科技以人为本 人机交互应用软件发展史

    编者按：从计算机诞生的那一刻起，就产生了操作者与计算机之间密切的交流互动关系。简单的理解可以总结为，使用者需要不断地给计算机发出指令，同时也接收着计算机对指令执行结果的反馈。这样就形成了一个概念--人机交互，而软件则成为人机交互其中最关键的介质之一。

科技以人为本 人机交互应用软件发展史

    人机交互就是人与计算机之间使用某种对话语言，以一定的交互方式，为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程。操作终端可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。

    科技的发展，使得人机交互变得更加全面、深入，计算机的操作者们，现在已经可以通过各种各样操控方式来实现与计算机进行对话交流。然而对比当前完善的人机交互体系，从不完善到完善，从完善到完美，经过了很多年的发展和进化。本文将以计算机最普遍的操作系统Windows软件为例，深入地去探究人机交互软件的发展历程。

键盘及输入法应用

    在计算机外围设备中，键盘恐怕算得上最早的设备之一了。

    早在1714年，键盘就开始相继有英、美、法、意、瑞士等国家的人发明了各种形式的打字机，最早的键盘就是那个时候用在那些技术还不成熟的打字机上的。后来渐渐地。微机设备的出现，这样对于输入速度都有较高要求，企业会乐于接受输入效率更高的键盘，个人也会乐于使用效率更高的工具。

    如果说CPU是电脑的心脏，显示器是电脑的脸，那么键盘就是电脑的嘴，是它实现了人和电脑的顺畅沟通。然而作为与我们接触最多的外设产品，大多数情况下键盘的作用却被忽视了，当然这与其发展的缓慢有着千丝万缕的联系。

早期计算机上使用的键盘

    计算机键盘的硬件日新月异的变换，呼唤出配合在电脑系统端所使用软件应用的诞生，这样也可以称之为软硬件发展的大势所趋。

    输入法的需求是来源于键盘的限度。键盘原在打字机时代为英文字母而设计，但键盘只有一百来键，在没有软件的帮助下它是无法输入中文或其他大型形意文字的语言。不同语言、国家、或地区，有多种不同的输入法。现在世界上，多数的输入法软件是为汉语，韩语，和日语而设计。汉语有上万字，必须使用特别方式输入汉字。朝鲜语使用大量的谚文。虽然谚文是字母系统，但是它字母组合很特别，也需要一种转换系统。而且，朝鲜语有许多的汉字借词，偶尔需用汉字来分别同音词。

    目前主流的输入法应用包括搜狗输入法、百度输入法、谷歌输入法和QQ输入法。

搜狗输入法、百度和QQ输入法

六款输入法介绍

    小结：其实输入法还有存在另外的平台，如目前正值火热的移动平台，Andriod以及苹果iOS，而且通常所结合到的硬件平台已经产生了很大的变换，从传统的键盘模式，转向手持设备的实体键盘（如手机），从手机实体键盘又发展成为目前非常流行的触摸式键盘。在软件方面，由于软件的开发厂商都比较固定，所以在输入法的品牌基本与PC平台一致，产品的特点传承了PC端的一些特点以及移动端的人性化操作体验。

鼠标在人机交互模式中的体现

    我们在前面的内容中介绍了键盘，其实鼠标的产生与键盘有着千丝万缕的联系。鼠标在计算机中，显示系统纵横坐标定位的指示器，并因它形似老鼠而得名“鼠标”。“鼠标”的标准称呼应该是“鼠标器”，英文名“Mouse”。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。

鼠标

    然而，鼠标却不同于键盘的是，键盘具有与其结合紧密相连的应用软件作为辅助，比如输入法，人们几乎无法离开输入法后在语言、文字方面来掌控自己的计算机。而鼠标作为PC机的一款人机交互工具之一，它并不会成为必然选择使用的对象，因为例如现在绝大多数笔记本电脑对带触摸板（或联想的小红点）都基本上能够实现鼠标的效果。

    在这里，我们不是来讨论鼠标在外围设备中的作用。我们要探讨的是，结合着鼠标这种人机交互形式，与鼠标硬件相结合的应用类软件发展形式。

鼠标控制手写输入

配合鼠标推出的应用软件

    小结：如果要从软件的分量方面做一下对比的话，那么对比键盘模式下的输入法程序，显然鼠标模式下的输入法的实用性和试用范围显得就比较弱而窄了。

    但我们可以换个角度来看这个问题，用户有时需要使用鼠标来进行一些特殊的操作时，例如，有些用户可能在汉字的发音或者在键盘的使用上存在困难，那么这时就可以选择使用鼠标输入法这种人机交互方式了。

手写触控：人机交流便捷方式

    人机交互在手写模式上的体现，范围相对于其他涉及面窄了不少。因为首先支持手写方式的必要是触摸模式的输入设备，例如具有触控效果的显示屏幕、带触控效果的触摸面板等。

    在这里，我们仅介绍具备触控效果的显示屏幕，也就是触摸屏。这样的触控屏通常都支持用户进行的手写操作。下面将操作平台分为两方面：手机、平板电脑。

 
iPhone手机的触控手写识别效果

　　手写识别就是将在手写设备上书写时产生的有序轨迹信息转化为汉字内码的过程，实际上是手写轨迹的坐标序列到汉字的内码的一个映射过程，是人机交互最自然、最方便的手段之一。如上图所示，手写识别功能运用在iPhone手机上，实在是一件完美的事情，识别率高，搜字速度敏捷以及自动记忆用户书写习惯等等。

平板电脑上手写识别体验

　　手写识别属于文字识别和模式识别范畴，文字识别从识别过程来说分成脱机识别和联机识别两大类，从识别对象来说又分成手写体识别和印刷体识别两大类，我们常说的手写识别是指联机手写体识别。

    小结：手机是我们在日常生活中用得最多的电子设备之一。用户只要拿起手机那一刻，就已经开始了人机交互，表现为人与手机之间的接触。那么，手写模式就是用户与手机交流最简单的方式。

语音控制模式

    语音控制是人机交互中最直接的模式，语音作为人类信息交互最自然、最便捷的方式之一，被普遍认为是下一代人机交互革命的主角。

    在今天，随着语音核心技术和应用环境的逐步成熟，语音交互在全球范围内正在被越来越多的用户接受和使用，苹果、谷歌、微软等国际IT巨头都把语音作为新一代产品的重要竞争特性，全球范围内语音技术应用和产业正兴起全新的高潮。

 
苹果iPhone 4S语音秘书Siri

    Siri是新一代苹果iPhone手机4S中，一项特色的功能应用。她可以令iPhone4S变身为一台智能化机器人，利用Siri用户可以通过手机读短信、介绍餐厅、询问天气、语音设置闹钟等。Siri可以支持自然语言输入，并且可以调用系统自带的天气预报、日程安排、搜索资料等应用。还能够不断学习新的声音和语调，提供对话式的应答。

 
Andriod 4.0中语音辅助产品

 
与讯飞语点进行语音对话

　　讯飞语点是一款基于讯飞语音云的新一代智能语音手机软件，全程语音交互、20项语音功能、智能语音聊天，为您带来最新最潮的语音交互体验。用户目前可以从官方网站或者各大下载站中进行下载使用。

配备语音控制功能的第三方应用

    小结：人机交互模式是不断发展的，当进步到通过语音方式就可以控制设备端的行为时，这说明科技已经将人与机器之间的交流拉近到了一个更近的距离。其实语音控制功能是人机交互中属于最为直接的交流模式。

体感、模拟控制方式

    曾经很多次在电玩城中看到，帅哥美女们一身时尚运动的装扮，在大型的跳舞机上甩动身姿。他们中所有人都可以跟这个大型跳舞机作共同的人机交互，那就是“体感”操控跳舞机。这是一种新型的人机交流方式，体验者可以直接通过手势、身体动作方式来让跳舞机接收到你的指令。然而这种人机交流的模式，同样存在着与应用程序的联系。下面我们来一起探讨模拟控制模式，列举模拟控制器WII，结合到具体的软件应用方面。

WII模拟控制器

　　电子游戏最开始的输入方式来自于计算机键盘，后来衍生出的专业电子游戏机以手柄或操作台的形式来进行电子游戏内容。

体验WII拳击游戏

    体感游戏通过互联网运营平台，进行人机互动，在先玩家在线互动、竞技运动，聚合实体健身的运动项目，同时加入IWI,XBOX类似的游戏项目，不需要手柄，直接利用肢体来完成游戏，即视频识别技术，依靠相机捕捉三维空间中玩家的运动，在游戏示范中，玩家们用脚踢仅存在于屛幕中的足球，并用伸手设法拦阻进球。在驾驶游戏中，玩家转动想像中的方向盘来操控电视游戏中的赛车。

玩家体验体感滑雪游戏

WII及其他体感外围辅助软件

    小结：体感、模拟控制可以从目前的很多电玩游戏中得到很好的体现。正如本页前文所提到的，体感拳击、滑雪、网球以及保龄球等等。当然我们在玩这些游戏的时候，经常会运用到第三方软件来对游戏驱动与辅助，以达到更加完美的效果。

总结

    纵观笔者前文篇幅所谈内容，我们可以总结为，从键盘、鼠标、手写、语音以及体感控制等五个方面。如果这五方面大体可以作为人机交互过程的一个简述的话，那么它们串联起来就是一个时间轴，而这五个方面正好就是人机交互发展历程中五个重要时期的关键。

人机交互未来发展的预期

虚拟交互界面（虚拟现实）

    未来的人机交互模将会发展成什么模式？按照笔者的理解是，在前面的文章内容中，我们介绍的五方面的发展历程，其实也是五项人机交互模式的表现，那么在人机交互发展的过程中，未来出现的人机交互模式，很可能会目前的五种模式或者今后更多模式，融合到一项人机交互模式中，使得人机交流的模式达到一个更尽善尽美的方式。　　

未来模式之一：虚拟交互界面

　　目前，研究人员正在开发一种全新的可移动交互系统，此系统能够通过视觉存贮设备将视觉信号转换为命令，有望能全面代替键盘和显示器。这种设备是一个小型的、能够放在胸前的电脑，其摄像头能捕捉到手部运动，从而转换成对应的命令执行。

钢铁侠2虚拟交互界面

    例如人们可以用手在空中画出各种图形，或选择空中不同的点来构型，此交互系统可以立即将这些手上动作转化成图形或操作命令，就像《钢铁侠2》里的托尼—斯达克在自己实验室里用手在空中挥动便能操作电脑一般。在不久的将来，你在空中画几个数字就能表示在拨打电话，或者在空中点几下就表示在打键盘，一切就将变的美妙无比。

软件在人机交互发展中的重要地位

　　对电脑而言，电脑互动主要意义是以使用者为考量，而不是从设计者的“概念模型”去切入，毕竟，并不是所有的电脑使用者都是设计者，都会以一种设计者的理念和想法去使用电脑。

    因此，如何让使用者能控制系统的顺序、速度，怎么注意资讯，都是人机互动中所关心的。而人与电脑硬件之间协调合作的过程中，软件作为其中介质而存在，与硬件的运作是相依相伴的过程。