多媒体人机交互技术

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1、第五章多媒体人机交互技术课前索引　　　人机交互（HumanComputerInteraction）是研究人与计算机之间的交互技术。由于计算机的应用越来越广泛，功能越来越强，计算机能处理和表现越来越多的信息。目前，计算机能够处理图形、图像、动画、视频、语音、音乐、文字等不同的媒体，但缺乏仿生的眼睛和耳朵，也没有从外部世界收集信息所需的触觉、味觉和嗅觉。计算机没有语言能力，没有四肢，没有建立各种各样信息表达形式的能力，所以，我们目前仍然以键盘和鼠标为主要输入工具，输入输出严重不平衡，这就限制了人和计算机之

2、间的信息沟通。不能充分利用人的认知资源，人们长期追求的以自然的方法和计算机交流的理想仍然无法实现，许多新的计算机应用技术无法普及。因此，人和计算机之间的交互显得日益重要。5.1多媒体人机交互技术概述　人机交互技术是计算机应用的核心技术，以用户为中心是人机交互界面设计的核心思想，人机界面作为人与计算机通信的途径，其效果好坏直接影响到用户使用计算机的效率以及软、硬件功能的发挥，现有的人机交互技术已落后于计算机软、硬件的发展，成为信息产业急待解决的问题，美国将软件、人机交互、网络和高性能的计算机并列为21世

3、纪信息技术计划的基础研究内容，我国“973”计划也将人机交互技术与虚拟现实的真实感作为科技攻关的关键问题。5.1.1人机交互技术的概念及发展历程      人机交互系统是实现人与计算机之间通信的软、硬件系统的总称，包括人机交互硬件和人机交互软件两方面，前者有：键盘、鼠标、显示器、打印机等硬件设备；后者又分为系统软件（如鼠标、打印机驱动程序等）和应用软件通常是指人机交互界面。人机交互技术（Human-ComputerInteraction）就是研究人与计算机之间相互通信的技术，人机界面（HCI,Huma

4、nComputerInterface）是实现人与计算机信息交互的平台，通常是指人机交互软件界面。多媒体人机交互技术是指人们通过各种媒体与计算机进行通信的技术，它含盖了：文字、图形、图像、动画、声音、视频等多种信息的交互。现有的人机交互方式有：看、听、说和操作，人可以通过操作键盘、鼠标、跟踪球、操纵杆、光笔、手写板、触摸屏、数字化仪、扫描仪、话筒、摄像头等输入设备向计算机输入信息；计算机也可以通过显示器、打印机、绘图仪、音箱、耳机、立体眼镜、头盔显示器等输出设备向人反馈供信息。      随着计算机技术

5、、多媒体技术、虚拟现实技术以及网络技术的发展，人机交互的内容与形式日益丰富，交互的方法也层出不穷，不断向人机交互技术提出新的、更高的要求。人机交互技术随着交互设备和软件技术的发展也在不断进步，回顾人机交互技术的发展历程，它大致经历了手工操作、命令行界面（CLI，CommandLineInterface）和图形用户界面（GUI，GraphicUserInterface）三个阶段。      1．手工操作阶段      自从1946年世界上第一台数字电子计算机ENIAC在美国宾西法尼亚大学诞生以来，早期计

6、算机程序和数据的输入是采用穿孔卡片或穿孔纸带进行的，计算机的状态用指示灯来显示，计算结果由打印机打印输出。穿孔卡片或纸带上的程序和数据是人们用手工将二进制机器码输入穿孔机，再交由阅读机读入计算机的，这时的人机交互是相当原始的，程序输入错了也没法修改，只能将纸带报废，输出界面也很不直观，更谈不上实时交互。      2．命令行界面到了上个世纪50年代中期，出现了终端显示器，这时显示器和键盘是一体的，在内部缓冲寄存器的支持下，构成了字符显示终端，它显然比穿孔卡片或穿孔纸带使用起来方便得多，由于有输入缓冲器

7、，所以输入的错误可以及时修改，终端显示器的输出也比打印机的速度要快得多，而且便于连续使用。后来随着汇编语言和一些高级语言如FORTRAN、COBOL、LISP、PASCAL和BASIC等语言的出现，为了便于操作和控制作业，逐步发展出了交互式命令语言及其有关标准，当时的终端分为批处理终端和交互终端，在批处理终端上一次提交的是整个作业计算机按照指令顺序执行，而在交互终端上人们可以每次向计算机输入一行命令或数据，计算机逐条解释执行，并在显示器上输出结果。为了便于输入数据，人们还编制了文本菜单程序，用户可以在

8、计算机的提示下通过问答的方式输入数据，第一次实现了人机交互，这一时期的人机界面被称作命令行界面，可以看作是第一代真正的人机界面。它的操作由熟练的操作员通过键盘输入来进行，输出的也只能是静态字符，交互的方式单一、自然性差、效率低。3．图形用户界面图形用户界面的出现使人机交互技术向前迈进了一大步，普通的用户不须要懂计算机，更不须要记住烦琐的操作命令，所有图形用户界面下的应用程序界面标准是统一的，操作是相同的，用户只须轻点鼠标就可以完成所有操作，非常简单、易于