人机交互技术 第4章 ---交互技术

⼈机交互知识点总结第⼀章绪论1、什么是⼈机交互所谓的⼈机交互是指关于如何设计、评价和实现供⼈们使⽤的交互式计算机系统，并围绕相关现象进⾏研究的⼀门学科。

⼈机交互是⼀门综合性的学科，他与认知⼼理学、⼈机⼯程学、多媒体技术、虚拟现实技术等密切相关，其中，认知⼼理学和⼈机⼯程学是⼈机交互的理论基础，多媒体技术和虚拟现实技术与⼈机交互相互交叉、相互渗透。

2、⼈机交互的研究内容⼈机交互界⾯的表⽰模型与⽅法可⽤性分析与评价多通道交互技术认知与智能⽤户界⾯群件web设计移动界⾯设计3、⼈机交互的发展历史命令⾏界⾯交互阶段、图形⽤户界⾯交互阶段、⾃然和谐的⼈机交互阶段（情感计算、多通道交互、虚拟现实、只能⽤户界⾯）4、⼈机交互的发展趋势智能化、集成化、⽹络化、标准化第⼆章感知和认知基础1、⼈的感知视觉、触觉、听觉，其中⼈类从周围世界获取的信息80%都来源于视觉。

2、颜⾊通常⽤三种属性表⽰：强度、饱和度、⾊度颜⾊模型就是某个空间中的⼀个可见光⼦集，主要有RGB,CMYK,HSV,CIE四种颜⾊模型3、认知过程与交互设计原则（1）认知分为经验认知和思维认知，经验认知是指有效、轻松的观察、操作和响应周围的事件，他要求具备某些专业的知识并达到⼀定的熟练程度。

思维认知是它涉及思考、⽐较和决策，是发明创造的来源。

（2）常见的认知过程：感知和识别、注意、记忆、问题解决、语⾔处理。

许多认知过程是相互依赖的，⼀个认知过程往往同时涉及多个不同的过程。

（3）影响认知的因素：1、情感 2、个体差异 3、动机和兴趣4、概念模型概念模型是指⼀种⽤户可以理解的关于系统的描述，他使⽤⼀组构思和概念，描述了系统做什么，如何运作，外观如何等第三章交互设备1、输⼊设备⽂本输⼊设备：键盘、⼿写输⼊设备图像输⼊设备：⼆维扫描仪、数字摄像头三维信息输⼊设备：三维扫描仪、动作捕捉设备、体感输⼊设备指点输⼊设备：⿏标及控制杆、触摸屏2、输出设备光栅显⽰器、投影仪、打印机、语⾳交互设备虚拟现实交互设备：空间跟踪定位器、数据⼿套、触觉和⼒反馈器三维显⽰设备：⽴体视觉（头盔显⽰器）第四章交互技术1、⼈机交互的输⼊模式请求模式：在请求模式下，输⼊设备的启动是在应⽤程序中设置的。

人机交互技术人机交互技术是指通过各种技术手段和接口，使人与计算机或其他智能设备之间进行有效的交互和通信，并实现信息的共享和处理。

随着科技的不断发展和计算机应用的普及，人机交互技术在各个领域得到了广泛的应用和重视。

本文将从历史发展、应用场景、技术形式以及未来趋势等几个方面来介绍人机交互技术。

一、历史发展人机交互技术的发展可以追溯到上世纪50年代，当时计算机还处于早期阶段，用户与计算机之间的交互主要通过打孔卡片、终端机等方式进行。

随着计算机性能的提升和硬件设备的更新换代，人机交互方式也得到了改进和创新。

从命令行操作到图形界面，再到触摸屏、语音识别、手势识别等技术的引入，人机交互技术不断演进，为用户提供了更加便捷和直观的操作体验。

二、应用场景人机交互技术广泛应用于各个领域。

在电子商务领域，用户通过鼠标、键盘等设备与网页进行交互，方便进行浏览、购物等操作。

在教育领域，交互式白板、虚拟实境等技术被应用于教学过程中，提升了学生的学习兴趣和互动性。

在医疗领域，借助人机交互技术，医生可以通过手术机器人进行微创手术，提高手术精确度和安全性。

在娱乐领域，虚拟现实、增强现实等技术为用户提供了沉浸式的娱乐体验。

三、技术形式人机交互技术采用了多种技术手段和形式。

触摸屏技术是目前应用最广泛的人机交互方式之一，用户可以通过手指触摸屏幕来进行操作。

语音识别技术则通过识别用户的语音指令，将其转化为计算机可以理解的指令，实现语音交互。

手势识别技术基于摄像头或传感器，通过识别用户的手势动作来进行交互。

虚拟现实和增强现实技术则通过仿真和投影等手段，创造出虚拟的交互环境。

四、未来趋势未来的人机交互技术将呈现多样化和个性化的发展趋势。

随着人工智能技术的不断发展，机器学习、自然语言处理等技术将进一步提升人机交互的智能化水平。

智能音箱、人脸识别、智能家居等技术将更加贴近人们的日常生活。

同时，虚拟现实和增强现实技术也将得到进一步应用和发展，为用户提供更加沉浸式和真实的交互体验。

《人机交互技术》教学大纲一、课程基本信息二、课程性质、地位和任务本课程是计算机科学与技术专业选修课。

人机交互及人机界面的研究是计算机科学与心理学（动机心理学、认知心理学）两大科学相结合的产物，是国际上最为活跃的研究方向之一。

计算机是人类有史以来发明的最复杂的工具，给人造成了巨大的脑力负担、学习困难、严重事故、大量职业病等问题。

“对用户友好”的设计理念是人机界面设计进入新的发展阶段的标志。

本课程主要是研究“以人为本”的人机交互，有效地解决由于界面所带来的用户使用问题，这也是当前普遍性问题和难点性问题。

三、课程基本要求1．理解并掌握人机界面设计的基本概念、基本理论。

2．能够使用各种交互设备、掌握各种交互技术；能够对人机交互界面做出正确可用性评估；能够完成对人机交互界面的建模及实现相应地人机交互界面。

通过本课程的学习使学生掌握人机交互的研究对象、研究内容，建立正确的认知观；学会各种交互设备的使用、理解并掌握各种交互技术；理解并掌握可用性分析原理并对界面的可用性做出正确的评估；理解并掌握人机交互界面的表示模型及软件结构。

四、课程内容及学时分配第1章绪论1.1 什么是人机交互1.2 人机交互的研究内容1.3 人机交互的发展历史1.4 人机交互的应用教学目的与要求：掌握人机交互的基本概念；理解人机交互的研究内容；了解人机交互的形成与发展过程；了解人机交互的应用；重点：人机交互的基本概念，人机交互的研究内容；难点：人机交互的研究内容；第2章感知和认知基础2.1 人的感知2.2 认知过程与交互设计原则2.3 概念模型及对概念模型的认知2.4 分布式认知教学目的与要求：理解人的视觉，听觉，触觉认知；掌握认知过程与交互设计原则；掌握概念模型及对概念模型的认知；理解分布式认知的概念；理解分布式认知理论特征；链接分布式认知在人机交互中的应用；重点：人的感知、认知过程与交互设计原则、概念模型；难点：概念模型，分布式认知；第3章交互设备3.1 输入设备3.2 输出设备3.3 虚拟现实交互设备3.4 交互设备的整合应用教学目的与要求：会使用文本、图像、指点等输入设备；会使用显示器、打印机、语音交互设备；了解虚拟现实交互设备；了解三维空间定位设备、三维显示设备；理解交互设备的整合应用；重点：指点输入设置、语音交互设置和虚拟现实系统中的交互设置；难点：虚拟现实系统中的交互设置的使用，交互设备的整合应用；第4章交互技术4.1 人机交互输入模式4.2 基本交互技术4.3 图形交互技术4.4 语音交互技术4.5 笔交互技术教学目的与要求：掌握人际交互输入模式；掌握基本交互技术；理解语音交互技术；了解笔交互技术；重点：人机交互输入模式，基本交互技术，语音交互技术；难点：基本交互技术，语音交互技术，笔交互技术；第5章界面设计5.1 界面设计原则5.2 理解用户5.3 设计流程5.4 任务分析5.5 以用户为中心的界面设计掌握图形用户界面的主要思想掌握图形用户界面设计的一般原则理解用户的含义掌握图形用户界面的设计流程；会对任务进行分析；了解以用户为中心的界面设计重点：图形用户界面的设计原则，图形用户界面的设计流程，任务分析；难点：以用户为中心的界面设计；第6章人机交互界面表示模型与实现6.1 人机交互界面表示模型6.2 界面描述语言6.3 窗口系统6.4 用户界面管理系统教学目的与要求：掌握人机交互界面表示模型：行为模型、结构模型；掌握行为模型和结构模型的转换；理解表现模型；掌握窗口系统结构；掌握交互事件处理；理解交互组建开发包；了解MVC模型及Struts结构；重点：交互事件处理，交互组建开发包，人机交互界面表示模型：行为模型、结构模型；难点：MVC模型及Struts结构；第7章 Web界面设计7.1 Web界面及相关概念7.2 Web界面设计原则7.3 Web界面要素设计7.4 Web界面基本设计技术7.5 Web3D界面设计技术教学目的与要求：理解Web界面及相关概念；掌握Web界面设计原则；理解Web界面要素设计；掌握Web界面基本设计技术：HTML、JavaScript、JavaApplet；了解Web3D界面设计技术：VRML、Java3D；重点： Web界面要素设计，Web界面基本设计技术：HTML、JavaScript、JavaApplet；难点：Web3D界面设计技术：VRML、Java3D；第8章移动界面设计8.1移动设备及交互方式8.2移动界面设计原则8.3移动界面要素设计8.4移动界面设计技术与工具8.5移动界面的设计实例教学目的与要求：了解移动设备及其交互方式；掌握移动界面的基本概念；掌握移动界面的设计方法和具体实现；重点：移动界面的基本概念、设计方法；难点：移动界面的设计方法；第9章可用性分析与评估9.1可用性与可用性工程9.2支持可用性的设计原则9.3可用性评估9.4可用性评估案例教学目的与要求：掌握可用性的基本概念；掌握支持可用性的设计原则；会运用可用性设计原则对界面进行正确的评估；重点：重点讲解支持可用性的设计原则；难点：支持可用性的设计原则；五、课时分配表六、课程教材及主要参考资料教材：孟祥旭，李学庆，杨承磊.人机交互基础教程（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2010.参考书：[1] Alan Dix.Human-Computer Interaction[M].北京：电子工业出版社，2003.[2] 李乐山.人机界面设计[M].北京：科学出版社，2004.[3] Jennifer Preece.交互设计——超越人机交互[M].北京：电子工业出版社，2003.[4] 董士海.人机交互和多通道用户界面[M].北京：清华大学出版社，2003.七、课程考核方式及成绩评定考核形式采用开卷，期末总评成绩为平时成绩（含考勤）占50%，期末成绩占50%。

人机交互技术课件第一部分：引言人机交互技术，顾名思义，就是指人与计算机之间的交互方式。

这种交互方式包括我们日常生活中使用的计算机、手机、平板电脑等各种设备。

随着科技的发展，人机交互技术也在不断地进步，使得我们与计算机之间的交互变得更加自然、便捷。

人机交互技术的发展历程人机交互技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代。

当时，计算机主要用于科学计算，用户通过键盘输入数据和命令，计算机输出结果。

这种交互方式被称为命令行界面（CLI）。

随着计算机技术的不断发展，图形用户界面（GUI）逐渐取代了CLI，使得用户可以通过鼠标和键盘与计算机进行交互。

随后，触摸屏、语音识别、手势识别等技术不断涌现，使得人机交互变得更加多样化和自然。

人机交互技术的应用领域人机交互技术已经广泛应用于各个领域，如智能家居、虚拟现实、智能交通、医疗健康等。

在智能家居领域，用户可以通过语音控制家中的电器设备，如灯光、空调、电视等。

在虚拟现实领域，用户可以通过头戴设备与虚拟世界进行交互，体验更加真实的虚拟现实体验。

在智能交通领域，人机交互技术可以用于自动驾驶汽车的导航和驾驶控制。

在医疗健康领域，人机交互技术可以用于医疗设备的操作和监控。

人机交互技术的未来展望人机交互技术是计算机科学中一个重要的研究领域，它的发展和应用已经深刻地改变了我们的生活方式。

随着科技的不断进步，人机交互技术将继续发展，为我们的生活带来更多的便利和乐趣。

人机交互技术的发展趋势1. 自然语言处理：自然语言处理（NLP）技术的发展将使得计算机能够更好地理解和处理人类语言。

这将使得用户与计算机之间的交互更加自然和流畅，用户可以通过语音与计算机进行交流，无需使用键盘和鼠标。

2. 机器学习：机器学习技术的发展将使得计算机能够更好地学习和适应用户的需求。

通过分析用户的行为和偏好，计算机可以提供更加个性化的服务和推荐。

3. 增强现实和虚拟现实：增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术的发展将使得用户能够与虚拟世界进行更加沉浸式的交互。