可穿戴设备,通常理解为可穿戴便携式计算设备,具有小型化、便携、体积小、移动性高等特点。
因此,在人机交互方面,它不同于一般的计算设备,或者智能设备。
它是人与机器之间直接、无缝、全连接的交互方式。
其主要特征包括单(双)手释放、语音交互、感知增强、触觉交互、意识交互等,主要交互方式和技术包括以下七个方面: 1、骨传导交互技术 骨传导交互技术主要是一种声音交互技术,通过振动的头骨将声音信号直接传输到耳朵,而不需要经过外耳和中耳。
一种针对内耳的技术。
骨传导振动并不直接刺激听觉神经,但它刺激耳蜗内基底膜的振动与气导声的效果完全相同,但灵敏度较低。
正常情况下,声波通过气导和骨导两条路径传入内耳,然后受到内耳内部和外淋巴液的振动。
螺旋器官完成声音感知过程,然后听觉神经产生神经冲动,呈现给听觉中枢和大脑。
经过皮层的综合分析,声音最终被“听到”。
简单来说,就是我们用双手捂住耳朵,自言自语。
无论声音多么小,我们都可以听到我们在说什么。
这是骨传导的结果。
骨传导技术通常由两部分组成,一般分为骨传导输入设备和骨传导输出设备。
骨传导输入设备是指利用骨传导技术接收说话者说话时产生的骨振动信号,并将其传输到远端或录音设备。
骨传导输出设备是指将传输的音频电信号转换为骨振动信号,并通过颅骨将振动传输到人体内耳的设备。
目前,骨传导技术是智能眼镜、智能耳机等中比较常见的交互技术,其中Google Glass也采用了声音骨传导技术来构建设备与用户之间的声音交互。
2、眼动追踪交互技术 眼动追踪,又称注视追踪、眼动测量。
眼动追踪技术是一种科学应用技术,通常由三种追踪方式组成:一是基于眼球及眼球周边特征变化的追踪,二是基于虹膜角度变化的追踪,三是基于虹膜角度变化的追踪。
第三是主动向虹膜投射红外光束。
提取特征。
眼动追踪技术是当代心理学研究的重要技术。
它已经存在很长时间了,并广泛应用于实验心理学、应用心理学、工程心理学、认知神经科学等领域。
随着可穿戴设备尤其是智能眼镜的出现,该技术开始应用于可穿戴设备的人机交互中。
眼动追踪交互技术的主要原理是,当人的眼睛看向不同的方向时,眼神会出现微妙的变化。
这些变化将产生可以提取的特征。
计算机可以通过图像捕捉或扫描来提取这些特征,从而实时跟踪眼睛的变化,预测用户的状态和需求并做出反应,达到用眼睛控制设备的目的。
通常眼动追踪可以分为三个步骤:硬件检测、数据提取、数据合成。
硬件检测获取以图像或电磁形式表达的原始眼动数据。
通过数字图像处理等方法将这些数据提取为以坐标形式表示的眼动数据值。
该值与数据合成阶段的眼动先验模型和用户界面属性相同。
、头部运动跟踪数据、用户指向操作信息等集成在一起,实现视线和眼动跟踪功能。
3、AR/MR交互技术增强现实(AR)是指对现实环境提供信息性和娱乐性的覆盖,如在现实环境上叠加图形、文字、声音和超文本,提供附加信息,从而实现提醒等辅助功能、提示、标记、注释、解释,是虚拟环境与真实环境的结合。
介入现实(MR)是计算机处理现实世界场景的产物。
AR/MR技术可以为可穿戴设备提供新的应用方式。
它主要在人与机器之间构建一个新的虚拟屏幕,并利用虚拟屏幕实现场景交互。
这是智能眼镜、沉浸式设备、体感游戏等中应用最广泛的交互技术之一。
4、语音交互技术语音交互可以说是可穿戴设备时代最直接的人机交互,它也是目前应用最广泛的交互技术之一。
特别是可穿戴设备的出现以及相关语音识别和大数据技术的逐渐成熟,为语音交互带来了新的机遇。
新一代语音交互的兴起并不是识别技术的突破,关键是语音与智能终端、云端后端的适当融合,让人类的声音能够以数字化的方式与程序世界进行交流,并实现达到控制和了解用户意图的目的。
前端采用语音技术,注重在后台整合网页搜索、知识计算、数据库、问答推荐等多种技术,弥补以往语音技术单纯依赖前端的局限性-结束命令。
语音交互技术的应用分为两个发展方向:一个方向是大词汇量连续语音识别系统,主要应用于计算机听写机;另一个方向是大词汇量连续语音识别系统。
另一个重要的发展方向是小型化、便携式语音产品的应用,例如无线手机拨号、智能玩具等。
当然,尚未完全普及的关键因素是语音识别能力排除干扰有待加强,多种背景下的识别有待提高。
5、体感交互技术体感交互技术是指利用计算机图形学等技术识别人体肢体语言,并将其转化为计算机可理解的操作命令来操作设备。
体感交互是继鼠标、键盘、触摸屏之后的一种新的人机交互方式。
也可以说是可穿戴设备趋势驱动的一种人机交互技术。
与身体部位的交流(包括手势)是人类的本能。
在学习语言和写作之前,人们已经可以使用肢体语言与他人交流。
事实上,手势交互技术已经存在相当长一段时间了。
在过去的30年里,研究人员一直在研究基于肢体语言的交互系统。
因为肢体语言在日常生活中最常见,所以很容易识别。
只是以往基于肢体语言的研究主要集中在手势识别上,对身体姿势和头部姿势语言的研究较少。
随着可穿戴设备尤其是智能服装产业和体感交互优势产业的发展,可以说体感交互将成为可穿戴设备不可或缺的人机交互技术。
其中,手势交互最具代表性。
手势识别是利用各种传感器不断采集手/手工具等的形状、位移等,每隔一段时间完成建模,形成模型信息的序列帧,然后将这些信息序列转换成相应的指令,用于控制某些操作的执行。
随着各种技术的成熟和传感器的发展,手势识别已经进入可用性阶段,各种产品和解决方案开始出现。
6、触觉交互技术触觉交互是可穿戴设备行业中较新的人机交互技术。
它将对人与机器之间的信息交换和通讯方式产生深远的影响。
触觉可以说是人体一切感觉之母。
它是人类与外界沟通、感受外界的重要渠道之一。
软硬、冷暖、厚薄、物体形状等信息都可以通过触摸来感知,更复杂的人类情感交流也可以通过触摸来实现。
触觉交互研究如何利用触觉信息来增强人类与计算机和机器人之间的交流。
其领域包括手术模拟训练、娱乐、机器人遥控操作、产品设计、工业设计等。
触觉交互目前正在探索在沉浸式智能产品中的某些应用,将是人类“真正”感知的关键交互技术未来虚拟现实中的外部世界。
7、脑电波交互技术脑电波交互也可以理解为意识控制技术。
这项技术已经有了一定程度的探索,但尚未得到广泛应用。
可以说,脑电波交互技术将是可穿戴设备行业的终极交互方式。
它不仅构建了人与设备之间的新沟通方式,也构建了人与人之间的新沟通方式。
未来,借助脑电波交互技术,人们将达到充分的“默契”。
同样,人与设备之间将构建一种新的人机交互方式,可以说是可穿戴时代的终极交互方式。