精确度不够,不时产生误识别,容易疲劳等瑕疵,体感交互都是人机互动阶段的最高体验。

3.人脑交互

包括心灵控制(Mind Control)与脑内虚拟现实。

Mind Control主要是利用脑电波侦测技术,建立大脑-机器互动,机器检测出大脑的想法,预测下一步行动。常见于科幻电影或者游戏领域,比如影片《蚂蚁帝国》中的蚂蚁利用白色气体对人类进行控制, 游戏’StarCraft‘里面的神族暗黑执政官(Protoss Dark Archon)的心灵控制能力可以让他自由控制敌方单位。

脑内虚拟现实是不少科幻电影中存在的终极体验模式,即利用计算机产生多种人体器官感知功能,让人沉浸在虚拟世界中。这种情况下,主要的交互发生在人脑与各个器官感知功能之间,电子脉冲或者传感器将不同的知觉通过大脑传递给人体,从而形成各类奇妙的逼真体验。这种情况下人们不需要借助物理实体就能在脑内与之发生互动,所带来的亦幻亦真的临场体验也是用户体验追求的极致目标。这是一项发展刚起步、具有深远的潜在应用方向的新技术。电影《黑客帝国》中的Matrix是一个巨大的网络,在这里,系统分配给人类不同的角色,人类的身体被放在一个盛满营养液的器皿中,身上插满了各种插头以接受电脑的感官刺激信号。人类就依靠这些信号,生活在一个完全虚拟的电脑幻景中……

人脑交互目前还处于起步阶段,因其技术复杂度与伦理争议而饱受关注,因此我们也只能在科幻小说、电影、视频游戏、娱乐中看到他们的身影。正是其自身的双刃剑效果,这项技术在外交、战争、政治和宗教领域的前景无法估测,但在民用、生活、通信等领域的发展还是值得期待。

总结

人物交互

最基础直接的交互方式,容易学习。长时间使用易疲劳,误操作会带来一些风险,比如使用小刀会不小心割伤手,物体会有物理损耗从而缩短使用寿命。

人机交互

通过人机交互界面进行间接交互,体力耗费少,计算机容易从错误操作中恢复,并且能够帮助进行重复性高的任务。间接的交互使真实感降低,同时交互模式有限,不少交互方式需要学习才能掌握。

人脑交互

以思维为中心进行交互,能做出不少现实中不可能的互动形式,同时没有误操作风险,是交互体验的终极阶段。目前发展才起步,关键技术未成型,使用的设备成本高,不少虚拟交互行为因道德伦理争议而受到约束。

三种交互方式无法互相替代,而是长期共存,不断交织发展。


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