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虚拟现实技术与人机关系的和谐 虚拟现实技术与人机关系的和谐 [内容提要] 作为一种全新的人机交互形式，虚拟现实技术比以前任何人机交互形式都有希望彻底实现和谐的、“以人为中心”的人机界面。虚拟现实技术的最终目的是人们为了追求和创造和谐的人机关系，人机结合、人机共生已经成为人机关系发展的未来趋势。 [关键词] 虚拟现实技术 人机关系 和谐 从人机关系的角度来看，以计算机信息技术为基础的虚拟现实技术之所以产生，其目的是人们为了追求和创造和谐的人机关系。这就是从“机器是主体”改变到“人是主体”，从“人围绕着机器转”改变到要让“机器围着人转”。在虚拟现实情景中，虚实结合得如此完善和谐，使人感觉到就像在真实的环境中一样。虚拟现实技术实现了人机互动，使人产生强烈的参与感、操纵感，人成为景中人；实现了人机一体化，使人与计算机的关系比以往任何时候更为密切和谐。 一、人机界面：人机关系和谐的关键 界面是人与机器交汇的地方。迈克尔·海姆说：“什么是界面？界面是两种或多种信息源面对面交汇之处。”他把界面从键盘、屏幕的物质形态扩展到一种精神交互的点。界面可以说是通往虚拟空间的门户，界面的优劣直接决定人与机器的关系是否和谐。正如迈克尔?海姆所说：“先前所说到的每一种界面，皆构成一个通往网络空间的窗口或门口。网络空间暗示着一种由计算机生成的维度，在这里我们把信息移来移去，我们围绕数据寻找出路。网络空间表示一种再现的或人工的世界，一个由我们的系统所产生的信息和我们反馈到系统中的信息所构成的世界。……当我们觉得正穿过界面转移到一种有其自身维度和规则，相对独立的世界的时候，我们便是住在网络空间里了。”界面是联系人与计算机之间的桥梁和通道，人通过界面与网络空间的交互是心灵的沟通，是外与内的和谐，精神世界与物质世界的融合。因而界面在人机关系的和谐中具有至关重要的作用，人通过界面把外部世界和人的内心体验结合起来，有力地推动人机关系的和谐统一。 从计算机诞生至今，计算机的发展可以说是日新月异，而人与计算机交互技术的发展是较为缓慢的，人机交互界面也经历了从最初的语言命令界面，发展到现在普遍采用的图形用户界面，并向着更为自然和谐的界面方向发展。 最初人与计算机之间的交互采用的是命令行的方式，是人机交互界面的第一代。人与计算机之间交互借助的是一种双方都能理解的语言进行交互式对话，通过问答式的对话、文本菜单或命令语言等方式进行人机交互。这种命令式的计算机语言要求有惊人的记忆和大量的训练，并且容易出错，用户只能使用手敲击键盘这一种交互通道输入命令，输出也只能是简单的字符。因此，这种人机交互界面的自然性和协调性很差，使入门者望而生畏。人们要使用计算机，必须经过长时间的培训与学习，从而大大影响了计算机的普及和应用。 图形用户界面的出现把人机交互关系推向一个新阶段，成为当前用户界面的主流。当前各类图形用户界面的共同特点都采用了以窗口管理为核心的界面，可以通过窗口、图标、键盘和鼠标等直接对屏幕上的对象进行操作。图形用户界面和人机交互过程极大地依赖视觉和手动控制的参与，因而具有强烈的直接操作特点，与命令语言界面相比，用户不用死记硬背大量的命令，使人机交互的自然性和效率都有较大的提高，方便了计算机的使用和推广。 但无论是语言命令界面，还是图形用户界面，都无法实现对环境的直接、自然、三维的操作，因而促使着人机界面向更高级的阶段发展。当前，人机交互正朝着更加自然和谐的人机交互技术和用户界面的方向发展。计算机处理速度和性能的迅猛提高并没有相应提高用户使用计算机交互的能力，其中一个重要原因就是缺少一个与之相适应的高效、自然的人机界面。自然和谐的人机交互界面应能支持多变媒体实现三维、非精确及隐含的人机交互，由静态的界面向动态的界面转化。虚拟现实技术正是实现这一目的的重要途径，它为建立起自然、和谐、直观的人机交互创造极好的条件，使人机关系朝向更为和谐的方向发展。 二、人机和谐：虚拟现实技术对人机关系的重大革命 虚拟现实技术的出现实际上是计算机图形学、人机接口技术、传感器技术、以及人工智能技术等进行综合的结果，它改变了传统计算机交互关系被动、枯燥、单一的特点，其最终目的在于探索自然和谐的人机关系，建立一个和谐的人机环境。它使人机界面从视觉为主发展到包括视觉、听觉、嗅觉、触觉等各种感觉通道感知，从以手动输入为主发展到包括语言、手势、姿势和视线等多种效应通道的输入，使人机关系发生了革命性的飞跃。正如汪成为教授所说：“人们普遍认为，这也许就是人类所追求的人机和谐的信息处理环境的前奏。因为这项技术能使人与信息处理环境的关系变得比以往更为强大与灵巧，所以我国著名科学家钱学森曾建议把Virtual Reality技术译为‘灵境技术’，由它所构成的信息处理环境称为‘灵境’。” 作为一种全新的人