2020的人机交互技术畅想

2020的人机交互技术畅想

家用机与PC平台电子游戏人机交互的未来发展趋势

摘要

关键词电子游戏人机交互发展趋势

现如今越来越多的人机交互技术改变着我们的生活方式，电子游戏作为现在中低龄人群的主要娱乐方式，电子游戏的人机交互界面也将越来越人性化，注重用户体验。目前，家用机平台上视觉控制模式已经开始普及，在未来的10年里，电子游戏将很可能实现人机交互在网络上的突破，例如可通过PC机或家用机上的视觉捕捉来实现网络游戏中的进攻，防守动作，电子游戏产品的人机界面的设计也将更加人性化，因为唯有良好交互的使用环境才能跟进网络化的发展。

1电子游戏人机交互界面设计

1.1 人机界面

人机交互界面设计在全球范围内都属于比较新兴的行业，涉及计算机学科、心理学、社会学、人类学、设计艺术学等相关学科和专业，目前全球范围内还没有形成完整的界面设计教育体制。大部分界面设计人员没有受过正规人机交互教育，需要在产品的实际开发设计中逐步摸索与总结。在我国，交互设计与界面设计这一环节正初步在产品的设计中引入，比较重视这一内容的还是软件产品和网络产品企业，由于其产品的虚拟与体验性质的本质要求其对于产品操作界面的设计的重视。人机界面(Human Computer Interface HCI)是指人机间相互施加影响的区域，凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机界面。

1.2 传统电子游戏人机交互界面设计

对于近十年来新兴的电子游戏来说，开发商们已经意识到了友好的人机交互界面对于一款优秀的电子游戏的重要性，但随着游戏中功能的逐步增加，界面会变的越来越复杂。大部分的游戏，除了屏幕中间的一片区域外，四周都会被各种按钮和文字所笼罩。对于新手来说，了解和使用这些按钮是一个无比痛苦的过程，从而极大的增加了流失的可能性。但是玩家们对于游戏体验性的高度要求也使得人机交互界面的复杂成为不可避免的难题。

2.电子游戏平台上的人机交互界面

2.1电子游戏的交互内容

电子游戏交互的目的是让游戏玩家的意思融入到游戏世界中，与游戏产生共鸣，这样才能带给游戏玩家生动的娱乐体验。游戏的交互性出了外在游戏硬件设备与玩家的交互方式外，还包括了游戏本身的交互性内容，这里所指的内容是指游戏软件设计中的各个环节，包括游戏环境，游戏界面，游戏进程的交互性，游戏声音，游戏玩家通过网络在游戏中的交互等，总体来说就是指游戏信息与玩家之间的交互，游戏玩家与玩家之间的交互。

2.2 现代电子游戏交互的交互方式

电子游戏的交互设计实际上就是让游戏者如何去操作游戏角色的行动，控制游戏的发展进程，通过怎么样的方式让游戏者进入游戏，融入到游戏世界中，成为游戏中的一员。现代电子游戏的交互性包括两个部分：电子游戏的交互方式和游戏的交互内容。电子游戏的交互方式主要是探讨电子游戏运行相应的硬件设备与游戏玩家的互动，即游戏玩家如何通过电子游戏运行的硬件设备进行游戏，如何得到游戏娱乐的体验。

2.3 目前电子游戏交互的主要发展方式

目前电子游戏人机交互的发展主要集中在软件平台上。计算机游戏软件界面交互性的设计首先应该遵从软件界面设计的通用性原则。这部分的内容在软件界面设计的可用性研究中有较详尽的阐述和评价标准。作为游戏界面的交互性，又有着自己一些特殊的要求：①降低计算机的影响②在游戏中策略地加入帮助③避免运用标准的界面④综合集成界面⑤可扩充

性⑥一致性⑦界面精致、风格统一⑧运用界面的艺术设计原则。另外，要考虑不同的游戏种类对界面的不同要求，如：回合制的游戏全屏界面对游戏影响不是很大；而即时制的游戏应尽量不出现全屏界面，能透明的要透明，减少信息对屏幕的影响等。尽管在软件层面上，电子游戏的人机交互已经足够出色，但是却无法满足玩家的进一步需求.而对于电子游戏人机交互的硬件界面，我们又称之为实体用户界面，通常包含按键的形状、大小、排布、性能，标识上的数字、文字、符号，发音孔和散热孔的形状、大小、位置，各种端口的位置、间距，显示液晶的形状、大小、角度、亮度等内容。实体界面的整体设计有助于形象地体现各部分的功能与操作，增加使用者与产品之间的交流与互动。

大体上讲，电子游戏的硬件界面具备有以下几点特点：

①从交互技术发展的趋势看，要勇于开辟新的输入、输出方式。

②从产品使用功能的角度看，趋向于集多功能于一体和智能化。

③从产品与使用者关系的角度观察，更加突出以人为本的理念。

④从产品造型的角度观察，更加注重语义学的运用。

⑤从能源环境的角度观察，注重节能环保的设计。

2.4目前电子游戏人机交互的缺陷

限制电子游戏人机交互界面最大的障碍并非在于软件或者硬件交互上的缺乏。而是在于传统的意识误区，其在近几年之前仍旧停留在单纯通过机械工具（鼠标，键盘，游戏手柄等）输入输出完成人机交互，这也很大程度上使得电子游戏人机交互界面的发展仅仅停留上机械工具的更新以及显示屏幕上游戏界面的简化。简单的来说么，电子游戏人机交互界面单纯的从软件方面和硬件方面分离的改进各自的确定，却没有办法将两者更好的结合起来达到本质上的突破。

3．未来电子游戏人机交互发展趋势

3.1未来电子游戏人机交互界面设计发展趋势

电子游戏中的交互设计不应该仅仅是单一的某种感觉。而是应该触动玩家视觉，听觉，触觉，嗅觉，各个方面。通过硬件和软件上的共同作用，来达到与玩家相互融合，相互影响，相互感通的。

3.2目前电子游戏人机交互界面设计发展趋势

3.2.1 未来家用机上人机交互发展的趋势

开发商们也意识到了电子游戏人机交互界面所需要的巨大变革，首先做出突破性进展的是家用机平台。带来这种变化的驱动性因素是人机互动界面的巨大变化，我们目前与计算机互动的方式大体来说仍是上世纪60年代的发明，而家用机的人机交互方式已经从摇杆感应进展到视觉捕捉层面，甚至提出了大脑感应这个具有跨时代意义的想法。这也是目前人们所能想象并有可能实现的最高境界。

（1）动作感应式游戏手柄

动作感知就是指游戏玩家将游戏手柄手持在手中并作出各种动作，通过改变手柄的倾斜角度和加速度，游戏机控制系统准确感应手柄运动诡计和力量强弱参数，从而来控制游戏角色跟随玩家的动作作出各种行为。

动作感应手柄虽然还是让玩家通过手柄和手柄上的按钮来进行游戏，但是它具有了动作感知的功能，让游戏玩家进行游戏时候不再只是手握游戏手柄，紧盯游戏画面，而且可以通过游戏玩家的行为动作来控制游戏角色进行游戏，从一般电子游戏的个人视听感官享受上升到了直觉式身体行为的娱乐。

（2）交互式电脑游戏

在这种交互模式下，玩家只需戴上特殊的游戏眼镜，将笔记本电脑背在身后，就能让玩家在现实环境中与虚拟人物交流，即游戏中的虚拟人物来到玩家所在的现实场景中。主要是通过游戏眼镜上的摄像头将游戏玩家所处的真实环境的影像传入点，和游戏中的虚拟景象想融合。这种游戏人机相互形式给玩家一种和以往不同的娱乐体验。

电脑和互联网网络的诞生，极大地丰富了人们交互体验方面的资源，也正是因为这样，人们心里需求上互补的，可移动的和能带来真实触感的资源就更为稀缺和更有价值。这正是具有真实触感的交互式游戏诞生的原因。

（3）大脑感应游戏控制器

这套系统能够根据玩家的想法移动游戏中的角色，表现用户的面部表情，对用户情绪的兴奋和平静作出相应。这意味着玩家不需要操纵手柄或键盘，仅依靠念力就可以控制游戏角色进行游戏。这听起来匪夷所思，但是却是电子游戏人机交互发展的最终目标。游戏玩家通过这样的交互方式进行游戏，得到娱乐体验也是与众不同，具有更多的游戏自由，游戏空间和游戏乐趣。

3.2.2未来PC电脑上人机交互发展的趋势

（1）触摸屏游戏与视觉捕捉系统

相比家用机平台上电子邮箱人机交互发展的巨大进步，PC机上的更新尤为缓慢。不过我们可以预测，由于触摸屏技术，视觉捕捉技术，图像处理技术的突破，人们千百年来使用这种方式与真实物质存在进行互动，如今终于可以应用于和电脑的互动。触摸屏技术在手机和平板电脑上的应用早已普及，但是在PC机上却算的上巨大的创新。而通过视觉捕捉和声音识别来达到满足玩家人机交互的需求更是巨大的进步。微软即将推出的Natal项目就是对此强有力的证明。该项目是一个让游戏玩家无需任何游戏控制器的游戏控制方式，用户可使用3D摄像头与动作识别软件，并通过身体运动与声音命令来控制游戏，从而置身于逼真的3D游戏界面之中。该技术不仅允许我们与计算机进行交流，而且还推出了一种崭新的移动计算概念：不需要任何设备也可进行操作。这是真正的移动性。

（2）虚拟现实技术

这种技术的提出主要是为了解决玩家对游戏真实性要求的不断提高。真实感游戏的首要解决问题是创造一个逼真的虚拟世界，一般包括三维模型，三维声音，三维人物和其他资源等。为了能逼真且实时地绘制及其复杂的虚拟世界，就必须设计合理的模型组织结构，并对虚拟世界中的每个对象搭建三维模型，这是三维游戏系统在构建过程中至关重要的工作。虚拟现实技术不仅要求有实时的，逼真的，高解像度的3D场景，而且需要有一套复杂的交互

感应设备，以此来实现人与环境的现实融合。并通过最自然的操作来完成输入输出。达成完美的人机交互效果。

（3）蓝牙传输技术

为了简化人机交互界面对于硬件空间需求，这种技术可以让电子装置彼此可以通过蓝牙而连接起来，省去了传统的电信。透过芯片上的无线接收器，利用基于超宽带的UWB技术。在数米范围内实现多个人机交互界面之间的数据高速无线传输。

3.3未来电子游戏交互方式从人机交互向自由交互发展

通过对以上电子游戏交互发展的解析与预测，我们可以了解到虽然现在游戏和玩家的交互方式还没有达到最完善的状态，但是这种肢体语言交互的方式明显比单调的人机交互方式更受玩家欢迎。这种思想的进步也使得电子游戏软件和硬件上的人机交互发展有了更大的进步空间。自由交互必然将成为未来十年内人机交互发展的主要趋势。

随着科学技术的发展，越来越多的信息输入设备被应用到游戏中去，人们的动作，语言，方位等都可以成为和游戏互动时指令信息的发出方式。这样自由的交互模式使的人们在进行游戏时不必固定与某一种姿势，也不比局限在特定的游戏设备上，极大的扩展了人们参与游戏，和游戏交互的自由程度。同时也可通过硬件输入与软件输出相结合，实现电子游戏人机交互的新突破。游戏的开发和设计正向着给玩家更多互动和体验的方向发展，将显示世界中的属性融入到虚拟游戏世界中，让玩家更为身临其境。

4 结语

从工作内容上来看，人机界面包括交互设计(Interaction Design)，用户测试／研究（User Experience）与界面设计（Graphic Design）三个部分。本文旨在讨论游戏界面的交互设计，以及其在未来十年内发展的趋势。电子游戏的交互设计既具有界面设计的一般规律，更有游戏这一特殊领域的个性设计原则。作为一份优秀的电子游戏交互设计，其根本的任务是寻找目标用户和发掘用户的交互需求；辨识和使用交互元素；设计和使用交互逻辑，以达到让游戏者忘记他们正在使用计算机，而是真正地沉浸在游戏中的目的。这就需要除了具备一般交互设计师的能力之外，还要掌握游戏玩家的心理和游戏界面设计的规律及特性。不仅仅从软件层面上，更重要的从硬件层面上，通过日益发展的视觉捕捉系统和图像处理能力，通过虚拟现实技术，传感技术等高新技术，将玩家真实的置入游戏场景中。玩家真正追求的互动游戏体验就是让玩家在游戏中获得“多重感觉的体验”（Multisensory

experience）。通过电子人机交互界面软件和硬件层面的协作发展。相信未来十年内，电子游戏的人机交互发展一定会在自由交互的发展模式下取得长足进步。

参考文献