9、虚拟环境：人机交互的新前沿

虚拟环境：人机交互的新前沿

1. 虚拟环境作为通信媒介

在过去十年里，随着价格日益低廉的位置传感设备和微型视觉显示器的发展，高度交互式的计算机图形模拟已广为人知。如今，配备仪器的手套能够快速测量用户手部的形状和位置，并将这些信号传输给图形计算机。计算机再通过头戴式显示器展示用户手部的图形表示，使手部的图形图像在形状和位置上几乎与真实手部一致。这样，佩戴显示器的用户就能在计算机创建的合成环境中像在现实世界中一样行动。

当这些显示器具备足够的计算速度和感知细节时，用户可能会自发地感觉“置身于”模拟环境中。这种在合成环境中的替代存在感体验并非虚拟显示技术所独有，一本优秀的小说也能营造类似感受。然而，当虚拟显示器作为交互式图形计算机模拟的人机界面时，它们通过融合远程观看和瞄准技术、车辆模拟设备以及交互式3D图形，让这种并行体验的双重性更加具体。

通过计算机图形创建的虚拟环境，就像之前基于文本的计算机界面一样，是一种新的通信媒介。它们通常通过与头部耦合的虚拟图像立体显示器来体验，这种显示器能够合成一个协调的多感官呈现的合成环境。这些显示器作为模拟和远程机器人系统的人机界面的发展可以追溯到大约30年前。

2. 最优人机界面设计

设计良好的人机界面能让用户在设备和操作者之间实现高效、轻松的信息流动。当用户对这种交互模式有足够的控制权时，他们可以自行发展出优化与机器通信的高效交互策略。然而，成功的界面设计应通过分析用户的任务、交互隐喻、性能限制和优势，来缩短这种适应期。

20世纪80年代，人机界面的主导交互隐喻发生了变化。现代图形界面，如施乐PARC首次开发并用于苹果Macintosh的界面，将用户与计算机“对话”的交互方式转变为在