人机交互技术范文
时间：2023-10-05 03:18:14
人机交互技术篇1
[关键词]智能电视，手势，识别，跟踪，体感遥控，静态，动态；专利申请
中图分类号：TP391.41；TN949.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0169-01
1 智能电视人机交互技术概述
1.1 智能电视人机交互技术简介
电视诞生于20世纪30年代，当时电视的主要操作方式是对电视上的机械旋钮进行手动调节，以更改电路中的滤波装置，从而达到切换频道的目的。1950年，有线遥控器的诞生拉开了电视遥控技术的帷幕。到了20世纪90年代末，红外线遥控器的诞生为遥控技术奠定了重要的地位，即使是现在，很多家庭仍然使用这种以红外线作为调节方式的红外线遥控器。但随着智能电视的出现，仅拥有基本遥控调节功能的红外线遥控器已渐渐难以与界而元素、相关功能及丰富的智能电视相匹配，因此，对传统的红外线遥控器进行改良成为智能电视发展的重要内容。
从2006年开始，每年智能电视领域的专利申请全球有约1200项左右，从前10名主要申请人来看，有6家是日本的企业，也就是说日本企业在智能电视领域拥有着集团优势；而从申请地来看，最主要的市场是在美国。智能电视技术可以分解为芯片、操作系统、人机交互以及应用与服务四大领域，在这4个领域当中，目前大家比较关注的技术是人机交互。
智能电视在传统电视的基础上新增了很多功能，而传统遥控器输入效率很低，已经不能满足智能电视的使用要求。针对智能电视的使用环境，业界目前提出的人机交互方式主要包括多功能遥控器、多屏交互技术、智能语音技术和体感遥控技术。
1.2 智能电视的交互方式及特点
智能电视的交互方式包括基于按键遥控器的操作、多屏互动的操作、语音控制、动作识别，交互方式的选择决定用户在操作过程中的用户体验。
（1）基于按键遥控器的操作
对于用户来说，按键遥控器尽管按键繁多，功能复杂，但是操作简单使用方便，符合传统的使用习惯。这种基础的控制方式包括开关机、音量调节、换台键等功能按键的使用，己经深入人心，因此用户对按键遥控器的依赖性非常大。按键遥控器的设计是根据用户的需求和使用方式决定的，随着功能的增减不断的进行升级设计。经过精简，现代遥控器设计操作是比较简单直观的。
为解决操作的复杂性导致用户体验差的问题，现有智能电视配备的智能体感遥控器，既兼容前者对基本节目的操作，又控制智能应用功能。保留传统遥控方式，从造型和改变按键的排布方式，进行了人性化的改进设计。
（2）多屏互动的交互方式
多屏互动这种交互方式，是将电视、电脑、手机以及PC等不同的移动终端通过建立热点相互连接，相互兼容不同的操作系统，进行同步显示的一种交互方式，可将手机或PC作为遥控器、鼠标、键盘，不仅控制电视节目的观看，还可以获得手机中的应用，分享照片与视频。传统按键遥控器面对智能电视的复杂功能，己经很难满足操控要求，多屏互动操控方式在不增加硬件的前提下，既经济又实用。
（3）语音控制
语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别技术主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术三个方面。
（4）动作手势识别
动作手势识别技术是由手型、身体动作辅以表情姿势为符号构成的动作识别的一种技术，是人机交互模式识别领域的项重要研究内容。动作手势识别系统可以消除健全个人与聋哑人之间交流的障碍，作为人体语言理解的一部分，动作手势识别还可以更高效的实现人机交互。
2 智能电视中手势识别技术专利概况
2.1 全球专利状况
截至2015年3月底，在DWPI数据库中检索到智能电视中手势识别技术的专利申请达到589项。
2.2 技术趋势分析
经检索得到全球范围内智能电视中手势识别技术的专利申请589项。
数据显示，2008年之前，智能电视中手势识别技术专利申请并不是很多。2008-2013年六年期间申请量数量成稳定增长的趋势，2013年为221项申请，达到峰值。到2014年，申请量有所回落，为90项。这说明到2013年以后，整个智能电视智能遥控市场已相对较为成熟，大部分厂商已慢慢确定技术发展方向。
2.3 区域布局分析
可以看到，在智能电视的手势识别技术领域，全球的专利申请主要集中在美国、日本、通过PCT申请、中国以及韩国，其中在美国进行的专利申请有408项，数量上排名第一，在通过PCT申请进行的专利申请有181项，数量上排名第二，而日本、在中国、韩国的专利申请量分别为176项、163项、120项。这反映出美国、日本、韩国及中国是当今相关产品的重要市场。
2.4 原创区域分析
从结果显示出该领域全球专利申请的原创区域分布情况。从图3可以看出，该领域原创申请的申请量排名在前的国家/地区依次为美国、日本、韩国、中国，其中在美国的原创申请268项，日本为128项。而韩国、中国和台湾的原创申请分别为81项、46项和24项。这一方面显示出美国在专利保护方面的优势，能够吸引技术朝着专利化的方向发展，另外一方面也显示出美国在该领域的强势地位。同时，日本与韩国在该领域的地位也不容小觑，这与其国家电子产品技术领先、销售市场成熟有着密切联系。
2.5 全球主要申请人分析
从结果显示出智能电视中手势识别技术专利申请的重点申请人及其在该领域的专利申请量。该领域的重点申请人包括三星、微软、索尼、LG、谷歌、Intel、松下、苹果等。其中三星、索尼、LG、松下均为代表日韩先进技术水平的电视生产厂商，而微软的相关申请主要集中在Kinect相关产业中，谷歌则是在电视领域相关的广告技术上进行专利布局，苹果公司自己的原创技术并不很多，但其在技术发展中通过公司并购得到最新技术是其一贯风格。
2.6 国内专利状况
截至2015年3月底，在CNABS数据库中检索到涉及有关的智能电视中手势识别技术的专利申请达到216件。
可看到智能电视中手势识别相关技术的国内专利申请的申请量总体量较低，呈现出阶段性，从2007-2008年有小幅上涨，之后处于一个申请量平稳期，至2010年开始出现了大幅度稳定增长，到2013年达到峰值73件。与前述全球历年专利申请量趋势相比，每一个阶段的增长均略滞后于全球历年专利申请。可见，国内企业在该领域技术发展相对滞后于全球技术的发展，但同时也紧跟全球先进技术水平的发展。
3 小结
人机交互技术篇2
关键词：GIS；；人机交互；监控；管理
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)22-5480-04
Research of Human-machine Communicative Technology in the Information System Based on WebGIS
WANG Rong-hao1, WANG Chuan1, CHEN Dong-hao2, YANG Qi-liang1
(1.Engineering Institute of Engineering Corps, PLA University of Science and Technology, Nanjing 210007, China; 2.Engineering Institute of NorthSea, Qingdao 266012, China)
Abstract: This thesis develops the WebGIS-based human-machine communicative system that can monitor, manipulate and administrate devices or infrastructure in the information system by means of using the technology of and GIS and integrating effectively the strategies of client-side and server-side. The purpose of the system is to make it possible to not only realize the functions of resizing the map and navigation but also show the current information of the devices or infrastructure and at the same time monitor them.
Key words: GIS; ; human-machine communicative; monitor; administrate
1 研究背景
在工程信息化建设和管理中，我们需要及时掌握工程所在处的地理信息、工程内部设备位置、工程中摄像头监控等信息。如果采用C/S技术，则需要客户机上安装客户端应用程序才能够完成各种功能，这给我们带来很大的不便。B/S结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。B/S架构的软件只需要管理服务器就行了，所有的客户端只需安装浏览器，根本不需要做任何的维护。只要有一台能够上网的电脑或者能连接到网络的PDA设备甚至手机就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。
WebGIS技术是基于Web的地理信息系统，在实现实时监控和实时道路信息方面有着良好的用户体验和可视化效果。用过Goolgle地图的人就会发现WebGIS的便捷性和有效性。使用B/S策略开发基于Web的GIS系统，使管理者和决策者随时随地掌握工程现场的各种道路信息、设备信息、监控信息等，方便其及时做出决策。
2 系统功能设计
WebGIS的开发技术很多，我们用MapInfo公司开发的基于MapXtreme技术来设计WebGIS软件以完成所需的功能。MapXretme平台提供了一个高度可视化的、直观的组件，便于将地图功能集成到任何Web应用中，可以和.NET平美结合，可以支持在一个集中管理的服务器上运行地图应用，降低了硬件和管理成本，同时极大地提高了应用性能、可靠性和安全性。
1）地图
将矢量地图通过MapXtreme技术转化成GIF或者其他栅格图像，使用户可以通过www浏览器访问地图。MapXtreme支持java，可以完成多平台的地图缩放、平移操作。由于传递到客户端(浏览器端)的只是一幅经过高度压缩的栅格图像，而真正的矢量图像仍保留在服务器端，减少了网络传输负担，并且降低了原始数据被盗用的可能。
2）信息可视化
通过地图表达声音、图像、文字等信息，直观而且信息量丰富。
3）MapXtreme的地图化功能
① 专题图：利用晕渲、等级符号、独立值、点密度、饼图、直方图进行区域值的显示；
② 对象处理：合并、缓冲、相交、删除对象（点、线、面）、返回结果数据；
④ 绘制图层：允许开发人员绘制定制的地图对象，如尺标、天线传送方向箭头；
⑤ 查找：通过州名、ZIP码、城市名、街道名或客户名进行查找；
⑥ 广泛的数据源：使用通用的数据界面，包括ODBC、DAO、ClipBoard和OLE Data界面访问数据。
通过MapXtreme，用户可以在Web上基于电子地图的应用系统。所有的最终用户只需要安装浏览器即可访问服务器端的数据，用户可以很方便的对地图进行放大、缩小、漫游、查询、统计等操作。此外，MapXtreme还提供了许多强大的地图化功能，满足用户的不同层次的需要，包括：专题图、缓冲区分析、对象（地图）编辑、绘制图层、查找、直接读取LotusNotes、图层控制、空间选择、访问各种数据源等。
3 系统实现
单纯的服务器策略和客户端策略都有明显的局限性。当服务器策略涉及频繁的数据传输时，它们的效率受到网络宽带和网络负荷的严重影响。而在客户端策略中，当处理请求和处理能力不一致时，受计算能力的影响，某些任务可能运行缓慢，甚至根本无法完成。服务器端策略和客户端策略的有效组合则可以为问题的解决提供一个很好的方案。当涉及大量的数据操作和复杂分析任务时，可以让计算能力很强的服务器来处理。当涉及用户交互较多的任务时，可以用客户机进行处理。在这种情况下，服务器和客户机可以共享它们的性能和数据处理能力，从而合理的分配数据处理程序，使系统的整体性能最优。
1）地图制作
将图片光栅化后作为地图的底图。栅格图像转化为矢量图，将栅格图像进行配准，确定地图上各点的经纬度。然后根据图像配准布局地图，在栅格背景图的基础上通过MapInfo的画图工具做出各个图层，如道路，水路，植被等。
2）事件图层的管理控制
将事件信息写入地图的表中，在主程序中通过编写代码实现事件信息的查询、触发等。
3）优化WebGIS运行速度的方法
① 对每个图层设置Zoom范围；
② 启用COM+的Session池；
③ 启用Cache；
④ 用文件方式存储地图数据，将地图.tab文件存储在.mws工作空间当中。
4 关键技术
1）地图加载及放大、缩小、拖动等功能的实现
private Map GetMapObj(string mapAlias)
{ Map map = null;
if (mapAlias == null || mapAlias.Length
{ map = MapInfo.Engine.Session.Current.MapFactory[0];
}else
{ map = MapInfo.Engine.Session.Current.MapFactory[mapAlias];
if (map == null) map = MapInfo.Engine.Session.Current.MapFactory[0];
} return map;
}
private bool IsDirtyMapXtremeSession()
{ return (MapInfo.Engine.Session.Current.CustomProperties["DirtyFlag"] != null);
}
private bool IsUsersFirstTime()
{ return (HttpContext.Current.Session[StateManager.GetKey("Zoom")] == null);
}
public static void BeginRequest(System.Web.SessionState.HttpSessionState session, string mapAlias)
{ if (StateManager.GetStateManagerFromSession() == null)
{
StateManager.PutStateManagerInSession(new AppStateManager());
MapInfo.WebControls.MapControlModel controlModel = MapControlModel.GetModelFromSession();
}
StateManager.GetStateManagerFromSession().ParamsDictionary [StateManager.ActiveMapAliasKey] = mapAlias;
StateManager.GetStateManagerFromSession().RestoreState();
} public static void EndRequest()
{
StateManager.GetStateManagerFromSession().SaveState();
} #endregion
}
2）基于MapXtreme的鹰眼技术
鹰眼是除了主视图外的一个小视图窗口，用来显示全图，并用1个矩形表示大图的地图边界。点击鹰眼窗口时，地图自动定位到相应位置，当地图视图（包括缩放比例和中心）发生变化时，鹰眼上的导航矩形框相应变化，以指示用户当前所处的位置。
鹰眼的实现思路：在同一页面表单上放置2个MapControl控件,分别为地图主窗口(mainMapControl)和鹰眼窗口(overviewMapControl)，地图主窗口用于显示实际的地图，鹰眼窗口则需要将地图按合适的比例尺显示，然后在鹰眼窗口上创建1个图层，在该图层上添加1个矩形对象FeatureGeometry，该矩形的大小随着主图边界而变化。由于两个窗口的大小不同，需要经过1次比例转换，因此首先定义1个setView( )方法，该方法用于实现地图数据自适应任意大小地图窗口。当地图主窗口中的图形被缩放或者平移之后，在鹰眼窗口已有图层中加入1个临时层，在临时层上动态生成1个蓝色矩形，显示地图主窗口中显示的图形在整体地图中所处的位置。
系统中鹰眼功能的具体实现步骤如下：
① 判断用户是否对主地图窗口进行了缩放或平移操作，若没有变换则鹰眼窗口内容不变，若有变换则获取主地图窗口显示的地图范围。然后创建1个矩形对象并设置其颜色和宽度属性，创建窗口样式并设置样式属性；
② 判断鹰眼窗口的图层中是否已经存在临时图层，若存在则先清空临时图层中的所有对象；若不存在则创建1个临时图层并将临时图层加入到鹰眼窗口图层中；
③ 将矩形对象插入临时图层。到此系统即完成了鹰眼窗口的地图视图变换。
④ 通过让 Overview（概览图）和主地图使用相同的地图，我们可以将服务器上的计算负载降低到最低限度；仅在内存中保存一个地图可以降低应用程序的内存占用率，只有在地图发生更改时才需要渲染两次，一次用于渲染主地图，一次用于渲染概览图。
3）鼠标中键缩放功能的实现
MapXtreme 2008中，在Windows应用程序中自带鼠标中键缩放的功能，而在Web应用程序中却没有，如果能够实现会显得更加人性化。根据MapXtreme平台的组件开发技术原理，编写代码如下：
① 在页面的之前添加如下JavaScript代码：
function map_image()
{ var Img = document.getElementById("MapControl1_Image");
if (Img != null)
{ Img.attachEvent('onmousewheel', GetMouseWheelEvent());
}
}function GetMouseWheelEvent()
{ var mapImage = document.getElementById("MapControl1_Image");
var url = "MapController.ashx?Command=WheelZoom&Width=" + mapImage.width + "&Height=" + mapImage.height+ "&ExportFormat=" + mapImage.exportFormat + "&Ran=" + Math.random() + "&wheelvalue=" + event.wheelDelta;
if (mapImage.mapAlias)
url += "&MapAlias=" + mapImage.mapAlias;
try
{mapImage.src = url;
}
catch (e)
{ alert("Error!");
}}
② 在自定义的后台代码文件EagleEyes.cs中添加如下类：
[Serializable]
public class WheelZoom : MapBaseCommand
{ public WheelZoom()
{
Name = "WheelZoom";
} public override void Process()
{ int wheelvalue = int.Parse(System.Convert.ToString (HttpContext. Current.Request["wheelvalue"]));
MapControlModel model = MapControlModel. GetModelFromSession();
model.SetMapSize(MapAlias, MapWidth, MapHeight);
try
{MapInfo.Mapping.Map map = model.GetMapObj(MapAlias);
MapInfo.Geometry.Distance d;
if (wheelvalue > 0)
{d = new MapInfo.Geometry.Distance(map.Zoom.Value * 0.9, map.Zoom.Unit);
}else
{d = new MapInfo.Geometry.Distance(map.Zoom.Value * 1.1, map.Zoom.Unit);
}map.Zoom = d;
}
finally
{ System.IO.MemoryStream ms = model.GetMap(MapAlias, MapWidth, MapHeight, ExportFormat);
StreamImageToClient(ms);
}} }
③ 在页面加载处注册Command：
if (Session.IsNewSession)
{MapInfo.WebControls.MapControlModel controlModel = MapControlModel.GetModelFromSession();
mands.Add(new GetOverviewMapCommand());
mands.Add(new Info());
mands.Add(new WheelZoom());
}
4）地图视频监视事件的实现
将设备信息写入到地图文件中，自定义信息查询组件，当鼠标单击信息工具时获取图元的各种信息并显示。信息查询组件的开发技术原理与鼠标中键缩放功能的组件开发技术原理大体一致，这里不再赘述。
5 总结
本文介绍了利用MapXtreme技术和.NET平台开发信息化WebGIS系统的流程，实现了地图鹰眼、鼠标中键缩放、实时监控、设备信息监控等功能，详细阐述了实现过程中的关键技术，所开发的系统为管理和决策者提供了实时信息，方便其快速准确地做出决策。
参考文献：
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[7] Christian Nagel,Bill Evjen,Jay Glynn.C#高级编程[M].7版.李铭,译.北京:清华大学出版社,2010.
人机交互技术篇3
一、交互媒体的内涵及特征分析
（一）新媒体艺术的内涵
随着时代不断的变化，新媒体概念也在不断的变化。陈玲教书在《新媒体体术史纲》中指出：“所有使用媒介和技术手段创作的艺术作品都是新媒体艺术。”书中的媒介并不是一个固定不变的词汇，在历史的不同时期中，以不同的面貌出现的。它包含了各种技术和各种新的材料，是随着科技的进步和社会的发展而不断变化的一门以综合性和跨学科为主要特征的全新学科。因此。新媒体艺术具有不确定性，是利用相对于传统艺术交心的媒介，与时代科技相结合，不断变化发展着的概念和艺术形式。
（二）交互媒体的内涵与特征
交互媒体是新媒体的一部分，新媒体主要包括交互媒体和非交互媒体。一般信息理论中，交互媒体的定义是能够建立用户双向沟通的媒体，是指用户能够主动并积极参与的一种媒体形式，被定义为一种协同媒体。交互媒体比传统媒体更具有开放、共享、兼容的特征，其设计是针对交互式的数字媒体产品、软件、服务而进行设计的活动，交互媒体对传媒自身产生了很大的影响。首先，现代网络系统中，交互媒体具有虚拟性，能够借助声音、音乐、光线等，打造出数字化的虚拟时空，同时要能借助电子影响、机械互动装置等，通过“虚拟展厅”的形式，呈现出虚拟的空间和环境。其次，在现代网络系统中，超链接和搜索引擎的出现，扩大了受众浏览的自由度，使大众不再受制定的反馈信息和浏览路线的限制，使交互媒体具有了不受限性的特征。同时，由于交互媒体相对于传统大众媒体来说，受众的反馈变得直接和便捷，具有双向互动的功能，具有互动性和共享性的特征，这与传统信息使用的模式不同。
二、数字媒体科学技术与数字媒体艺术的关系
科技和艺术的发展是人类发展不可或缺的两个决定性因素。科学是为了揭示自然和客观规律，运用逻辑进行推理，属于理智型活动。而艺术是一种主观性的创造活动，是运用丰富的想象力，在认知的同时评价生活和表现情感。两者虽有不同，但艺术和科技两者都是在揭示人类进步的真理，不能相互取代。互为矛盾体的艺术和科技可以共同带来新事物的产生和发展，不断的前进。
在新媒体中，数字媒体技术是为了使信息图、文、声并茂，能够输入、输出、传输、存储和处理多种文字、声音和多种图像信息，更加具有可视性。数字媒体技术具可以将人的理性思维同艺术的感性思维融为一体，以数字科技和现代传媒技术为基础的一种新艺术形式，可以作为数字技术的表现手段。在表现形式、内容、传播形式上二者融为一体，都依赖于数字媒体技术的发展。因此，数字媒体艺术是一门以艺术学、设计学、视觉艺术、数字媒体文化以及传播、数字媒体的技术系统相互交叉的学科，数字媒体是它的表现形式。数字媒体艺术的传播形式主要借助数字媒体进行的，如：互联网、手机等交互媒体。其内容主要是数字媒体形式下的美术作品和设计产品。
三、交互媒体应用下的科技与艺术辩证统一的关系
首先，传统媒体设计中，艺术的表现只是为了单纯的装饰。随着时代不断的发展，人们想赋予艺术更新的高度，开始批判这种矫揉造作的艺术。其次，虽然交互媒体设计的艺术表现形式是用交互媒体设计的科学技术来支撑，但是，它会把受众带入一个混乱的状态中，不能光依赖于技术的本身。另外，数字化时代数字媒体中的交互媒体设计涉及了社会的各个方面，如：软件界面设计、手机界面设计以及艺术馆、博物馆等触摸屏界面设计等等。
（一）交互手机媒体
早期，交互手机媒体是一种便捷的语言通信工具，而目前，交互手机媒体已经成了一种新型的媒体样式，如：apple把网络、购物、电影等集成一体。2009年，我国正式上市了3G技术，更加方便了多种媒体形式，如：图像处理、视频流、网页浏览等多种信息服务。同时，2013年我国进入第四代移动通信系统技术，通信行业进入4G时代中。另外，随着科学技术的快速发展，新型手机层出不穷，手机已经成了一种消费符号。从传播学角度上来说，交互手机媒体的出现使传统的受众角色地位变得模糊，但是却具有及时、定向、分众、互动的特征。同时，也使传统的大众传播者变得模糊。手机屏幕和分辨率可以与计算机和电视屏幕不相上下。但是，交互手机媒体的吸引力最终是成败的关键所在。为了能够把购物和旅游更加完美的结合，如何激起消费者内心的情感体验，需要用户某种精神上得给予，如何能够把娱乐和移动更加完美的结合在一起，使用户愿意为这类服务买单，是交互手机媒体面临的主要问题。
（二）虚拟现实
虚拟现实是根据计算机的程序处理，借助虚拟现实技术、三维实景技术、多通道交互，通过眼、数字摄像头、红外线感应等多种采集工具，借助机械数控装置打造出沉浸环境，将手中的语言、表情、动作或其他肢体语言等，实现与受众的对话。虚拟现实技术是以生产一个具体逼真的三位视觉、听觉、触觉、嗅觉，综合了多个领域的新成果，如：传感技术、人工智能等模拟的现实环境。为了构成三位信息的人工环境，它以计算机软件、硬件以及各种传感器，使用户投入此环境中，即可与之交互作用，是可实现和不可实现的物理和功能上的事物和环境，即虚拟环境。虚拟现实艺术常用于博物馆、公共空间展示、艺术场馆等，是一种新兴的沉浸式交互设计。为了使受众沉浸于虚拟计算机交互环境中，达到情感交流的用户体验活动，它通过计算机捕捉人的多种感觉和动作通道，通过视、听、触、嗅等感觉手段，借助接触式，通过智能化艺术作品，实现即时交互。
（三）网络媒体
网络媒体通过网络最低成本和最小技术屏障把影响视屏、声音、动画和三维数字技术在世界传播。艺术家和媒体技术家突破了网络视觉与媒体的局限，采用创新的方法，利用多种技术来开发动态网站。在我们的生活中，很多网络技术顺应了受众表达自我的诉求，如：网络世界的博客、网络视频、电视、电子商务等，满足了受众开辟新的生存空间的诉求。网络交互媒体需要后台技术的支持和前台的艺术表现。
人机交互技术篇4
【关键词】交互式动画；互动广告；新媒体
一、引言
随着数字技术、网络技术的不断发展，各种新媒体平台的不断推出和应用，为交互式动画技术的发展和应用提供了广阔的新天地，以计算机和移动终端为传播平台的交互式动画也得到了快速的发展，为人们的生活带来了巨大的变化。因此，研究新媒体背景下交互式动画在互动广告中的应用研究既是动画技术自身的需求，亦是新媒体时代的需求。
本文以发展的眼光审视了新媒体时代交互式动画技术的运用，为交互式动画技术在互动广告中运用的研究提供理论参考，对新媒体背景下动画的创作提供借鉴际意义，对今后交互式动画的发展起到促进作用。
互动广告动画是动画技术的一种新的表现形式，是随着互联网、移动通讯等新媒体技术的普及、图形图像技术的发展，结合广告学、动画技术和信息技术而产生的。随着计算机技术的发展、新媒体技术的应用，计算机动画在各行各业都得到普及应用，互联网的应用为计算机动画的推广应用提供了更加广阔的平台。网络互动广告动画成为了计算机动画的一种重要的应用形式。
二、互动广告概念
互动广告动画是以互联网为载体，融合了动画、声音、图像、视频等计算机多媒体技术，以数字技术，设计学、心理学和人机工程学等理论为基础，进行设计制作的具有交互功能和良好的商品信息传播功能的动画表现形式。
随着数字化技术的飞速发展，计算机、手机、平板电脑等电子产品的普及，近年来，在人们生活的各个领域中新媒体技术已经呈现出迅猛发展之势，同时随着审美水平的提高，人们也已经不再满足于传统媒体所带来的视觉和听觉感受，新的媒体形式便应运而生了，从计算机互联网媒体到户外宣传媒体，从手机、平板电脑等掌上互动媒体到车载移动媒体终端等等一系列新的媒体形式如雨后春笋般涌入了我们的生活，使广告动画不再局限在传统的单向信息传输，通过新媒体技术的应用，广告的传播具有了强大的交互性特征，极大地丰富了人们的精神文化生活，给我们带来了崭新的生活方式和文化交流平台。媒介技术的革新不但极大地丰富了传媒形态，改变了传媒格局，同时为交互式动画应用范围的扩展和表现形式的多样化起到了巨大的推动作用，对社会经济的发展和人们的日常生活习惯也产生了翻天覆地的深刻影响。
三、背景分析
在经济快速发展的今天，广告充斥在人们的日常生活、娱乐、消费当中。广告制作者想尽一切办法来吸引潜在消费者的注意，电视广告、平面广告、户外广告、网页弹出式广告铺天盖地，影响着我们生活，逛街的时候随时都会有各种平面广告印刷品塞到手中，抬头看去满目都是各种类型的灯箱广告、橱窗广告、大屏幕视频广告；回到家中，电视机中一遍一遍播放着各类广告，电视节目给割裂成一段一段，打开电脑，各种类型的弹出式广告、网页广告、漂浮广告、邮件广告充斥其中，使人们时时刻刻经受着“广告暴力”的骚扰。这种“广告暴力”使消费者产生对广告的抵制心理，用户对原有的传统广告和网络广告所带来的感觉已经逐渐淡化，广告商虽然投入了大量的时间和金钱进行宣传，但并不一定收到预期的效果。
互动广告动画的出现融入动画元素和交互式技术，使广告内容表现更加突出，展示形式更加丰富。互动广告与传统广告形式相比较，最大的特点和优势就是具有强大的交互性，能够根据受众的意愿来进行内容的展示，使受众在广告信息的获取过程中不再是被动的灌输，而是主动的根据自己的需求进行点击查看和获取，使广告信息的传达更加高效、全面。让广告的潜在客户从被动的接受“广告轰炸”，转而变成主动的获取相关广告信息。一个成功的互动广告可以使客户接受广告并主动点击查看广告内容，通过广告内容刺激其购买欲望，最终达到商家获益的目的。随着新媒体技术的发展，电子商务的兴起，互动广告优势更加明显。
随着互联网技术的发展和计算机图形图像性能的提高，越来越多的具有完备交互式动画内容的互动广告成为网络广告的热点形式，在网络上查看一些国际名牌的网站，都能够找到互动广告动画的内容，甚至一些有实力的企业只饥饿把自己的网站制作成交互式动画的形式进行企业和产品推广，使整体网站看起来更加具有符合企业形象，视觉冲击力更强，客户查看也更加方便。
交互式动画与传统动画具有了根本性的技术飞跃，新媒体时代利用网络媒体、户外媒体、展示媒体、移动媒体等新的媒体可以使更多的人接触到动画，同时交互技术的应用，使用户可以根据自己的需要来进行选择和决定，在受众心理上得到一种愉悦和满足，从而进一步喜爱上动画，为动画技术的进一步发展提供推动力，使动画具有更强的深度和广度的传播效果；其次，新媒体技术的发展为交互式动画技术的创作者提供了可以充分施展技术才华的舞台，使许多传统动画技术不可能实现的创意得以实现，拓展了动画发展的道路，进一步推动了动画技术表现形式的多样化发展。
四、互动广告的特点
传统广告主要是通过报纸、杂志、广播、电视传统媒介进行传播，报纸广告和杂志广告主要通过文字内容进行宣传，表现形式较为单一，同时覆盖面窄，广告效果有限；广播广告在目前社会受众群体较少，同时单一的声音传播也不够直观，不容易吸引潜在客户的注意；电视广告效果较好，但是制作周期较长，广告投放成本较高，一般企业很难承受。
互动广告动画由于是在新媒体时代依托互联网、移动网络、心理学和传播学所出现的新的动画形式，具有得天独厚的优势：
（一）强大的互动功能
互动广告动画借助计算机多媒体技术，具有强大的互动功能，客户可以根据自己的需要主动的点击查询广告信息，借助于点击可以对广告的相关信息更加深入的了解，同时还可以通过信息的查阅和各种回馈信息的填写，让厂家能够进一步的对商品进行完善或对广告内容进行进一步的调整。
（二）交互动画的个性化设计
根据商品的特点定制相应的交互性动画，多重感官的刺激使整个广告气氛活泼，带来一种令人愉悦的心理感受，能够与潜在客户在思想上产生共鸣，最大程度上缓解了受众对广告的厌烦情绪，增加广告的亲和力，使广告信息得到更好的传达效果，增强客户的购买意愿。
（三）传播范围广阔
传统动画由于需要电视或电影作为传播媒介，传播速度慢，传播范围窄；传统广告受地域的限制影响很大，报纸、杂志往往覆盖范围很小，广播和电视往往也受一些具体覆盖范围的影响。而互动广告动画往往通过互联网或移动网进行传播，在当今新媒体时代，互动广告的覆盖面已经全面超过超过了传统广告。
（四）广告获取主动
传统广告往往是强制性的，甚至是侵略性的对客户进行信息灌输，导致潜在客户首先会生成一种抵触心理，具有一种不信任感，由于互动广告借助完美的交互式动画视听感受和完善的人机交互功能，往往是客户主动点击进行查看传播，会具有很强烈的亲和力，在客户心里形成的记忆也会更加的深刻，广告学上来看，这种广告方式能够真正让信息与潜在客户高度匹配，使广告效果更加理想。
五、制作方式
互动广告动画根据动画制作的性质不同大致可以分为两种制作方式：
二维互动广告动画的制作：
二维互动广告主要是通过Flash等二维动画制作软件来完成相关制作：
（1）进行整体策划；
（2）对平面图形图像、文字、声音等素材根据策划要求进行设计和制作；
（3）在Flash等二维动画软件中分图层按照策划方案内容对各个构成元素制作动画效果；
（4）利用ActionScript语言进行交互设计，使各个动画元素和页面之间运行正常；
（5）把制作好的互动广告内容嵌入到网页当中，如需访问网站数据库，还需要使用脚本语言完成相关数据的调用和关联。
三维互动广告动画的制作：
（1）根据互动广告的主题对象特点和功能进行整体策划；
（2）利用计算机三维动画技术、虚拟现实技术和视频编缉技术，根据策划方案进行具体动画对象模型的创建，在这个过程中，主要是结合3DS MAX、VR TOOLBOX等软件来完成的；
（3）对虚拟现实对象利用脚本语言进行调取、调整和应用，根据策划要求设置好相关交互信息；
（4）把制作好的三维互动广告动画通过网页代码嵌入到网页中，进行测试和修改，测试完成后交付使用。
六、存在的问题分析
在对互动广告动画进行研究的过程中，采用了问卷调查的方式进行分析，调查对象是路边随机调查。由调查结果可见，互动广告动画在被调查人群众接受程度高达85%，但也存在一定的问题，认为目前互动广告动画互动功能不完善的占38%，动画内容不吸引人的占25%，由此可见，并不是采用了先进的广告方式和绚丽的动画效果就能够取得满意的效果 ，目前互动广告动画主要存在以下问题：
（1）交互式操作不够人性化
互动广告是动画艺术和人机交互技术的完美融合，在设计的过程中，既要注意艺术表现的效果，又不能忽略人机交互的便捷和易控性，不能一味的追求广告内容的传达和动画画面的完美，而忽视了对于一般用户观看和操作的便利。
（2）交互功能同质化
目前很多互动广告动画还处于初级菜单式互动形式，动画形式不够新颖，缺乏娱乐性，当用户面对的互动广告动画操作没有新鲜感后，广告效果就会减弱，失去吸引力，因此，避免交互功能同质化，新的交互式动画创意是致关重要的。
七、结语
互动广告是动画艺术和人机交互技术的完美融合，在设计的过程中，既要注意艺术表现的效果，又不能忽略人机交互的便捷和易控性，不能一味的追求广告内容的传达和动画画面的完美，而忽视了对于一般用户观看和操作的便利。目前很多互动广告动画还处于初级菜单式互动形式，动画形式不够新颖，缺乏娱乐性，当用户面对的互动广告动画操作没有新鲜感后，广告效果就会减弱，失去吸引力，因此，避免交互功能同质化，新的交互式动画创意是致关重要的。
随着数字技术、网络技术的不断发展，各种新媒体平台的不断推出和应用，为交互式动画技术的发展和应用提供了广阔的新天地，以计算机和移动终端为传播平台的交互式动画也得到了快速的发展，为人们的生活带来了巨大的变化,研究新媒体背景下交互式动画在互动广告中的应用规律和发展趋势既是动画技术自身的需求，亦是新媒体时代的需求。
参考文献：
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[2] 刘葳等，Flash 的交互功能在课件设计的应用，天津化工[J]，2003.05.
[3] 代洪涛，交互式网络课件的设计与开发，北京工业职业技术学院学报[J]，2007.04
[4] 赵俊美，模拟电子技术网络课程中Flash 交互动画的应用，电脑开发与应用[J]，2004.06
人机交互技术篇5
关键词： 虚拟现实； Unity3D； Kinect体感交互； 虚实融合； VRML
中图分类号：TP391.09 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）10-05-03
Application research of virtual reality technology in teaching of chemical experiments
Zhu Yahui1， Yan Yaxing2
（1. Mathematics and Computer Science， Xihua University， Chengdu， Sichuan 610039， China；
2. Chongqing Key Laboratory of Computational Intelligence， Chongqing University of Posts and Telecommunications）
Abstract： The application of virtual experiment spreads widely. The related technologies supporting it become hotspot in the research. The future development trends of the virtual chemistry experiments and virtual reality technology are analyzed in this paper. The theoretical foundations of U-nity3D techniques， the enhancing reality technology and the Kinect somatosensory interactive technology are discussed. Application and development trend of virtual chemistry experiments are introduced. Take the virtual technology fusion method as orientation， simulating real-time environment， the virtual experiments become simplistic， intuitive. Application prospects of virtual reality convergence technology in the field of virtual experiment technology have been proved. The virtual fusion technology is conducive to promoting the development of intelligent virtual chemistry experiments， which is a new starting point for reform of virtual experiments.
Key words： virtual reality； Unity3D； Kinect somatosensory interaction； actual situation fusion； VRML
0 引言
近年来，随着虚拟实验逐渐引入校园，其实现/开发技术不断得到更新和完善，这给虚拟实验教学的应用带来了巨大的便利。虚拟现实技术以它的开放性、仿真性、经济性、可重复使用性、共享性等优点在更多的领域得到应用，对其研究的目的在于利用所有可能的信息技术进行虚拟现实技术的开发，提高虚拟的自然性和高效性[1]。目前人与计算机交互的方式只局限于鼠标和键盘，由于这种技术的单一性阻碍了虚拟现实技术的进一步发展，虚拟实验中输入输出效率之间差距变得越来越大。随着计算机科学技术的快速发展，更高层次的虚拟现实技术理念对虚拟实验提出了更多要求，越来越多的科研人员开始对新的虚拟现实技术的多通道界面展开研究，目前的研究内容主要集中在虚拟现实技术、增强现实技术、体感交互技术相结合的研究。
虚拟现实技术的出现为促进虚拟实验的发展具有重要意义，虚拟现实技术作为新一代的虚拟实验开发技术，可以依靠实时模拟使用者的动作、化学器材和药品的识别以及化学反应变化识别来实现虚拟输入功能。这一特性很好地填补了现有人机交互技术的缺陷，并且促使虚拟现实技术成为虚拟实验领域中的一个研究热点，而体感交互技术也必将成为未来虚拟现实技术中发展的趋势。
同传统计算机技术相比而言，虚拟现实技术可以实现和多种技术相结合来控制终端，特别是未来的体感交互技术，用这种最自然的方式与终端进行交互的特点，贴近了虚拟实验对自然性的需求，虚拟现实技术对虚拟实验理念的实现起到了重要的推动作用。因此虚拟现实技术在虚拟实验领域中的应用对其今后的发展具有很大的必要性。目前虚拟现实技术存在着各种研究上的难点，如：没有完全对实验环境真实虚拟化，不能避免外界环境的干扰；还不能很好解决实验结果中存在的偏差和不能把握好实验操作的精准度；还不能提供较好的相互协作的学习方式，操作实验模式单一，多人操作实验时技术难度比较大等。
1 概述
对虚拟现实技术在虚拟实验领域的研究目前主要体现在基于三维虚拟实验平台、VRML中粒子系统化学实验、Flash3D技术游戏场景模拟等方面，其应用于增强现实技术化学反应特效制作及体感技术人机实验自然交互等很多领域[2]。
1.1 虚拟化学实验研究现状分析
近年来，虚拟现实技术已成为计算机科学与其他技术科学领域中研究和开发的热点。随着此技术的发展，虚拟实验在教育教学中发挥了重大作用，它具有知识综合性、教学创新性、实验应用性的特点[3]，提高了学生分析解决问题的能力。
目前，利用虚拟现实技术开发的虚拟实验呈上升趋势，采用虚拟融合技术开发的虚拟实验逐渐增多。由于体感交互技术近三年来逐渐兴起，采用Kinect体感交互技术进行虚拟实验的研究极少。技术融合为虚拟现实技术在虚拟实验提供了高级的集成性和交互型，给人以愈发逼真的场景体验，特别在化学实验中得到了十分重要的应用。虚实融合与体感交互对虚拟实验的有效支持将成为目前及未来研究的热点。
1.1.1 虚拟化学实验的特点[4]
虚拟现实技术越来越多地与增强现实技术、Unity3D技术、Kinect体感交互技术融合，对虚拟实验环境进行构建，实际应用中为实验教学开启了一种全新的教学模式，使虚拟实验具有了独特的特点。
⑴ 仿真性：虚拟化学实验是对真实实验环境的模拟，学生通过进行实验操作、技能训练和知识探究来学习真实世界的知识。
⑵ 强交互性：用体感交互技术与实验的交互会是完美的结合。
⑶ 开放性：是利用虚拟现实技术，实验内容打破了空间的局限，使学习者可以自由进入虚拟实验系统学习，交流和研究。
⑷ 节约成本，便于及时更新实验设备。
⑸ 多感知性。
⑹ 投入性：虚拟实验是真正的身临其境做实验。
⑺ 自主性。
1.1.2 虚拟化学实验的类型[5]
近年来，由于Unity3D三维引擎技术、Flash3D、VRML+Java、Kinect体感交互技术逐渐发展成熟，不断创造出具有特色的虚拟化学实验系统，随着虚拟现实技术的进步和发展可将虚拟化学实验分为三大类：
⑴ 基于平面简单动画仿真的虚拟化学实验平台；
⑵ 基于三维视觉效果的虚拟化学实验平台；
⑶ 基于三维交互设备的虚拟化学实验平台。
目前随着虚拟现实技术的融合与创新，直接影响着使用者对化学实验教学的喜爱程度。根据使用者参与虚拟实验形式的不同和沉浸程度的不同，把虚拟实验分为以下几种类型：
⑴ 桌面式虚拟化学实验；
⑵ 增强式虚拟化学实验；
⑶ 沉浸式虚拟化学实验。
1.2 虚拟现实技术发展现状分析
虚拟现实技术与仿真技术的发展密不可分，从早期的60年代虚拟现实思想萌芽阶段开始，到80年代虚拟实验概念理论的形成，再到今天虚拟现实理论的完善和全面应用，都在不断提升仿真技术的水平。目前在虚拟现实技术领域的基础研究主要集中在感知、虚拟融合技术和体感交互技术；实时三维图形图像生成技术、多功能的交互技术，高分辨率的动态环境建模技术；实时、现实三维动画技术和场景情感识别技术；立体显示和传感技术；快速、高精度三维跟踪技术以及系统集成技术等。
虚拟现实技术的发展提供了一种研究和思考的工具，仿真现实世界，化学实验教学中实现了“从计算机为主体”到“人为主体”的转变，实现了“适计算机化的单维信息空间”到“适人化的多维信息空间”的转变，从而产生了许多解决问题的新方法，其研究主要涉及到三个领域：
⑴ 通过计算机图形方式建立实时的三维视觉效果；
⑵ 建立对虚拟世界的观察界面；
⑶ 使用虚拟现实技术加强如虚拟实验领域的应用。
目前，虚拟现实技术的研究内容大体趋于其本身的研究和其应用的研究两大类。主要应用在现实世界的仿真研究、人类认知的研究以及可视化的研究。当前国际上，虚拟现实技术大多研究虚拟人机交互界面、虚拟现实系统的构造技术，着重于研究虚拟现实的应用。而需求自然方式的直接交互，要求更高的连续性，多维性，融合体感交互技术和增强实现技术将会提高三维对象交互的效率。
在未来虚拟现实技术研究追求遵循“低成本，高性能，多维技术融合”为主线，将会从动态环境建模技术方向、实时三维图形生成和现实技术方向、新型交互设备的研制方向、智能化的语言虚拟现实建模方向以及大型网络分布式虚拟现实的应用方向，这些将成为未来发展的趋势。
1.3 增强现实技术发展现状分析
增强现实是在虚拟现实技术的基础上发展起来的一种技术，它通过显示技术，计算机图形，体感技术，计算机多媒体技术将虚拟信息叠加到现实环境或者现实物体上，产生三维信息以增强人对真实世界的感知。增强现实具有实时结合、实时交互、三维标定的特性，依托于显示技术和三维跟踪标定技术来实现。目前，实现增强现实的主流方式：增强现实关键的技术、虚拟物体生成技术、显示技术和跟踪注册技术，实现虚拟和真实对象的配准、排列[6]。
增强现实技术迅速发展的过程中，形成了跟踪定位技术、Marker识别技术、图像识别技术、标定技术，以及界面可视化。增强现实技术逐渐提高虚实结合、实时交互、3D注册的技术水平，弥补了虚拟现实技术完全脱离现实而存在的缺陷。增强现实技术在计算空间、体感交互、感知人脑方面发挥着切实有用的应用，近年来增强现实的应用不断取得进展，在国内各大高校取得了一定进展，目前已经提出了基于视觉的增强现实跟踪注册方法、空间增强现实流水线和基于定位标记的视屏检测等研究，在虚拟化学实验教学中应用突出，但是还存在着技术上的不足，在未来增强现实技术在系统微型化和低能耗的研究方向上将成为趋势。
1.4 VRML技术发展现状分析
虚拟实验是仿真性、强交互型、开放性，便于及时更新实验设备等优点的结合体，我们确立采用虚拟现实建模语言VRML（Virtual Reality Modeling Language）构造三维虚拟实验场景，实现虚拟仪器的三维建模和访问。基于VRML的虚拟化学实验具有自由性、开放性、节约型，实验教学一体化、易于开设新型的实验项目和安全性等优点。
目前，对VRML技术描述三维虚拟场景和设备，优化虚拟实验系统网络结构，以VRML技术和目前广泛应用的Java相结合发展基于Web的虚拟化学实验的网络构架，此设计流程如图1。用3DS max图形化操作，建立了模型直观而便捷，可以结合体感设备，进行人机交互在Web端虚拟实验。采用VRML粒子系统插件在3DS max中建立好模型，可以利用VRML脚本编程接口或基于外部编程接口进行交互，通过传感器节点交互控制。这项技术在化学实验中得到完美的应用，场景模型和化学反应的模拟都是非常的生动逼真。
[建立实验室场景][仿真实验室仪器和药品][模拟反应现象][实现交互性][到Internet][主要是VRML建模，复杂
型可以借助3ds max等建
模软件][VRML中事件，路由，传感器，插补器，检测器等节点，粒子系统][Java程序，结合使用EAI和Script节点]
图1 VRML+Java技术开发虚拟化学实验室的流程图
VRML的出现是将来三维虚拟网络世界不可缺少的重要技术。VRML是一种三维场景的描述性的虚拟现实建模语言，创造了易于网络传输的交互式三维空间，它通过描述物体、网络传输、本地计算机生成。它利用节点构建虚拟实验仪器和场景。
1.5 体感交互技术发展现状分析
体感技术是利用肢体动作、手势、语音等现实生活中已有的知识和技能进行人机交互集多种技术于一体的体感设备，通过自然方式与终端交互[7]。它是随着虚拟现实、混合现实、增强现实等技术的发展，三维人机交互为重要的研究领域之后出现的。随着虚拟实验对教学和研究的支持力度不断加大，虚拟现实不断暴露出一些缺陷，如模拟实验环境的真实度不高，实验交互操作缺乏人性化等，造成虚拟实验难以达到高度沉浸和人性化实验交互的操作效果。在此背景下，虚拟融合环境下体感交虚拟实验凭借真实的实验环境与虚拟仪器相结合，采用体感交互操作方式使实验者直接用手与虚拟仪器接触交互，大大提高了虚拟实验的真实情景感和灵活的人机交互性[8]。
近年来，虚实融合与体感交互对虚拟实验有效支持。Kinect作为新一代的体感设备，抛弃传统的鼠标和键盘的操作方式，直接通过手势动作进行虚拟实验操作，可以有效地进行多人协作实验，很好地弥补了现有人机交互的缺陷，并且促使Kinect体感技术成为虚拟实验领域中的一个研究热点。Kinect设备体感技术在化学实验教学领域的研究和程虚拟实验将会成为未来研究的重要方向。
2 应用展望
在国内外虚拟现实技术不断同体感交互技术的融合环境下，虚拟实验得到了广泛的应用，特别在虚拟化学实验这一领域在不断深入研究，对国内外科学技术发展产生了非常重大的影响力。目前，随着Unity3D技术，体感技术结合日益紧密，逐渐形成了当今适时代计算技术发展的潮流，增强现实技术的出现为虚拟化学实验开辟了道路。虚拟实验的进步与发展，为学习者提供了一个自适应的获取知识和技能的实验学习环境。
我们相信虚拟现实技术必定会给化学实验教学领域带来崭新的面貌，随着时代的发展，尤其是在计算机技术和计算机图形学技术的进步，增强现实技术也会不断得到完善，体感技术融合的时代里，虚拟现实技术将会不断寻求能够促进化学实验教学质量更优化的新方法，来提升我们的学习能力，创造能力，推进我国教育事业的发展。
3 结束语
虚拟现实技术在化学实验教学中的应用日益广泛，让我们看到了虚拟现实技术的强大功能。通过研究技术融合使得虚拟化学实验简单化，直观化，贴近现实和仿真实时的实验环境，仿真效果更加优越化，在未来学习中给实验教学将会带来巨大的便利，涉及这个领域的技术潜力会更大，应用前景将会非常广阔，但是在情景真实化问题上所存在的很多理论难题和技术障碍还有待研究。
参考文献：
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[8] 杨玉辉，金王平，陈默.虚拟融合环境下Kinect体感交互在虚拟实验
人机交互技术篇6
[关键词] 摄像机 交互 展演建筑
交互，意指参与活动的对象，可以互相交流，双方面互动。相信每个看过电影《钢铁侠》的人，都会对电影里面神奇的三维交互技术印象深刻。主角与智能电脑之间的全息交互画面，神秘迷人，令人神往。虽然现在的科技水平实现不了科幻电影里的全息交互，但是基于摄像机的交互技术依然可以给参观者带来同样的三维交互体验。2013年米兰设计周，参观者走进这样一个展馆，内部是黑暗的。当参观者的眼睛逐渐适应黑暗，会看到展馆中部有一个灯光形成的墙在渐渐由暗淡变得明亮。沿着弧形的台阶走到中间，参观者会发现刚才看到的墙其实是一个由无数半透明的小球组成的雕塑。所有的小球悬浮吊挂在半空中，雕塑下面是一片水面。这时雕塑渐渐亮起来，投影光柱照在小球上面。一个球开始亮起，更多的球点跟随亮起，逐渐增多。它们像是由下方水面的水蒸气蒸发而形成的云，又像是原子结构中的一个个细小的微粒，充满着生命的神奇。随着参观者的靠近，神奇的光元素开始闪烁并且变换形状。光线像雨丝一样从天上洒落，落在雕塑的顶端，它缓缓的流动最后变成一个明亮的点，所有的点最后形成了一个灯的网络，像有机的细胞。参观者不停的移动，雕塑也不断的流动，变化形态，成为充满活力的流光。一个个小球就像分子一样，聚集并相互作用，形成美丽的景象。想象一下你在这样的空间，你的一个动作、一个漫步都会让眼前产生不一样的灯光魔术。这仿佛就是一种全息交互，每位参观者都感觉自己像是一个魔术师、一个创造者。在虚空中创作光影的艺术，手一挥，灯群仿佛收到了引导一般开始聚集闪烁，时而透明形成海浪一般的波涛。手再一推，仿佛给了波涛一个推力，让它不断的起伏变幻。这样的交互技术让设计作品更有感染力，它不再是传统意义上的不动的展品、雕塑，而是流动的雕塑。这个流动的雕塑似乎是由参观者创作的，充满了趣味的互动。
但事实上，这个魔术是由安置在雕塑周围的六台摄像机创造的。这些三维摄像机带有跟踪系统，可以分析参观者的位置和姿势，跟踪系统不间断的工作。人体所有的关节动作都可以被其辨识，所有被跟踪的数据最后会通过一台计算机处理，并将生成的图形由八台激光投影仪输出，同时相应的声音效果也会通过计算机的音响系统同步输出。声音和动态效果的实时生成，使参观者与流动雕塑之间的三维互动更为吸引人。同样的技术也用在了耐克品牌位于伦敦市中心的百货公司的橱窗展示设计中。传统的橱窗设计似乎已经形成了一种定势，即是静态的展示，各种模特、产品，造型不同的摆放在橱窗里。路过的行人匆匆而过，很少有人为之驻足停留、仔细欣赏。但是耐克的这个橱窗展示设计改变了这种定势，因为其引入了交互技术，使橱窗整个生动活泼起来。现下人们用惯了数码产品，苹果手机、安卓系统手机
都是人机交互理念的成功之作，手在触摸屏上轻轻一按就可以连接丰富多彩的世界。耐克的橱窗设计也想引入触摸屏的概念，可是像橱窗那么大的触摸屏并不可行，于是设计者引入了基于摄像机的交互技术。在耐克一款运动鞋展示橱窗前的人行道上，有一个蓝色的“Stand by”即“站在这里”的标记。当行人站在这里时，橱窗内的显示屏上开始倒数计时，然后让行人跳起。显示屏会显示行人起跳的高度，并提示行人是否要保存数据。行人可以通过触摸橱窗玻璃上的“YES”或者“NO”的标记，来选择是否保存跳跃记录。这样的橱窗设计，既符合耐克运动品牌的形象，又与时尚合拍。参与者感觉自己面对的似乎是一个人性化的智能电脑，这一整块橱窗玻璃是一块触屏，其实这也是基于摄像机的交互技术在发挥作用。摄像机通过捕捉参与者的手部动作，将其反馈给计算机，计算机再将相应结果从显示屏上显示。这种基于摄像机的交互技术在国外研究多年，上文所述的例子就是运用的 Kinect 技术。Kinect是微软在 2009 年的一款游戏体感周边外设产品，它是一种三维体感摄像机，微软还推出了针对Windows 7 设计的“Kinect for Windows SDK”软件。通过软件，技术人员能够直接取得距离传感器、彩色摄像机以及麦克的原始数据。通过 SDK 软件，能够追踪 Kinect 视野中一到二位用户的骨骼影像，并依此建立可以体感操作的应用程序，这也是本文基于摄像机的交互技术的主要技术支撑。最新款的SDK 软件带有的 Kinect Interactions 功能，即交互功能，能够实现手势前推可按键（Push-to-Press）和手势抓握平移（Grip-to-Pan）等功能，这样是不是更有《钢铁侠》里全息互动的感觉？Kinect 目前所展现出来的功能及用途还只是刚刚起步，更多的用途需要设计人员去发现去创造。比如在展演建筑中，如何恰当的将该技术融入到展品、展项中去。目前，在展演建筑中应用最广的是基于投影仪的多媒体技术。如果只有投影仪，那它只有简单的显示功能，没有太多的智能人机交互效果。但是加上摄像机以后，就好比给盲人装上了眼睛。再配上计算机，就能成为一个能对环境做出适当反应的“智脑”。微软 Kinect 的推出让这些变得更为简单，同时其价格并不昂贵，所以具有推广运用的潜力和价值。
交互在展演空间中的魅力不用赘述，从上海科技馆、北京中国科技馆的受欢迎程度既能体现出来。在这些科技馆里，运用了更多的交互技术，能够充分吸引参观者的兴趣。同样的交互技术不是只能用在科技馆类建筑的展示设计中，任何艺术展品如果想唤起参观者的共鸣，都可以恰当的运用交互技术。博物馆之类的展演建筑的展示形式应该逐渐改变，从传统的、静态的、说教式的展出，从让观众倍感乏味的对展品只是单纯的保护性展览中转变过来，变得更加人性化，更注重与观众的互动交流，让观众主动的去参与、去选择感兴趣的项目，这样观众对设计者想表达的内容反而更有认同感。如果展演空间设计者在恰当的时机引入基于摄像机的互动技术，那展品、展项将立刻生动起来。如同前文所讲的流动雕塑一般充满了生命力，更能唤起参观者的共鸣。或者如耐克橱窗一样使展项更加的人性化、趣味化，参观者仿佛在面对一个智能电脑，充满科幻之感。在互动之余，也更能提升展演建筑本身的吸引力。
参考文献
[1]朱中的.基于投影仪摄像机系统的人机交互关键技术研究[D].中国科学技术大学，2011.
[2]黄鑫，李女仙.当代博物馆展示中的交互设计方式[J].装饰，2011.
作者简介：
李晓东、男、1990年1月、助理工程师、工作于红旗渠建筑集团有限公司
人机交互技术篇7
关键词：工业设计；计算机；人机交互；未来
中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)17-4244-02
Computer-aided Industrial Design of Human Interaction
HUI Qi-xun
(Wuxi Travel and Trade Higher Vocational Technical School,Wuxi 214000,China)
Abstract: With the development of science and technology, industrial design industry also in development, and at the same time, the industrial market in the design of the products of industry, the species diversity of interest requirement also become increasingly strict. In order to ensure that the industrial design in terms of quality and quantity can better development, computer aided design of the industry establish human-computer interaction, become the key factors of industry design. This paper put forward based on computer aided the origin of the industrial design, and then puts forward computer-aided industrial design of man-machine interaction of the concept and characteristic, and human-computer interaction application in industrial design, and finally to the future development of human-computer interaction made planning and prospected.
Key words: industrial design; the computer; human interaction; future
工业设计在近五十年内得到了飞跃的发展，随着计算机和通信技术为代表的数字化信息时代的快速到来，工业设计行业得到了飞跃的发展，由此新生的计算机辅助工业设计以一种崭新的面貌进入企业，企业传统的产品研发过程也在被不断的改变。为了能够使工业产品的质量得到质的飞跃，缩短研发的时间，更多的工业设计员发现，在计算机辅助工业设计的同时，不仅仅需要计算机软件上不断的革新，“人”的作用在工业设计中也日益突显出来。如何将“人机交互”完美的运用到计算机辅助工业设计中，成为了当前计算机辅助工业设计的一项重大的项目。
1计算机辅助工业设计出现
伴随着历史的发展，设计内涵的发展也趋于更加广泛和深入。现在，人类社会的发展已进入了现代工业社会，设计所带来的物质成就及其对人类生存状态和生活方式的影响是过去任何时代所无法比拟的，而工业设计业较之其他工业领域的特殊性也突显了出来。首先工业设计的用途是决定工业设计优劣的最主要因素，此为与美工设计或美术设计上最大的差异处。其次由于工业产品是为供人使用的，所以要讲求能配合人体，如适当的大小、操作的便利，与使用的舒适等。并且在设计出来的产业要能表现材料的特质：同样的产品，采用不同的材料来制造时，应该根据其材料的特质，而赋予不同的设计造型与结构。最后在产品完成后，还必须要考虑生产程序：因为工业生产讲求大量化，所以设计时对加工程序上亦应力求经济。
计算机辅助工业设计是指以计算机硬件、软件、信息存储、通讯协议、周边设备和互连网等为技术手段，以信息科学为理论基础，包括信息离散化表述、扫描、处理、存储、传递、传感、物化、支持、集成和联网等领域的科学技术集合。与传统的工业设计相比，计算机辅助工业设计在设计方法、设计过程、设计质量和设计效率等各方面都发生了质的变化，它涉及了CAD技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、敏捷制造、优化技术、模糊技术、人机工程等许多信息技术领域，是一门综合的交叉性学科。计算机辅助工业设计以工业设计知识为主体，以计算机和网络等信息技术为辅助工具，实现产品形态、色彩、宜人性设计和美学原则的量化描述，从而设计出更加实用、经济、美观、宜人和创新的新产品。
2计算机辅助工业设计中人机交互的含义及特点
2.1计算机辅助工业设计中人机交互的含义
计算机辅助工业设计的人机交互是指人使用某种对话语言与计算机以一定的交互方式进行交流，为完成确定工业设计任务，人与计算机之间的信息交换过程。人机交互或人机互动，是一门研究系统与用户之间交互关系的学问。系统可以是各式各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。用户通过人机交互界面与系统进行交流，并进行操作。
2.2计算机辅助工业设计中人机交互的特点
1）计算机辅助工业设计中的人机交互功能减轻工作人员的劳动强度。人机交互功能主要凭借可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标、各种模式识别设备等。计算机辅助工业设计人机交互的主要作用是控制有关计算机辅助设计中相关软件的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关各种命令和要求，这样人机交互才能完善地结合，并有助于操作员进行实质性的操控。在计算机辅助工业设计中，人机交互设施有键盘显示器、语言识别、图形识别等。这样一方面能够将计算机充分的利用到工业设计中，另一方面，工业设计的工作人员可以再操控软件的同时，减轻工作的压力，方便修改产品的尺寸、线型，以获得良好的产品形态。
2）计算机辅助工业设计中人机交互是提高产品质量的重要环节。计算机辅助工业设计中人机交互有利于产品性能的最佳发挥，提高生产的效率。它将设计人员的创造性思维、经验知识、综合判断，最佳的思维特性和审美创意与计算机强大的信息检索能力、海量信息高速计算的处理能力，虚拟真实的突显和艺术感染加上人工处理相结合，从而提高了工业设计中的速度和办事效率，大大缩短了工业设计的周期，保证了工业设计的质量，降低了工业设计的成本。
3）计算机辅助工业设计中人机交互有利于提高产品的市场竞争力。“人机交互技术无论发展到什么程度，都必须围绕以用户为中心的宗旨”。利用人机交互在工业设计中广泛的应用，强调以客户为中心，加强产品的独创性，将人机交互在工业中发展到极致，满足客户人性化的需求，给客户带来持续良好的体验，提高效率。自然能够提高产品在市场上的竞争力，使得产品在创意、设计和质量上高于其他同类产品，从而使本企业在商业竞争的过程中立于不败之地。
3人机交互在计算机辅助工业设计中的应用
计算机信息网络全球化在人们生活和工作中早已占据了不可动摇的地位。而现代化社会也从“技术为根本”变为了“信心技术为根本”，这一方面预示着社会的与时俱进，同时也给工业设计者们带来了一定的难题。如何将证明的工业信息准确无疑的转达给客户，这就必须需要客户与工业产品之间必须无障碍的沟通交互，因此人机交互才在工业设计中显得格外的重要。目前，在计算机辅助工业设计中，人机交互主要体现在虚拟装配、人机界面、产品设计，产品虚拟仿真技术上。
3.1虚拟装配
工业产品的可维修性、可装配性和配合性是设计人员经常出错的关键，在过去在产品最后的装配过程里，一直到等到很长的时间段后才能发现到装配中零件出错报废或工期耽搁的情况。而虚拟装配就是在工业产品设计的阶段中就能利用人机交互的方式，设计者通过三维输入设备，直接对工业零件进行三维装配的操作，使在装配的过程中将设计者的创造能力发挥到最大限度。同时在这种三维的立体效果里，设计者如同在现实生活中观察工业产品，从而能以最快的速度准确的发现产品在工艺设计中出现的纰漏。
3.2人机界面
在人机的大前提下，人与计算机之间所有的关联都需要依靠人机界面来维持，人机界面是人与计算机相互作用的操作方法和联系的纽带。它是以研究处理“人与物”之间的信息传统为主，既研究了计算机的用途，同时也重视了人的重要性。而人机界面的用途在于，它处理了工业设计师与计算机软件、硬件的关系，研究了人机界面模型的设计，虚拟界面的设计、多用户与多感官界面的设计等等，从而更好的为工业设计提供良好的技术基础。
3.3产品设计
德国研究人员正在开发一种全新的可移动交互系统，此系统能够通过视觉存贮设备将视觉信号转换为命令，有望全面代替键盘和显示器。这种设备是一个小型的能够放在胸前的电脑，其摄像头能捕捉到手部运动，根据手部运动传达的信息转换成对应的命令以方便执行。而在工业设计中，人机交互最大的好处莫过于在产品的设计上，计算机技术可以根据人的行为，去理解图像，然后根据设计师概念从而做出反映。主要是在设计师进行产品设计师，运用一系列的现代化计算机的手段，从而去配合操作员的设计理念，提高产品的外形、结构、色彩、材质，达到减少产品成本，提高劳动效率的效果。
3.4虚拟仿真
产品虚拟仿真技术在工业设计中的应用指的是，通过计机算机的系统中的虚拟仿真的技术，对人机交互进行准确无误的判断、设计。这种虚拟的仿真技术是一种相当逼真地去模仿人在大自然的环境里看和听等主观动作的人机界面手段。当下，在工业设计领域，已经有很多的产品运用到了虚拟的仿真技术。如三维空间交互球、数据手套、头盔显示器、力反馈器等等。但是比起虚拟仿真技术在军事上的应用，前者运用的并不算多。因此，虚拟仿真技术在工业上的运用无可厚非的，成为了工业设计未来的一个主要方向。通过虚拟仿真技术可以实现工业设计过程中每一个设计过程的操作与检验，能够帮助设计师更快，更准确的完成或修改设计方案，减少设计师无必要的时间和脑力劳动。加强与设计团员之间技术上的沟通与交流，资源的共同探讨，提高工业产品的设计速度，准备的抓住工业市场的机遇，提供企业在市场上的地位，获得更多的经济收益。
4计算机辅助工业设计中人机交互的前景
在计算机技术中，人机交互的范畴里，更多大胆创新的概念不断的被提出。语言的识别、红外线遥感、视频的扑捉等等，必定会给人机交互技术带来更多技术上的提高。新的人机交互技术不断涌现，它能给人们带来的是更多科学技术上的革新和期待。
而在未来的计算机工业设计中，人机交互应当加强“以人为中心”，“和谐”“统一”的交互模式，从而提高人机交互的工作效率。
4.1集合化
人机交互的特点是多样化，多渠道的。将非桌面和桌面，二维和三维，可见与不见，与手语、口唇、肢体语言、味、嗅、触等知觉以及计算机的鼠标、键盘集合在一起，使计算机技术能以各方位，更全面的为工业设计服务，是新一代计算机辅助工业设计中人机交互的一个新的发展方向。
4.2智能化
当下，计算机使用者都是运用的鼠标、键盘灯设备进行精确的交互输入，但使用者的动作和思维却是模糊的。可在工业设计中，却常常使用的大量的非精确性的模糊信息。在人机交互中，如若能够提高计算机的使用，使计算机可以自动扑捉使用者的姿态、手势等模糊信息，了解到使用者的意识，并随之做出适当的反映，提高人机之间的交互效率，使交互间能够更好的服务于工业设计。
5结束语
总之，微软创始者比尔盖茨曾说过，计算机毫无表情的时代终将结束。即将迎接人们的是富有感情的计算机的时代。虽然当下的计算机还不能够拥有人一般的喜怒哀乐，但做到计算机与人之间的情感交互是人机交互的发展趋势。把握“以人为本”人机交互的根本理念，做到计算机与人类的完美配合，共同创造更为和谐的科技化社会让计算机能够去理解和模仿人类情感特征的能力，以提高计算机辅助人类工业、商业中的工作效率，这才是人机相互最需要注意的宗旨。
参考文献：
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人机交互技术篇8
[论文摘要]虚拟现实技术是一种多维度模拟仿真的计算机技术，在以多媒体技术为主要技术手段的现代展示艺术中，虚拟现实技术的运用给其带来了一种“身临其境”的表现手法。本文通过分析虚拟现实的技术应用与艺术表现力，凸显此技术在现代展示艺术中的优越性，虚拟现实将成为现代展示艺术的新的发展方向。
一、 现代展示艺术的发展概况
现代展示艺术是以科学技术和艺术为设计手段，并利用传统的或现代的媒体对展示环境进行系统的策划、创意、设计及实施的过程。随着社会不断发展，现代展示艺术在经济与文化中的地位也越来越重要，它不仅仅是单纯的产品宣传推销的窗口，同时还是国家或地区综合经济与文化的宣传窗口。它在当今社会领域和信息领域、商业领域中充当着其他行业或媒体不可替代的角色。
在现代展示艺术中，早已不再只是单纯依靠展板或展柜这种纯静态的展示方式，而是运用了大量的多媒体技术，表现出一种动态的、交互的展示方式。观众不但可以多维度的观看展品，还可以对展品进行操作，与展品产生互动，让观众更加直接的了解产品的功能和特点。这种以多媒体技术为平台的现代展示技术手段多种多样，这些技术是随着计算机技术的发展而不断丰富的。近年来，虚拟现实技术的兴起，使现代展示艺术又有了新的创作手法，虚拟现实技术所带来的全新仿真交互体验将成为现代展示艺术新的发展方向。
二、现代展示艺术中的虚拟现实技术平台
虚拟现实(Virtual Reality)，简称VR，是利用计算机模拟生成虚拟空间，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的仿真模拟，让使用者如同身临其境一般，可以实时的地观察空间内的事物，并产生各种交互行为。虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、立体显示技术等技术，是一项综合的集成技术。它所具有的沉浸性(immersion)、交互性(interaction)和构想性 (imagination)，使人们能沉浸其中，形成具有交互功能的多维化的信息环境。现如今虚拟现实技术已经运用在军事、航天、医疗、教育、娱乐、文化艺术等诸多领域，在现代展示艺术中，虚拟现实技术才刚刚开始被使用。
虚拟现实技术主要是由硬件与软件两大块技术组成，这两块技术是相辅相成、互相关联的。在现代展示艺术中，根据展示的特性，通常将其分为四种主要技术，即全景图像技术、三维显示技术、立体声效技术和交互技术。
1．全景图像技术
全景图像技术是目前迅速发展并逐步流行的一种新的视觉艺术 ，它是一种基于图像处理的全景摄影技术，它是把相机环绕四周进行360。拍摄的一组照片或利用鱼眼镜头所拍摄的全方位照片拼接成一个全景图像，通过计算机技术实现全方位互动式观看的真实场景还原展示方式虽然全景图像技术从严格意义上来说并不是三维技术，也并不算是完全的虚拟现实技术，但它毕竞能给人带来一种真实的现场感和交互感受，所以它也常被称之为是一种准虚拟现实技术。由于全景图像技术相对较为简单，实现成本也相对较低，因此大量运用于许多场景展示中。
2．三维显示技术
立体三维显示的临场感是使人具有“身临其境”逼真感之根本，也是虚拟现实的核心技术之一。为了要逼真地模拟视觉功能，在很大程度上是依赖于三维显示技术的图像处理及理解能力。这种三维显示技术，一种是在软件三维制作基础上的基于平面显示器的三维图像，一种是基于硬件技术在空间中所展现出来的三维图像。第一种技术实质就是软件技术，即运用3dsmax、Maya等三维建模软件制作出三维图像，而显示硬件平台仍为平面显示器，是一种平面视觉上的三维显示 ；第二种技术则是硬件技术，如多通道投影、空气成像技术等。多通道投影技术，可以实现环幕影像的放映，再如立体眼镜可以增强影像的立体感，而空气成像技术则是近年来才研制出的相对高端的硬件技术，它可以实现在空气中呈现立体影像，并具备触控感应交互性。
3．立体声效技术
为了追求虚拟现实的逼真程度，声效的制作是至关重要的一个环节。而虚拟现实的声效不仅仅是普通的立体声，而是比立体声更为复杂3D声音技术，它是通过人头录音技术实现的，是一种在虚拟现实环境中高度逼真的模拟真实世界中声音的各种物理特征的技术。3D声音可以使虚拟环境的用户分辨出其远近，并判断出音源所在的位置。在虚拟的三维空间中3D声音可以在3D模型的表面发生反射，遇到障碍物还会被遮挡，模拟现实中声音的各种特性 。
4．交互技术
现代展示艺术所追求的不再是单方面的视听展示而更多地注重互动性，因此虚拟现实技术中交互设计就显得尤为重要，这也是它最吸引人的地方。目前，交互技术主要有空间定位的交互，环境变化的交互以及三维行为的交互这三种交互方式。如果说建模与贴图给虚拟现实作品创造了世界和角色形象，那么交互技术的运用就是给世界增加了生气与灵魂。
三、虚拟现实技术在现代展示艺术中的应用现状
虚拟现实技术的不断成熟使得现代展示艺术也从中找到新的突破口，逐渐开始在展示中运用虚拟现实技术它所带来的沉浸性、交互性与构想性给现代展示艺术注入了新鲜的血液。
1．产品展示
在现代展示艺术中，虚拟现实技术最早被应用于产品展示。在信息时代的今天，商业产品的销售与服务都逐渐走向数字化，数字媒介高效而又经济的信息传播特点提高了产品的竞争力。而随着计算机硬件的发展，计算机的3D运算能力不断提升，二维图片的展示方式逐渐向三维虚拟现实发展。产品的展示通过三维的方式能全方位的展现产品的外观，同时也可通过交互功能来实时体验操作演示产品的各项功能，使顾客通过对之进行的观察与操作能够对产品有更加全面的了解和认识，并有助于加深对产品特色的印象，从而吸引消费者的购买欲望。目前许多知名的企业都开始运用了虚拟现实技术来展示其商品。例如上海汽车工业总公司旗下的荣威(Roewe)品牌，在其官方网站上就采用了虚拟现实技术来展示荣威轿车。通过其展示界面，用户可以拖动鼠标进行任意角度的观看轿车外形，同时也可以进入轿车内部，观察内饰，这样的展示方式比传统的图片方式更具真实感，同时也增强了产品展示效果。
2．建筑展示
传统的建筑展示 ，如商业领域的房地产展示以及文化领域的历史建筑的展示往往都以等比例缩小的实体模型的方式展现，这样的方式虽然也能够多角度的展示建筑 ，但由于是等比例缩小的模型，观察者无法真正感受到建筑的体量大小，更无法体会到建筑融入现实环境后的感觉。通过虚拟现实技术来展示建筑，可以使观察者像现实一样漫步于建筑环境中，是一种身临其境的真切感受。这种虚拟现实的小区规划以及样板房的展现形式已经在我国北京、上海、广州等大城市逐渐热门起来。同时，虚拟现实技术运用于文化遗产领域的景观建筑，并借助于网络的传播，可以使远在千里之外的游客可以足不出户即可游览名胜古迹，使其文化可以得到更快更好的传播。目前，一些著名的文化景点如，故宫、敦煌、明孝陵等都已做了这样的虚拟现实系统。其中南京的明孝陵则运用了网络虚拟现实技术实现了网络化展示，并建立了虚拟明孝陵网站，游客不仅可以自由的游览三维的明孝陵景点场景，还可以进行实时的文字对话交流。
3．环境模拟
虚拟现实技术不仅可以对具体的物体进行仿真模拟 还可以对环境进行多维度的虚拟仿真，可以实现视觉、听 觉、触觉等多种感知的模拟。例如通过3D立体眼镜、3D头盔、多通道投影等实现多角度全方位的三维视觉模拟 通过人头录音技术展现具有更加真实感的3D声音；通过数据手套可以实现隔空取物等。这种对环境模拟的虚拟现实技术已经在很多展览馆中得到应用。上海科技馆内的全息音响就是一个虚拟现实的三维声音试听体验，游客进入一 间封闭的房间内，四周通过古老的装饰渲染古屋的气氛游客带上耳机，屋内灯光熄灭，耳机内传来具有位置感很强的立体声音，让人仅仅听到声音就仿佛置身于环境之中。
四、虚拟现实技术在现代展示艺术中的艺术性表现
虚拟现实艺术是典型的科技与艺术结合的产物，是 一种新媒体艺术形式。在很多人的认识中，艺术是人的感知与表达，科学是人的理性与探泰 如果将艺术视为人类永恒的精神家园，那么科学则是建立在经验与逻辑上的极端晦涩的理论，那么这样一来，科学与艺术往往会显得“格格不入”。但事实上，艺术家正积极的尝试将各种科技手段应用于艺术的创作而许多科学家也希望借助高技术手段实现着精彩的创意 ，跨入艺术家的行列。“每一种艺术形式的产生必然会经历一个由实用到审美，以劳动为前提的发展过程，这似乎是每一种艺术形式的必由之路”。虚拟现实艺术亦是如此，从最初的在军事航天医疗等领域的应用到现在越来越广泛应用范围，随着虚拟现实技术的不断发展，也逐渐开始利用此技术探索新的艺术手段。现代展示艺术中，虚拟现实技术的出现给予了设计者新的创意空间，从而给艺术领域带来了新的表现手法。
虚拟现实技术所表现出的艺术性首先存在于数字影像的虚拟性、非物质性。由于数字影像是一种真正的非物质化的图像，它并不是客观存在，也不是用物质颜料表现的想象性现实，而是一种真正属于电子视觉质感的影像。但同时这种数字影像又在模拟现实物质环境，甚至是超越现实的构建新物质新环境，这种亦幻亦真、现实与虚拟的纠缠常常引发人们无限的思考，这种源于现实，又超越现实的表现，本身就已经成为了一种艺术。同时 ，与传统的平面多媒体展示相比，虚拟现实的数字影像从视觉上是一种三维立体的展示，是可以多角度的、非线性的呈现虚拟物体或虚拟环境。其次，通过基于虚拟现实技术的声、光、电技术在现代展示艺术中的应用，与传统的声、光、电技术所表现出的纯粹电子视觉不同，虚拟现实的声、光、电技术更加注重物理真实、感官真实性，同时通过立体显示技术呈现出更为让人沉浸其中的逼真三维视觉效果。真实世界的光影声效是复杂的，但并不完美，而通过虚拟现实技术，在其模拟真实性的基础上对整体的色彩对比与光影层次上进行和谐统一，加强气氛的渲染和情感的传达，以达到超越现实的完美程度，增加其艺术性。再次，虚拟现实技术所带来的沉浸式交互的特性也给现代展示艺术带来了新的魅力。在虚拟的物品或空间里，用户可以实时的、非线性的进行人机交互，控制虚拟的物品，或在虚拟空间内自由活动。这种虚拟交互 ，最基本的方式是通过鼠标或键盘的操作，对三维物体或场景进行多角度浏览观察，并实现对物体的控制以及虚拟角色的行为控制。这种交互方式就类似于如今的3D游戏一样，充满互动趣味性。而更高级的交互则是利用数据手套、多点触摸屏等传感硬件设备来实现更加具有沉浸感的交互体验。这种交互是让人利用更加自然的行为来实现人机虚拟交互，使其降低人机交互那种纯粹模拟感，而变得更加真实，更为身临其境。
由此我们不难看出，虚拟现实技术的沉浸性、交互性与构想性在现代展示艺术中有着其特有的优势与魅力，它的这些特性所带来的全方位多维度的自由化的交互体验使得观众可以从一个传统艺术的受众者一跃成为艺术的参与者，而逼真的三维场景与视听效果使观众沉浸其中，在这种积极的状态下与所展示的作品进行能动的交流，从而可以分解或接受或改变作品原先的观念。
五 现代展示艺术的虚拟现实化发展展望
虚拟现实技术对于目前科学技术发展来说还是一项较为新兴的技术，属于数字技术的一个分支，而此技术在现代展示艺术中的应用才刚刚起步，就 已经体现出其明显的优势和魅力。它所带来的不仅仅是展示艺术视觉效果上的革命，更带来了与众不同的全新交互体验。首先就是它的真实感，这种真实感是除实体仿真模型以外任何一种展示手段所不具备的，是基于计算机技术来实现对现实的虚拟仿真以及对现实中所没有的事物进行虚构。其次就是它的自然属性的交互，这种交互不仅仅是传统多媒体展示手段中的电脑的鼠标键盘或触摸屏的交互操作，而是利用人的自然行为屙眭，即现实生活中的行为习惯来与虚拟现实环境进行交互，这种交互拉近了观众与展示作品间的距离，甚至是一种零距离的交互。
由此可见，虚拟现实化的现代展示艺术作为科技与艺术的崭新结合点，拥有以前任何一个时代都无法比拟的创造性、想象性和身临其境之感，更为合理的协调了人机之间、人与人之间的交互关系，开拓了现代展示艺术领域中的一个新的发展方向，其沉浸性、交互性和构想性的特点也给展示艺术带来了新的创作方式和艺术语言。随着虚拟现实技术的不断发展，其在现代展示艺术中的应用也会更加广泛。
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