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一、交互設(shè)計與行為

交互過程由用戶行為和人造物（產(chǎn)品、系統(tǒng)）反饋為基本組成單元，用戶根據(jù)自身需求和對由物理環(huán)境、虛擬界面組成的交互情境的分析發(fā)出使用行為，人造物根據(jù)用戶行為給出相應(yīng)的反饋，反饋建立在產(chǎn)品具有感知和響應(yīng)能力的基礎(chǔ)上。感知能力表現(xiàn)在產(chǎn)品能感知用戶行為、用戶操作，響應(yīng)能力表現(xiàn)在產(chǎn)品能在理解用戶行為所表達(dá)的意圖基礎(chǔ)上做出反饋。這種感知和響應(yīng)能力是與傳感技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、虛擬現(xiàn)實、人工智能等相關(guān)技術(shù)密切相關(guān)的，并隨著這些技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。

二、體感語境的特征分析

體感語境以體感設(shè)備對用戶肢體語言的感知為基礎(chǔ)，這種感知體現(xiàn)在對用戶肢體動作的檢測和理解。對用戶肢體動作的檢測是指當(dāng)用戶在檢測范圍內(nèi)時，體感設(shè)備可以把人體從背景中分離出來，并捕獲每個時刻人體在物理世界中的位置信息。對用戶肢體動作的理解可分為三個層次，第一個層次為以數(shù)據(jù)來描述人體關(guān)節(jié)位置的生理層，根據(jù)人體測量學(xué)和解剖學(xué)的知識，對捕獲的人體位置信息進(jìn)行解構(gòu)，分割出表示人體各部分的信息，如手掌、前臂、頭、頸等，在此基礎(chǔ)上提取人體各個關(guān)節(jié)位置；第二個層次是以動詞來描述人體動作的行為層，根據(jù)肢體各部分之間在空間和時間序列上相對位置關(guān)系，判定動作、姿勢類型，如向左揮手、擺手、點頭、搖頭等；第三個層次是以動詞來描述與動作對應(yīng)功能的語義層，將動作映射到用戶通過動作所要傳達(dá)的交互意圖，理解動作或姿勢所表達(dá)的意義，如“擺手”動作映射到“取消”，這種映射關(guān)系的定義與文化、習(xí)慣、特定情境相關(guān)。在體感語境中，用戶通過肢體的動作和肢體各部分之間的相對位置關(guān)系作為交流語言，傳達(dá)交互意圖。這與傳統(tǒng)的通過鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏交互方式不同，用戶與產(chǎn)品之間不需要直接接觸，更像人與人之間的交互，顯得輕松自然，為用戶提供了更大的自由度，既不需要在手上攜帶像WII之類的操縱設(shè)備，也不需要將用戶限定在觸摸屏、鍵盤之類設(shè)備附近的狹小空間內(nèi)，只要在檢測范圍內(nèi)，用戶可以根據(jù)自身的喜好，自由決定自己的空間位置，這種方式可以為使用者帶來良好的用戶體驗。但是這種非接觸特征也會帶來一個問題，就是對鼠標(biāo)、鍵盤等接觸式設(shè)備具有的接觸和非接觸兩個明顯的狀態(tài)不存在了，導(dǎo)致對按下、釋放等簡單操作的支持也會變得非常復(fù)雜，因為人體動作通常是一個連貫的過程，不存在明確的起止界限。此外，同一動作的表現(xiàn)形式，不同人之間存在差異，同一人在不同時刻也存在差異，這給判定動作的準(zhǔn)確性及動作是否完成帶來了一定難度。

三、適應(yīng)體感語境特征的交互行為設(shè)計

交互設(shè)計的核心是用戶行為的設(shè)計，行為由動作序列組成，動作是用戶表達(dá)交互意圖的基本單元，是構(gòu)成交互語境的基本語匯，設(shè)計適用于體感語境的人機交互動作集是實現(xiàn)體感交互的基礎(chǔ)。目前，體感交互不像基于鼠標(biāo)或觸摸屏的交互，有一個為用戶熟知、行業(yè)認(rèn)可、規(guī)范化了的動作集，如基于鼠標(biāo)的交互，有由按下、釋放、光標(biāo)移入、光標(biāo)移出等基本動作組成的標(biāo)準(zhǔn)動作集。構(gòu)造基于體感交互動作集可以從用戶在物理世界中人與人交流過程中使用的動作中選擇，也可以將傳統(tǒng)交互方式中使用的動作用于體感語境，還可以根據(jù)需求定義各種各樣“全新”的動作。但動作的設(shè)計應(yīng)以認(rèn)知心理學(xué)、行為心理學(xué)的理論為指導(dǎo)，以能滿足交互過程中的輸入需求為目標(biāo)，遵循易學(xué)、易記、不易疲勞、易辨識的原則。按照認(rèn)知心理學(xué)的理論，用戶對動作有一種自己的理解和認(rèn)識，即認(rèn)知結(jié)構(gòu)。這種認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立在以往學(xué)習(xí)和使用的經(jīng)驗之上，在遇到新的交互環(huán)境時，有同化和順應(yīng)兩種認(rèn)知方式：當(dāng)新的動作、新的交互方式能用原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行解釋，能納入原有的體系之中，則稱為同化，這種方式認(rèn)知負(fù)荷最低，學(xué)習(xí)過程最簡單；反之，則需要改變原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)新的動作和交互方式，即為順應(yīng)，這種方式需要用戶付出較大的努力。因此，要使動作易用易學(xué)，理想的動作設(shè)計，應(yīng)該是用戶不用學(xué)，在交互過程中能根據(jù)情境和需求很自然地做出相應(yīng)的動作，無需思考動作實現(xiàn)的具體細(xì)節(jié)，用戶的注意力、關(guān)注點全部集中在動作所表達(dá)的語義和交互內(nèi)容上。

這種自然是建立在用戶已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之上，即將用于以往交互方式或在實體世界中交互的動作直接用于體感語境，如表示否定或不要，人會做出搖頭或擺手的動作，支持這種動作的體感交互，用戶會覺得很自然。但是體感語境具有不同于以往語境的特征，不可能完全照搬其他交互模式。作為一種新的語境，動作設(shè)計要從用戶需求出發(fā)，考慮產(chǎn)品需要提供用戶什么樣的功能，需要什么樣的操控方式，這些操控方式在傳統(tǒng)交互中通過什么樣的動作來表達(dá)，同樣的動作能否用于體感交互語境。如在支持多點觸摸的屏上要放縮圖片，會用兩個手指按住后，做相應(yīng)的移動動作，對于體感語境由于檢測兩個手指運動比較困難，而檢測兩只手的運動非常方便，設(shè)計一個以兩只手的移動來替代兩個手指移動的動作，使交互模式盡量接近原有模式，可以降低學(xué)習(xí)新動作的認(rèn)知負(fù)荷，提高產(chǎn)品易用性。技術(shù)實現(xiàn)的可行性、穩(wěn)定性和不易出錯性是在動作設(shè)計時需要考慮的一個重要因素。前面已經(jīng)對體感語境的技術(shù)特征進(jìn)行了分析，其中一個很重要的特征就是體感語境下的動作沒有明顯起止界限，因此假如定義選擇動作為用戶手部進(jìn)入熱區(qū)，那么當(dāng)用戶移動手部從一個熱區(qū)上面“順道路過”時，就很有可能被誤認(rèn)為是選擇該熱區(qū)，由于從技術(shù)角度很難判定用戶的行為是試圖選擇該熱區(qū)還只是從上面“順道路過”。通過設(shè)計一個移入到熱區(qū)上，并在該熱區(qū)上停留一定時間的動作，來表示用戶要選擇該熱區(qū)，以消除這種歧義性。停留時間的長度要明顯長于“順道路過”時在熱區(qū)上停留的時間，以便從技術(shù)上能將兩者準(zhǔn)確區(qū)分開，同時還要考慮用戶等待的忍耐程度。除了設(shè)計動作的外在表現(xiàn)形式外，更重要的在于賦予動作語義。用戶做出動作的目的，在于表達(dá)交互意圖，傳遞交互信息，這種交互信息即動作的語義，雖然動作的語義是約定俗成，人為賦予的，但動作的語義要易理解、易記憶。

從動作的語義與動作外在形式的聯(lián)系上考慮，可采用類似漢字的象形方法賦予動作語義，如用手抓住的動作賦予“選中”的語義，用戶就比較容易理解和使用。定義動作語義需要考慮文化的因素，在不同的文化背景下對動作的意義有不同理解，若賦予動作的語義與用戶文化背景一致，有助于用戶理解和掌握，會產(chǎn)生親切感，否則容易引起混亂和困惑。另外，計算機文化也是一個很重要的方面，人機交互通過幾展更新，建立了為廣大用戶所接受的交互方式，使用傳統(tǒng)交互方式中積累起來的一些經(jīng)驗，沿用原有的一些動作到語義映射，將有助于提高產(chǎn)品的易用性。動作的設(shè)計還應(yīng)考慮動作使用的頻度和實施動作的疲勞度。需要耗費一定體力完成的動作雖然可以達(dá)到鍛煉身體的作用，如果在短時間內(nèi)頻繁使用就容易引起疲勞，如幅度較大的揮手動作，如果將它用于閱讀時的翻頁，就很容易導(dǎo)致用戶手臂酸痛，而失去閱讀興趣。如電影《少數(shù)派報告》中主人公揮舞雙手操作大屏幕界面完成每日工作，然而據(jù)這一場景的設(shè)計者說，在電影拍攝過程中，身體健碩的男主角卻因為不堪長時間舉著雙手的疲勞，不得不用鋼絲吊著胳膊完成拍攝。因此，在動作設(shè)計過程中，如果沒有考慮疲勞和實施頻度問題，動作設(shè)計不當(dāng)，勢必會造成用戶身心疲憊，甚至?xí)?dǎo)致身體傷害，良好的用戶體驗將無從談起。

四、結(jié)語

作為繼鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等接觸式人機交互模式之后的體感式人機交互，將是人機交互領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向，盡管它有許多優(yōu)點和潛力，但也存在一些缺點和不足，也將帶來一些新的問題和挑戰(zhàn)，交互行為設(shè)計的目的在于讓技術(shù)最大限度地服務(wù)于人類，從無數(shù)可能的行為方式中找出最佳的交互方式，消除潛在的交互混淆，解決人們在交互過程中的困難和復(fù)雜性，使交互過程變得輕松愉快，同時滿足人們的個性化需求，帶給人們快樂的體驗，實現(xiàn)人與產(chǎn)品之間的情感交流。

作者：吳偉和萬巧慧單位：北京工業(yè)大學(xué)博物館展陳設(shè)計與空間實現(xiàn)北京市重點實驗室