混合现实可以让我们在观察现实世界的同时把计算机生成的内容整合进去,而且这些内容可以与现实世界互动。在基于AR的MR中,数字世界的事物不再生硬地置于现实世界之上,而是表现为现实世界的一部分。苹果公司的ARKit和谷歌公司的ARCore虽然叫作AR,但实际上介于AR和MR之间,这也说明在业内确实存在命名偏差的现象。通常情况下,“混合现实” 和“增强现实”可以作为同义词使用。......
2023-10-18
外围设备实现人机交互
【摘要】：微处理器与硬盘的发明使得微型计算机具备能计算、能记忆的“大脑”，但如果没有鼠标、显示器、打印机等外围设备，微型计算机仍停留在“牛郎星”那样需使用开关输入信息、小灯输出结果的阶段，普通人与微型计算机间信息交互将会非常困难。[55]可以说，微型计算机自诞生以来，外围设备技术创新开辟了人机界面信息设计新领域，人机界面交互设计等领域研究使得微型计算机交互性能不断提升，为普通用户提供越来越多的便利。
微处理器与硬盘的发明使得微型计算机具备能计算、能记忆的“大脑”，但如果没有鼠标、显示器、打印机等外围设备，微型计算机仍停留在“牛郎星”那样需使用开关输入信息、小灯输出结果的阶段，普通人与微型计算机间信息交互将会非常困难。键盘的发明使得“人→机”信息输入变得方便快捷，显示器发明使得“机→人”信息输出变得清晰明了。
1976年，同为电子技术爱好者的沃兹尼亚克（Steve Wozniak）受牛郎星启发，用MOS Technology公司6502芯片组装出第一代苹果（AppleⅠ）微型机。虽然交互性能较差，主要面向少量计算机发烧友，但键盘的发明极大地方便了用户信息输入。乔布斯敏锐地捕捉到微型计算机背后潜藏的巨大商机，他与好朋友韦恩共同成立苹果公司，并于1977年在Apple Ⅰ基础上推出改良版的第二代苹果电脑（Apple Ⅱ），如图4-1-6所示。
图4-1-6 左：Apple Ⅰ，右：Apple Ⅱ
通过改良键盘、配置显示器、增加外存等外围设备革新，安装字处理软件WordStar、数据库软件dBase Ⅱ、电子表格软件VisiCalc等兼容软件，Apple Ⅱ的交互性发生了质的飞跃，使用更加便捷，功能更加强大，逐渐成为各类小型机构、专业人必备工具。[44]我国代表团赴洛杉矶时报、日报经济新闻等海外知名媒体参访时，惊叹上述新闻机构已使用微型计算机进行新闻生产，微型机作为稿件处理神经中枢可谓名副其实的“电脑”。[45]Apple Ⅱ稳定的性能、友好的人机交互界面使得原本分散的个人信息处理需求被“点燃”，迅速形成一个每年销售达上亿美元的新兴市场，推动微型计算机技术创新发展。
IBM 5150是继Apple Ⅱ之后微型计算机发展历史中另一个里程碑式技术创新，如图4-1-7所示。
图4-1-7 IBM 5150[46]
从软硬件配置看，该机型配备Intel CPU、内存、显示器、软盘驱动器等硬件，并且预装微软开发的MSDOS系统。现代个人计算机架构基本延续IBM 5150模式，个人计算机（Personal Computer，PC）一词由此而来；[47]从生产模式看，5051进一步拓展了IBM计算机兼容原则，除BIOS外所有资料都公开，各类兼容机厂商迅速崛起：1982年康柏（Compad）、1984年戴尔（Dell）和联想……兼容性随之成为微型计算机领域的核心法则之一，IBM开创了一条与苹果公司完全相反的微型计算机创新发展路径。
从使用者（或人机交互）角度看，Apple Ⅱ和IBM 5150建立在键盘输入字符用户界面（Command User Interface，CUI）又称命令行界面（Command-Line Interface，CLI）的基础之上。人类作为视觉动物，直观图像最符合人的天性，[48]字符用户界面（UCI）对普通民众而言并非理想的人机界面（Human-Machine Interface，HMI），[49]施乐公司同年推出的Star电脑完成从键盘到鼠标，从命令到视窗，从文字到图像的图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）的转型，首创用户界面概念以及鼠标、图标、窗口等技术，能与激光打印机、以太网等外部设备兼容；[50]1984年苹果公司推出的Macintosh进一步引入超级卡（Hypercard）技术，使其成为第一台具备多媒体功能的微型计算机，[51]进一步丰富微型计算机功能，详见图4-1-8。
图4-1-8 左：施乐Star电脑，[52]右：苹果Macintosh[53]
至此，“人—机”交互架构基本形成，普通民众可以便捷地借助键盘、鼠标、话筒等输入设备向计算机传达各种操作指令，同时通过显示器、喇叭等输出设备了解进程、输出结果，如图4-1-9所示。
(www.chuimin.cn)
图4-1-9 人机交互系统的信息处理模型[54]
从20世纪70年代至今，随着软硬件技术创新发展，微型计算机与人的交互方式在不停地发展演化中，越来越便利，甚至形成一门专注于研究“人—机—环境系统”协调的新学科——人因工程学（human factors engineering）。[55]
可以说，微型计算机自诞生以来，外围设备技术创新开辟了人机界面信息设计新领域，人机界面交互设计等领域研究使得微型计算机交互性能不断提升，为普通用户提供越来越多的便利。加之，Windows、OFFICE等操作系统、计算机软件的不断改善，计算机不再是实验室专业人员的专属，开始走入学校，走入普通人家庭生活：[56]
不知道大家是什么时候接触电脑的？是的，电脑。二年级那会儿老师让我们每人都准备两个塑料袋当鞋套，开微机课了，没套鞋套的学生不给进。没有网，两三个人一台，老师给讲怎么用自带软件画图，怎么打字……
真正拥有属于自己的电脑是在初三。山东中考要考计算机，貌似是占七十分还是五十分。初三上半年，父母请人给组装了台电脑，扯了网线，还记得当时的兴奋，和阿含一起挤在电脑桌前，激动地申请了QQ号，恨不能昭告天下，我也是有QQ的人了……
山东小城市郊区的真实情况，直到后来接触的多了才明白我们那到底有多落后。很庆幸，我们那里很多父母相信读书改变命运，我同龄的很多人都上了大学，见识到更广阔的世界；庆幸现在的孩子能接触到更多东西……
即便偏远山区的孩子们也能够使用微型计算机：[57]
18年前，对于偏远山区，一个学校有一台电脑就简直是极其奢侈的贵重物品了。记得那时刚上三年级，上午第三节课刚下，办公室门口就围满了人。你一句我一言，大家讨论得很热烈。由于我当时所在的班距离办公室最远，等我们跑过去时，已经是最外面的一层了。为了看清到底是个啥玩意引起大家的兴趣，我们后面的又跑回教室搬来凳子，踩在上面看。
交互设备与技术不断演进使得电脑操作越来越方便，即便是偏远地区从未接触过微型计算机的小学生，也能很快上手。只不过当时台式电脑非常笨重，1985年日本东芝公司推出了T1000——第一次给人们带来“笔记本电脑”，[58]成为微型计算机发展史上又一个里程碑式产品，如图4-1-10所示。
图4-1-10 左：东芝T1000外观，右：东芝T1000内部[59]
与台式机相比，笔记本电脑具有体积小、重量轻，携带方便等优点；移动电源的配置更打破台式机原本的时空限制，使用起来更加方便。
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2023-10-18
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