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浅谈人机交互技术 一 . 概述 自计算机以一个庞然大物的笨拙体态出现直到现在， 它已经越来越紧密地融 入了人们的日常生活， 并已经被公认为解决医疗、 教育、科研、 环保等各类重大 社会问题不可或缺的重要工具。 随着技术的飞速发展， 人们在自然语言理解、 多 通道交互、 笔式交互以及智能用户界面等方面开展了很多工作。 由于计算机科学 发展水平的限制、在计算机和人类之间还存在一条鸿沟。人机交互 ( Human Computer Interaction ，HCI) 。就是连接人和计算机的桥梁，它使人和机器的关 系已从 “人围着机器转” 向 “机器围着人转”的方向发展， 变得更加自然、 和谐。 人机交互是研究人与计算机之间通过相互理解的交流与通信， 在最大程度上 为人们完成信息管理， 服务和处理等功能， 使计算机正真成为人们工作学习的和 谐助手的一门技术科学。 鉴于它对科技发展的重要性， 研究如何实现自然， 便利 和无所不在的人机交互， 成为现代信息技术， 人工智能技术研究的至高目标， 也 是数学，信息科学，智能科学，神经科学，以及生理、心理科学多科学交叉的新 结合点，并将引导着二十一世纪前期信息和计算机研究的热门方向。 1.2 人机交互的发展历程 人机交互作为计算机科学研究领域中一个重要组成部分， 其发展历程已经经 历了半个多世纪， 并且取得了很大的进步和提高。 从计算机的诞生之日起， 人机 交互技术的发展已经经历了三个阶段： 命令语言界面： 这一阶段所使用的主要交 互工具为键盘及字符显示器， 交互的内容主要有字符、 文本和命令， 交互过程显 得呆板和单调。 图形用户界面： 这一阶段所使用的主要交互工具为鼠标及图形显 示器，交互的内容主要有字符、图形和图像。 70 年代发明的鼠标，极大地改善 了人机之间的交互方式。 应该说， 鼠标和窗口系统的出现， 是人机交互技术发展 历史上的一次技术革命。 自然人机交互： 多通道用户界面； 智能人机交互； 感知 人机交互；多媒体人机交互等。 1.3 人机交互的三个因素 人机交互技术主要由人的因素、 交互设备和交互软件三个方面组成： 人机交 互技术分为精确交互技术和非精确交互技术。 精确交互方法是指： 能完全说明人 机交互的目的， 系统能精确地确定用户的输入， 键盘、 鼠标、触摸屏都是精确精 确交互设备。非精确交互方法有话音、姿势、头部追踪、凝视等。目前出现了许 多新型交互设备，包括 3D 控制器、3D 空间跟踪、语音识别、姿势识别、有 Polhemus 定位器、数据手套、视线跟踪装置等。 1.4 人机交互的主要内容 多通道交互， 它是指一种利用多通道与计算机通信的人际交互方式， 通道包 括人表达意图、 致谢动作或感知反馈信息的各种通信方式 （如语言、眼神、脸部 表情、唇动、手动、头动、肢体姿势、触觉、文字、图像、符号等），多通道交 互的正确率远远高于单通道交互的结果。 普适计算， 也称为无所不在的计算， 它所追求的目标是无所不在的信息访问 和信息服务，它的物质基础无所不在的设备和无所不在的网络连接。 虚拟现实和三维交互。 虚拟现实通过对客观世界的信息建模、 人与虚拟环境 的自然交互， 实时地向用户提供逼真的感知信息，