触屏时代手势交互形式与发展研究

摘 要：我们常常以“时代”去概括一个新的时期出现的颠覆性的变革意义，而移动互联网就是一个划时代的开端。它使信息与人之间二元关系得到更强的链接，甚至让人成为信息的一部分，移动手机应用无疑演变为中间链接机制的永动机。移动设备不仅仅是PC的延伸，更是一种变革性的产品。通过手势交互的使用创造良好的产品用户体验成为设计打动用户的方式。如何使人机交互体验变得更加人性化，交互手势更为自然直接将是文章重点研究的主旨。针对目前触屏手机中的手势交互形式和种类进行总结性的研究，探索手势交互的发展规律和未来发展方向，为设计师在手势设计的运用提供有价值的理论参考。

关键词：触屏时代 ；手势交互 ；人机交互；用户体验

检 索：.cn

中图分类号：J0 文献标志码：A 文章编号：1008-2832（2016）01-02-0092-03

Interactive Gesture Forms and Development on Touch Screen Research

WANG Chao（School of Art & Design， Beijing Institute of Fashion Technology， Beijing 100029， China）

Abstract ：We often use "age" to summarize a new transformative disruptive era emerged， while mobile Internet is the beginning of an epoch. Relative to the Internet. it makes the relationship between the information and the person get stronger links， even people become one part of information. mobile phone applications will undoubtedly evolve into perpetual motion intermediate link mechanism. Mobile device just extends the PC， but also a change of product. The way to interact through the gestures becomes product aim to impress users and to create a good user experience. this article focuses on How to make human-computer interaction experience becomes more human， more natural more directly bu interactive gesture . Research for the current touch-screen phone gesture interaction forms and types e， exploring the development of the law of gesture interaction and future direction of development， providing designers with valuable theoretical reference in a gesture designed to use.

Key words ：touch-screen technology ； interactive gesture ； human-computer interaction ；user experience；

Internet ：.cn

一、手势从何而来？

（一） 手势作为获取信息工具

《科学美国人》杂志曾将人类与熊、猩猩、浣熊、鱼、鸟类等不同物种之间每一动一公里消耗的热量作比较，以测量不同物种的移动效率，最终秃鹫赢得了第一，而作为万物之灵的人类排在倒数第几位，但是杂志特地测量了人类骑自行车的效率，结果把秃鹫远远的甩在了身后，在排名上遥遥领先。是的，人类擅长发明工具，工具赋予我们奇妙的改变生活和创造生活的能力。而移动互联网时代，交互手势在一定意义上也成为人们获取信息的直接工具。几年前，由于大多数的用户只能通过鼠标点击动作或者键或使用滚动条这样的方式对计算机进行操控，然而现在，用户已经对滑动、点击、放大缩小之类的手势操作驾轻就熟，这也得益于触屏设备的普及，人们的手指直接代替鼠标用户可以直接触摸屏幕，对对象进行操作，手势操作开始逐渐流行并代替原有的操作方式。同时随着多点触摸技术的发展 ，手势操作的优势也日益明显增强。

（二） 手势交互优势分析

从产品角度，手势打通了信息层级。信息从真实世界映射到手机虚拟空间中将会受到物理尺寸的限制，我们无法一次呈现所有的信息，所以我们依据物理世界的前后左右纬度建立了信息层级和模块，比如通过左右滑动来切换屏幕中不同页面、用下拉的方式来呼出下拉菜单，所以手势的存在会使手机的屏幕得到更大延伸，最终用户可以在有限的物理空间内获得更多的信息。

从用户目标角度，好的手势交互设计缩短用户和目标之间的距离，提高操作任务效率。手势操作较物理键盘而言，减少操作步骤或较得原本较为复杂的操作过程变得简单易用，对于用户正常活动影响较少，可以随时操作，从而快捷高效地完成任务。恰恰所有新的手势研究都是为了提高用户的使用效率，使得在更短的时间内完成更多的事情。比如视频网站播放滑轨添加节点介绍，可以让用户快速定位想观看的时间节点内容。

从用户体验角度，自然直观的交互方式构成流畅的用户体验。用户操作手势都基于日常的生活认知操作，在没有加重用户记忆负担的情况下完成用户所需要的各种任务。比如翻页手势，就是 从翻书手势隐喻变化而来。 同时手势属于交互设计的范畴，在交互上的创新将使用户留下深刻的印象。如曾被苹果官方推荐的优秀应用 to-do clear的所有交互操作都使用手势来完成，并有清晰的交互架构。当触屏时代决定你只能用指上操作就可以探索一切，放弃生硬的键盘、鼠标，滑动、拨动、聚合和展开操作的融合，人机之间的沟通得到进一步进化和深刻，这种变化也构成我们对产品的最终体验。

二、触屏手势交互方式发展

手势交互与触屏设备有着密不可分的相辅相成关系。一方面触屏设备是手势交互的载体，而另一方面手势交互成为触屏设备的呈现方式。在这里，依据触摸技术发展可将手势交互分类为三个阶段，单点触摸、多点触摸以及被苹果称为新一代多点触控技术3DTouch。

（一）触屏技术发展中手势类型

前不久，苹果在iPhone 6s上了3D-Touch三维触控的新功能，揭开了手势交互的新方向。可以说手势交互与触屏设备有着密不可分的相辅相成关系。一方面触屏设备是手势交互的载体，而另一方面手势交互成为触屏设备的呈现方式。依据触摸技术发展可将手势交互分类为三个阶段，单点触摸、多点触摸以及被苹果称为新一代多点触控技术3DTouch。

1.单点触摸技术

触摸屏的最初的产品只支持简单的操控，即一个手指触摸屏幕上的某点来实现操控。这时的交互手势主要是点击。比如银行自助终端机，以前的设备是通过屏幕周边的机械按钮进行操控，而单点触摸屏实现了用户对机器的直接操作。基本手势交互就是对操作对象单击一次或两次即完成单击和双击操作去选择。只要触摸在屏幕中看到的功能的菜单或按钮，即可点击马上呈现，不必再通过手机上的硬件按钮导航键、功能键等多次操作。单点触摸技术将用户的交互操作限制与一个手指单一点击动作。为什么用户与设备的互动只能局限于一根手指？苹果公司将人机交互带入了多点触摸技术的新领域。

2.多点触摸技术

多点触摸技术添加了方向的维度，可以识别手势操作时手指相对位置手指方向。按照操作方式的不同分为单点手势、多点手势和输入手势、其他手势。手势交互中变量元素涉及到触点数量、点击次数、速度与时间、方向等。

单点手势是最基本通用的手势，包括点击、按压、拖拽、轻划等操作。点击手势：点击手势是最常见和原始的手势，根据点击次数分为单击、双击和三击。按压手势：手按住某一区域保持一段时间，拖拽：手指按住屏幕并向目标方向滑动。轻划：指尖快速划动。多点手势有：旋转、缩放、按压并点击、按压并拖拽。这些是完成对屏幕上某一目标对象的操作，如调整对象的位置、大小、删除或移动一个文件等。同时完成视图导览，如切换屏幕、滚动屏幕、缩放网页、退出等。输入手势是指在多点触摸屏上用手或输入笔写出相对应的符号，系统将会识别从而完成任务。 比如三星Note4用S Pen勾勒出屏幕上任一区域进行截图，可以像剪报一样对图片进行编辑。除此之外，还有一些新颖的其他交互手势，如摇晃、转角度常用于模式的切换，如图1布局，图标模式等等，而晃动用于一些创新的小应用，如寻找好友、切换背景、换歌等等。

3.3D-Touch

多点触控改变着我们浏览和体验数字世界的方式，但苹果却并不止于满足于此。全新的3D-Touch的iPhone6s压力触摸技术将操作方式扩展至三维层面在具备上，手机屏幕之下的压力感应层将识别手势的按压力度从而完成操作命令。这就意味着你重按任何应用图标都能打开一个快捷功能栏。快捷功能栏都面会具备这些使用频繁操作的功能（这 是你只要再点击快捷功能栏中某项功能，就能够直接去到应用内部的模块中，大大缩短了用户与操作目标之间的操作步骤。因为力的大小不同，触摸屏可以在不同层面被激活时实现不同功能。

（二）手势形式发展规律

手势与屏幕之间发展规律归纳，分为三类： 一类为“点”，包括单击，双击，长按，主要主要是指单指操作。由这一类点加入方向的维度后变为第二类由点和点构成的“线”性，包括点和线自由组合构成的面。比如单指的各个方向的滑动，双指靠拢滑动，双指相离滑动，双指同一方向的滑动等。而3D-Touch则发展到“面”的引申空间中，跳出二维平面到三维空间，增加了层级这一维度。之前人对于触摸屏的操作主要包括轻点、长按以及滑动等操作，而这些操作均是在同一感应层面实现的。对于3D Touch技术中的Taptic引擎根据按压屏幕的力度，将用户的操作分为不同的层面。当按压力度较小时，将只会识别传统的操作指令；但当按压的力度进一步增加时便会打开另一指令层面，在此层面中，你继续在屏幕上滑动将会产生完全不同的操作指令。譬如长时间按压应用图标还是移动应用位置但继续用力按压能够激活图标下面的快捷菜单选择常用模块功能。

三、手势交互的设计原则

每一次的新技术、新工具都在为大众生活带来更多便利和愉悦。触屏手势操作带来了简洁高效界面和自然有趣的操作，如何在设计上做出能让用户更容易的理解的手势操作交互成为良好体验的关键要素。

（一）自然原则

符合认知自然交互：人们自然地沟通是经由语言、手势、表情、运动来完成信息的传达； 诺曼在人机交互未来中曾提到设计原则之一就是运用自然对应关系，让交互可被理解，让交互更加有效，也就是在人机交互中非常强调的“隐喻（metaphor）”概念，隐喻将一种人们熟悉的概念或现象比拟为用户界面中的概念，并运用在界面中的视觉形式或者交互方式，例如在图形界面中的桌面等元素就是对真实世界的比喻。在交互手势中开关的手势就是来源于真实世界的行为比喻。隐喻越形象，越为用户所熟知，往往就意味着界面越自然。事实证明保留下来且被人们反复使用的交互的肯定会是人们常有行为的合理延续，这种共识基于人们日常的认知习惯和规则，只是在虚拟世界建立的相关映射。而建立映射关系的同时，打破对应规则的局限思维，手势点击虽然起源于替代按钮的操作，但应更多考虑结合现实生活使用中的具体任务目标和用户的直觉响应。（图2）

（二）目标导向原则

UCD以用户为中心的思想的核心是意义就是对用户的需求的了解。用户在使用手势操作触屏设备时一定是处在某个场景环境的特定需求，而手势恰恰是完成用户目标的直接形式。3D Touch本质也是在于增加了“层级”这一维度，对于层级我们也可以这样理解，就是此时此刻在此场景下的用户需求。在不同的信息上进行按压操作所得到的反馈是不同的。譬如在多条信息中按压得到的反馈是显示该条信息详情而在在带有地理位置的信息长时间按压出现的将是地图悬浮页面。目标导向的设计理念就是要通过理解用户的期望、需要、动机和使用情境，更好的理解用户的目标，以及这些目标如何有助于设计适当的交互行为。所以交互手势在这里的真正任务是缩短目标过程使用户快速定位至想要使用的层级或功能上去。

四、结语

手势是一种简洁高效、丰富体验的人机交互方式。手势交互让手机上的按键越来越少，用户所有的系统操作都能通过直接触摸屏幕来实现。但随着技术的发展，移动设备的应用服务研究转向智能方向，而基于情境感知理论进行的研究成为了聚焦热点。情境感知的应用，通过技术感知并利用情境信息以智能判断用户行为及目的并主动提供相关信息或服务，自动调整人与情境交互的方式和内容。这一切变化的基础就是传感器在移动设备上的大量应用。未来的手势可感应更多的用户情境因素，真正了解用户需求完成更精准的操作任务进入智能手势时代！

参考文献：

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