嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程論文-嵌入式人機(jī)交互-資料下載頁
2025-06-03 11:03本頁面
【正文】 7 視線跟蹤技術(shù)在人機(jī)交互領(lǐng)域中的應(yīng)用及前景 8 隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)日益進(jìn)入普通 用戶的工作和生活中。面對(duì)急劇增長(zhǎng)的普通用戶 ,人機(jī)交互的自然性愈來愈為系統(tǒng)設(shè)計(jì)所重視，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須力圖使用戶不需要專門的計(jì)算機(jī)技能，而只是利用自己的自然技能就能夠使用計(jì)算機(jī) ,虛擬現(xiàn)實(shí)正致力于這方面的研究。另一方面，多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展使計(jì)算機(jī)到用戶的通訊帶寬不斷提高，而目前的人機(jī)交互由于受傳統(tǒng)專業(yè)化的窄帶寬輸入界面的限制使得用戶到計(jì)算機(jī)的通訊帶寬仍停滯不前，嚴(yán)重阻礙了人向計(jì)算機(jī)的信息交流。此外，傳統(tǒng)人機(jī)交互的串行性和精確性在許多場(chǎng)合不必要地增加了用戶的作業(yè)負(fù)荷，降低了交互效率，破壞了自然性。 為了賦予人機(jī)交互靈活性、健壯性、高帶寬性和類似于人與人交互中的自然性，人機(jī)交互必須打破常規(guī) ,走多通道的道路。 現(xiàn)在多通道界面的研究采用視線跟蹤、語音識(shí)別、唇讀和手勢(shì)輸入等新的交互技術(shù)，允許用戶通過多個(gè)通道自然的并行和協(xié)作來進(jìn)行人機(jī)交互，并可通過整合互補(bǔ)通道的模糊輸入來捕捉用戶交互意向。多通道界面的特點(diǎn)和目標(biāo)給設(shè)計(jì)帶來了一些特殊問題，主要存在于三方面： 1. 多通道整合?；ハ嗒?dú)立地利用多個(gè)通道并不是真正意義上的多通道界面，并不能有效地提高人機(jī)交互的效率。多通道交互需要從多個(gè)并行、協(xié)作和互補(bǔ)的通道 的非精確輸入獲得用戶想傳達(dá)的任務(wù)信息，這就是整合問題 —— 實(shí)現(xiàn)多通道的首要前提。 2. 軟件結(jié)構(gòu)。多通道協(xié)同操作使得軟件結(jié)構(gòu)必須具有支持強(qiáng)語義處理的能力，傳統(tǒng)UIMS所采用的 Seeheim模型在這方面有較大的局限性。 3. 用戶任務(wù)分析模型和界面描述方法。這樣的模型和方法必須適合多通道界面的特點(diǎn)。從用戶角度的而言，要能夠表達(dá)用戶利用多通道協(xié)作來完成交互任務(wù)時(shí)的特點(diǎn)，應(yīng)能很好地分析和描述交互過程中人的活動(dòng)，體現(xiàn)以人為中心的設(shè)計(jì)宗旨；從系統(tǒng)角度而言，要能夠處理多種交互手段的并行協(xié)作使用與系統(tǒng)處理的關(guān)系。 9 視線跟蹤技術(shù)還處于起步階段。視線跟蹤技術(shù)主要是解決眼睛運(yùn)動(dòng)特性的檢測(cè)問題 ,目前主要的檢測(cè)方法有接觸鏡法 , 電磁線圈法 ,紅外光電反射法 ,紅外電視法等。其中紅外電視法具有操作方便 ,對(duì)人無干擾 ,可移動(dòng) ,非接觸等優(yōu)點(diǎn)。基于紅外電視法的眼睛盯視人機(jī)交互技術(shù)是通過眼睛盯視激活對(duì)話框 ,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制。闡述了眼睛盯視技術(shù)的原理和視線方向的判定方法 ,提出了對(duì)于使用過程中頭部微小變化 時(shí)視線方向的修正方法 ,降低了對(duì)使用者的使用要求。 眼睛盯視技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)φＨ藖碚f ,通過對(duì)鼠標(biāo)和鍵盤操作 ,就能實(shí)現(xiàn)與 計(jì)算機(jī)間的交互 ,但是對(duì)某些癱瘓病人或四肢麻痹 ,又不能說話的人來說 ,如此簡(jiǎn)單的任務(wù)卻無法完成。有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示 ,全國(guó)至少有 50 萬的人口存在不同程度的肢體癱瘓 ,生活不能自理。那么如果他們能用眼 睛來代替手操作 ,以后再加上機(jī)電控制技術(shù)情況就不一樣了 ,就完全可以增加他們的獨(dú)立能力 ,提高生活質(zhì)量。另外 ,通過眼睛盯視對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行控制可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)操作 ,比如在軍事上 ,飛行員如果發(fā)現(xiàn)了目標(biāo) ,在手動(dòng)操作應(yīng)付不過來的時(shí)候 ,可以通過眼睛瞄準(zhǔn)的同時(shí) ,用眼睛來控制火控系統(tǒng)的發(fā)射 ,這樣可以使飛行員既為駕駛員又為武器操縱員。同時(shí) ,在飛 行加速度環(huán)境下 ,飛行員的頭部和手部活動(dòng)受到極大的限制 ,但眼睛卻還可以自由轉(zhuǎn)動(dòng) !這對(duì)于增加戰(zhàn)斗力非常有意義。隨著研究工作的深入 ,這項(xiàng)技術(shù)必將服務(wù)于醫(yī)學(xué) ,軍事及教育等各個(gè)方面。 8 小結(jié) 總之，我們也應(yīng)看到 ,盡管視線跟蹤技術(shù)的應(yīng)用存在著誘人的前景 ,但由于各方面技 10 術(shù)的不成熟性 ,目前 ,還未達(dá)到實(shí)用化階段。成功的、有效益的演示性項(xiàng)目還很少。在多通道用戶界面基礎(chǔ)上 ,要進(jìn)行進(jìn)一步的原型探索分析 ,必須對(duì)人機(jī)交互設(shè)備的性能加以改善 ,同時(shí)注意有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建立 ,以便把視線跟蹤技術(shù)更好地與現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合起來。
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