HMI人机界面工业设计应用现状和未来侧重于触觉交流

　hmi人机界面工业设计应用现状和未来侧重于触觉交流
hmi人机界面工业设计应用现状：人机界面（human—machine interface），是人与机器进行交互的操作方式，即用户与机器互相传递信息的媒介，其中包括信息的输入和输出。好的人机界面美观易懂、操作简单且具 有引导功能，使用户感觉舒适、愉快，从而提高使用效率。界面可以分为硬界面和软界面，也可以分为广义的和狭义的人机界面。
一、界面设计与工业设计之渊源
界面设计和工业设计在基本思想与内容上有很多一致性。
首先，在基本思想方面，工业设计的观点是要把包括对美的追求在内的精神、文化因素融入到物质产品中去，即创造的产品应同时满足人们的物质与文化需求。这 与界面设计的基本理论即产品设计要适合人的生理，心理因素，与工业设计的基本观念“创造的产品应同时满足人们的物质与文化需求”，意义基本相同，侧重稍有 不同。
其次，关于工业设计与界面设计的不同，有一种说法是：界面设计是以研究与处理“人与物”之间的信息传递为主。而工业设计则以研究与处理 “人与物”之间的各种关系。特别是对较复杂的产品，工业设计并不深入研究科学技术的具体细节。界面设计虽然也是既研究“机”，也研究“人”，研究人生理学 和心理学等方面的各种因素。但研究“机”，一般是指其中与人发生直接关系的部分，不一定深入追究“机”的原理与构造研究“人”，则仅研究与“机”相关的生 理、心理学等方面的各种因素。简言之，工业设计与界面设计同样都是研究人与物之间的关系，研究人与物交接界面上的问题。
二、信息时代工业设计呼唤界面设计
当机械大工业发展起来的时候，如何有效操纵和控制产品或机械的问题导致了人机工程学。二战后，随着体力的简单劳动转向脑力的复杂劳动，人体工学也进一步 地扩大到人的思维能力的设计方面。”使设计能够支持、解放、扩展人的脑力劳动“。在信息时代，满足了物质需求的情况下，人们追求自身个性的发展和情感诉 求，设计必须要着重对人的情感需求进行考虑。设计因素复杂化导致设计评价标准困难化。个性化的设计作品能否被消费者所认同7新产品开发能不能被市场所接受 7在目前，我国大部分企业实力还并不强大，设计开发失利承受力还不很强的情况下，如何系统地、有根据地认识、评价设计，使其符合市场，就需要对设计因素再 认识。利用界面分析法，正是使设计因素条理化，避免将人作为“生物人”的片面和走出笼统地说“设计＝科学＋艺术”的简单误区。对许多以微电子机制的产品而 言，由于功能的执行不再是传统的可感知方式，而是电子的无形运作，造成了产品外观形式无法解释和表达其内部功能及使用状态。于是在使用者与产品之间便构筑 了所谓用户界面（userinterface），籍以实现人机之间的沟通和交流。
随着科技渗透到我们的日常生活中，用户界面的出现日益普遍， 其主要形式有：数字产品（信息产品）的使用操作界面，如收音机、pda、rnp3播放器，电脑软界面以及网页界面等。随着电子技术日益发展，尤其是科技应 用带给人类的愉悦和体验，电子数字产品必将更加深入地影响生活的各个方面和层面。将有越来越多的关于界面的问题出现，使界面设计提上日程。
三、以界面为中心的产品设计
设计的几个层面
以人为本的设计要求设计从用户的需求出发。根据人的不同层次的需求，我们可以把设计分为几个层面。人的需求是多方面的，它具有一定的层次性、阶段性，是 发展和变化的。心理学家亚伯拉罕·马斯洛在研究人类动机时，提出了的“需求理论，他认为人的需求的层次是从底级向需求发展的，呈阶梯形。可以分为 五个基本层次：
（1）生理需求：这是人类基本的生存需求，是首要的，也是必须的。
（2）安全需求：这也是很容易理解的，在满足了生存需要后，很自然就要求生存的没有危险，使自己的生命得到保障，这还基本属于生存需求的进一步延伸。
（3）社会需求：主要的内容是归属和爱情方面的要求。人类是群居动物中高形式，任何一个人在生活中拥有自己的朋友、事业、爱情或其它，在这里他可以找到快乐和愉悦。
（4）尊重需求：也就是自己要得到别人的尊重。
（5）自我实现的需隶属高需求，即人的价值有可以实现的机会和有可以实现的条件并可以得到承认。像那些在拥有了大量物质财富的人他们所追求的或许也就是能够实现自己价值并得到承认。
人机界面未来侧重于触觉交流：
在麻省理工学院媒体实验室的有形媒体小组（tangible media group），我们正在开发人机界面的新材料。有些材料会根据数字输入改变形状和刚度。例如，一些学生在开发新一代汽车车门把手的原型，这种把手可以从光 滑表面变成凸凹不平的表面，避免迎面而来的自行车撞上车门。
触觉界面具有一些固有的优点：1）它们能很快“读取”输入的信息；2）它们可以被 嵌入到日常用品和手势中；3）我们的触觉可能是用来传达人的情感的途径。例如，lumitouch 看起来就像一个普通的相框，但当我们挤压每一个边，它会向对方的相框发出一道彩色的光。颜色可能表明“我想你了”或“我生你的气了”这样的信息——不同的 颜色会传递出不同的情感。proverbialwallets 是技术人员与美国银行合作开发的一款产品，表面看起来它只是普通的皮革钱包，可是当你的花销超出每月预算时，如果再想打开钱包就比之前难了。尽管我们只是 以这些原型产品作为例子，但触觉界面很快会变得无处不在。
有效的情感交流方式
我认为，触控技术在推广过程中面临的大障碍是， 创造、学习和记住大量新奇手势词汇的难度。smartstones 之类的公司以及lumitouch 之类的产品，都寻求创建一种新的通用非语言类语言，其重要性就像盲文之于盲人，手语之于聋哑人。这可是一个远大的理想。我认为，它们的用途是情感交 流，而不是专注于研究具体的名字和动词。
在常见的感知心理学实验中，一对对陌生人被要求只能通过触摸来进行情感交流。“译码员”被给予12 组不同的情感，然后隔着帘子触摸“解码员”的前臂。被触摸的人必须选择他们认为“译码员”正在传递的情感：
“结果表明，参与者能以高于随机水平（at above-chance level）的方式‘破译’愤怒、恐惧、厌恶、爱、感激和同情等情感…例如，他们用轻拍和抚摸来表示同情，用敲击和挤压来表示愤怒，用狠劲推的方式来表示厌恶，以颤抖来表示恐惧。”
触摸可以让我们轻松进行沟通，不需要输入或说话这样的复杂认知任务。我们的触觉天生就具有快速处理信息的能力。我们的皮肤可以潜意识地处理数据。当我与 女儿握手时，我会下意识感知她的状态，即便我们彼此之间没有通过捏一捏这样的动作来传递信号。smartstones 具有远程传递相同信息的潜力——一方面可以缓解社交孤立问题，另一方面又不会因文字输入而分散注意力。
现如今，可穿戴设备主要侧重于记录和可 视化数据，反观smartstones，则是将人与人连接起来，然后让他们以出自本能的方式进行交流，推动非语言沟通新领域的发展。可以想象一下，将可感 知、非语言交流作为附近和情境消息界面的潜在应用的广阔前景，甚至是作为提升增强现实应用的手段。