從科幻電影中學(xué)習(xí)手勢操作

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科幻電影中最吸引注意力的界面基本都是用手勢操作的。電影《少數(shù)派報(bào)告》(Minority Report)中預(yù)防犯罪小組的警察使用的界面就是如此。約翰·安德頓偵探通過此界面看到三個“先知”的預(yù)測畫面。當(dāng)出現(xiàn)未來可能發(fā)生的犯罪場景時,安德頓就會到事發(fā)地點(diǎn)阻止犯罪,并逮捕潛在犯罪者。

在充滿未來科技的電影中,這個界面是非常令人難忘的,也是電影史上被引用最多的界面之一。(有一個快速但不是很科學(xué)的測試方法,在谷歌中輸入[科幻電影名稱]+“界面”,比較搜索結(jié)果。我們發(fā)現(xiàn)包含“少數(shù)派報(bào)告界面”的結(jié)果有)459000個,是第二名“星際迷航界面”的6倍還要多(68800個)。

客觀說,在外行看來少數(shù)派報(bào)告界面就是手勢界面的代名詞。但該電影制片人的顧問 John Underkoffler(約翰-昂德科夫勒,麻省理工學(xué)院科學(xué)家,譯者注)甚至在為電影做顧問之前就已經(jīng)通過他的公司(Oblong)開發(fā)了了手勢操作界面。此界面在現(xiàn)實(shí)世界中版本是一個通用的多用戶協(xié)作平臺。他的公司幾乎可以讓電影中的場景在真實(shí)世界中實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

文中多次提到《少數(shù)派報(bào)告》,其中有兩點(diǎn)是值得注意的。

第一,好的演示可以掩蓋很多缺點(diǎn)。

好萊塢傳聞,湯姆·克魯斯(少數(shù)派報(bào)告中安德頓的扮演者)在拍攝使用該界面的鏡頭時需要經(jīng)常休息,因?yàn)檫@個界面非常難用。看影片時不難發(fā)現(xiàn)使用該界面要伸出手,但很少有人可以長時間把手臂舉的和胸部齊平并隨意移動。當(dāng)然,湯姆·克魯斯休息的鏡頭不會在電影中出現(xiàn)——這些刪掉的鏡頭會誤導(dǎo)那些想在現(xiàn)實(shí)生活中使用這種界面完成工作的人(會讓人誤以為很好用,其實(shí)并非如此)。

盡管電影沒想詳盡介紹這個界面,也不是需要像急著出售此技術(shù)一樣做全面演示,但我們應(yīng)該明白,在現(xiàn)實(shí)中演示已有技術(shù)時也有同樣的問題。演示界面的可用性(以及上述例子中的手勢語言)算然在賣出方案時是一種很有效的工具,但我們不得不承認(rèn)這種演示可能是一種誤導(dǎo)信息。因?yàn)槟悴粫阉械氖褂眉?xì)節(jié)都放在演示中。

第二,手勢界面要理解操作者的意圖

啟示來自于這樣一組鏡頭:Danny Witwer走進(jìn)Anderton的工作室,自我介紹的時候向Anderton伸出手(和他握手)。出于禮貌,Anderton也伸出自己的手。這時,電腦感應(yīng)到Anderton手部動作的變化,并誤以為是Anderton的命令,差點(diǎn)將Anderton的工作內(nèi)容移出界面(等于丟失)。Anderton不得不放棄握手,轉(zhuǎn)而操作界面,繼續(xù)剛才的工作。

(圖)

手勢操作界面中存在的最主要問題之一是用戶的身體就是界面的控制機(jī)制,但用戶只在某些時候才有主動操作界面的意圖。在其他時候,用戶可能只是想和別人握手,接電話或者撓癢癢。系統(tǒng)應(yīng)該包含不同的模式:什么時候用戶的手勢有含義,什么時候沒有。這可能和平常的開關(guān)一樣簡單,但用戶仍然需要觸及到開關(guān)才能完成操作(去按開關(guān)同樣會有動作,此動作也可能引起誤操作,譯者注)。

暫停命令可能會對此有所幫助,或者用帶有此命令的特殊手勢也行。再或者讓系統(tǒng)檢測用戶的視線,只有當(dāng)用戶的視線在屏幕上時才響應(yīng)用戶的手勢。不管用什么解決辦法,切換命令最好和控制機(jī)制在“不同頻道”上,只有這樣模式切換才能平滑并且快捷,而且不用擔(dān)心發(fā)出錯誤指令。

手勢操作還是一種不成熟的概念

其他手勢操作界面呢?我們觀察它們的時候可以得到什么?在此調(diào)查中還有很多手勢操作界面的例子,最早可以追溯到1951年,但在1998年之后才井噴式發(fā)展出現(xiàn)。(如下圖)

這一組圖片中,我們通過科幻電影看到了一種規(guī)則還不成熟的輸入技術(shù)。(input technology)圖中每個界面都差不很大,只有少數(shù)核心的地方保持一致。當(dāng)然,這些系統(tǒng)用于各種不同的場合,包括安全、遠(yuǎn)程手術(shù)、遠(yuǎn)程打擊、硬件設(shè)計(jì)、軍事情報(bào)工作、甚至外包體力勞動。

大部分手勢操作設(shè)備只提供給用戶一個可交互的界面(看不到其他硬件),但在《少數(shù)者報(bào)告》中需要用戶帶上一種指尖發(fā)光的手套,如上給蟲蛹做遠(yuǎn)程手術(shù)的圖片。我們可以想象成這是對可視方面的需求,這種方式確實(shí)方便電腦追蹤手指的確切位置。

好萊塢的“洋涇浜”(pidgin,形容好萊塢有很多表現(xiàn)手勢操作界面的方式,譯者注)

在調(diào)查中盡管沒有對一連串復(fù)雜手勢命令中每個手勢所代表的含義做出解釋,但我們可以從觸發(fā)操作的原因以及得到的結(jié)果上拼湊出一套基礎(chǔ)手勢詞匯。我們發(fā)現(xiàn)只有7中通用的手勢。

1、WAVE手勢激活

第一種手勢是擺動手臂以激活設(shè)備,就像把它叫醒或引起它的注意一樣。如電影《地球停轉(zhuǎn)日》(The Day the Earth Stood Still)中,Klaatu用手劃過半透明的控制面板來激活飛船操作界面。還有《捍衛(wèi)機(jī)密》(Johnny Mnemonic

)中主人公在浴室中揮手打開水龍頭,如今這已成為現(xiàn)實(shí)。(下圖)

2、PUSH手勢表示移動

移動物體的手勢基本上和現(xiàn)實(shí)中移動物體的方法一樣:用手指操作,手掌和手臂推動。移動虛擬物品時往往具有和他們現(xiàn)實(shí)世界中對應(yīng)的物品一樣的阻力和剛性。

虛擬重力和動量會在手勢進(jìn)行中出現(xiàn),即使按理說虛擬物品不應(yīng)該有這些性質(zhì)。我們可以看到《少數(shù)者報(bào)告》中Anderton是這么做的,而且《鋼鐵俠2》中Tony在移動他父親的主題公園設(shè)計(jì)方案投影是也是如此。(下圖)

3、TURN手勢表示旋轉(zhuǎn)

在虛擬界面中旋轉(zhuǎn)物體和在現(xiàn)實(shí)世界中旋轉(zhuǎn)物體有些類似。雙手拿住物體的不同邊,沿著軸線向順時針或逆時針方向移動,虛擬物品就會旋轉(zhuǎn)。美劇《螢火蟲》中Simon Tam博士用這樣的手勢來控制界面檢測他妹妹的大腦。(下圖)

4、SWIPE手勢表示關(guān)閉

關(guān)閉一個項(xiàng)目的手勢一般是揮出手臂,力道和方向都不重要。在《捍衛(wèi)機(jī)密中》Takahashi生氣的反手甩出手臂來關(guān)閉桌子上的可視電話?!朵撹F俠2》中Tony用正手揮動手臂來關(guān)閉不感興趣的設(shè)計(jì)。(下圖)

5、POINT或TOUCH手勢表示選擇

用指尖點(diǎn)擊或觸摸來指定選項(xiàng)或選擇工作對象。電影《第九區(qū)》中外星人Christopher Johnson觸摸立體顯示設(shè)備中的選項(xiàng)來選擇目標(biāo)。電影《天神下凡》里Brügen博士在做遠(yuǎn)程手術(shù)的時候,通過界面觸摸器官來確定手術(shù)位置。

6、探出手臂(EXTEND THE HAND)手勢代表射擊

要是小時候玩過牛仔與印第安人,你一定能認(rèn)出這個手勢。在一個手勢操作界面之前,探出手臂(手指或者手掌)指向目標(biāo)就能完成射擊。同樣的手勢出現(xiàn)在電影《迷失太空》里面主人公Will的遠(yuǎn)程打擊控制界面上。還有《超人中動員》中Syndrome的零點(diǎn)能量束。以及鋼鐵俠中也有類似的畫面。

7、PINCH和SPREAD手勢表示縮放

這一手勢在現(xiàn)實(shí)世界中沒有物理模型,電影中這種手勢的一致性來自于物理語義:拿住物體的兩邊,把手向外分開就可以讓一個物體變大。同樣,手指向內(nèi)收縮或手臂向內(nèi)并攏就可以讓物體變小?!朵撹F俠2》中Tony在檢測分子模型的時候就是用的這一手勢。雖然還有其他的手勢,但在此次調(diào)查中我們沒有發(fā)現(xiàn)和如上手勢一樣通用的模式。但我相信隨著現(xiàn)實(shí)中技術(shù)的成熟和科幻小說(電影)的發(fā)展,手勢操作的模式也會隨之變化。越來越多手勢操作的例子會讓整個手勢體系更加完善。

機(jī)遇:完善手勢體系。

在現(xiàn)實(shí)世界中有很多電影里從未提到的控制方式,而且他們都有相應(yīng)的自然手勢。聲音控制就是其中一種。用手塞住或者捂住耳朵是降低音量的自然手勢。但在科幻電影中很少有需要控制音量的場景,所以控制音量的手勢還沒有和上面提到的其他幾種手勢一樣形成規(guī)范。換句話說,第一個定義出控制音量的手勢操作界面將有機(jī)為充實(shí)手勢詞匯做出貢獻(xiàn)。

注意:偏離手勢操作規(guī)范時要謹(jǐn)慎。

上面所說的7中手勢已經(jīng)得到了認(rèn)可,因?yàn)樗鼈冊诓煌碾娪爸卸寄苤庇^的展示所表達(dá)的含義,這已經(jīng)獲得電影制片人的共識。當(dāng)然也有可能制片人從別的地方看到這種控制方式后加入到自己的電影中。如果一個手勢的含義已經(jīng)很明確了,作為設(shè)計(jì)師要想在此基礎(chǔ)上做變化會有迷惑用戶的風(fēng)險,因此只有在理由非常充分的時候才能謹(jǐn)慎做出改變。

直接操作

要注意上述7個手勢都是來自于和實(shí)物交互的經(jīng)驗(yàn)。這就引發(fā)了關(guān)于直接操作的討論。界面的直接操作意味著用戶不通過中間輸入設(shè)備或其他屏幕控制方式直接和和要控制的物體交互。

舉個例子,在“非直接操作”的界面上滾動一個長文本,如在Mac OS中,用戶需要握住鼠標(biāo)控制光標(biāo),將光標(biāo)移動到滾動按鈕上,然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)才能完成滾動操作。(作者為了突出“非直接操作”需要通過中間輸入設(shè)備完成而故意說的比較麻煩,譯者注)這么長的描述看起來挺傻的,因?yàn)檫@一系列動作發(fā)生在很短的時間內(nèi),用戶幾乎已經(jīng)把這種方式當(dāng)做約定俗成的,甚至已經(jīng)不記得最初接觸電腦時他們要依次學(xué)習(xí)每個步驟。但不得不說這種約定俗成的操作中,每一步都要額外的工作量。

但在一個“直接操作”的界面上完成同樣的任務(wù),如ipad,用戶只要把手指放在頁面上,然后上下拖動就可以了。此處沒有鼠標(biāo)、沒有光標(biāo)、沒有滾動按鈕的參與。總之,用手勢完成滾動操作可以減少物理負(fù)擔(dān)和認(rèn)知負(fù)擔(dān)。但由于直接操作需要復(fù)雜而且昂貴的技術(shù)支持,所以直到最近幾年才得到廣泛的應(yīng)用。

在科幻電影中手勢操作界面和直接操作策略是緊密結(jié)合在一起的。也就是說很少看見手勢操作界面不是直接操作的。

Tony Stark想移動他父親所設(shè)計(jì)公園的三維投影,于是他把手放在投影下方,把它托起來移動到實(shí)驗(yàn)室的新位置?!段灮鹣x》中Tam博士想旋轉(zhuǎn)她妹妹大腦的投影,于是他用手握住“面板”,就像旋轉(zhuǎn)真實(shí)物體一樣控制它。《少數(shù)者報(bào)告》中有一個例外,但完全能夠理解,Anderton操作的對象是視頻片段,而視頻是一種更加抽象的媒介。

手勢操作界面和直接控制策略不是既定的耦合。概念上來說,完全可以用手勢操作WIN7系統(tǒng),但WIN7系統(tǒng)并不是直接控制的界面。手勢操作既可以減少物理方面的中間媒介,又可以減少虛擬方面的中間媒介,所以,手勢一般都是直接操作的。但這種耦合并不能滿足所有用戶的需求。

如我們上面所講到的,直接操作所用的手勢需要現(xiàn)實(shí)世界中有對應(yīng)的動作習(xí)慣。但操作虛擬物時,我們不只想移動、縮放、旋轉(zhuǎn)它們,除此之外還有其他比較抽象的操作嗎?

正如我們所期待的,這也是手勢操作界面應(yīng)該考慮的方向。通過定義手勢含義來規(guī)定抽象操作的手勢,在現(xiàn)實(shí)世界中沒有簡單的對應(yīng)物,并不能得到人們的認(rèn)可,因此,還需要更多的解決方案。如調(diào)查中所示,一種解決方案是按上面附加一層圖形用戶界面。例如,當(dāng)Anderton不斷回放視頻片段來幫助他理解所看到的內(nèi)容時,以及Tony把一部分設(shè)計(jì)方案拖進(jìn)垃圾桶時,這些操作都是通過手勢完成的,但不是直接操作的。

但在一大堆GUI工具中調(diào)用和選擇工具是非常麻煩的,甚至?xí)斐上胧褂肈OS系統(tǒng)一樣的記憶負(fù)擔(dān)。如果處于解釋抽象操作的需求,我們可以推斷出在手勢操作功能齊全的界面中會布滿GUI圖形,并不像科幻電影中喜歡展示的干凈整潔,松弛有度的效果一樣。在調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)還有另外一種解決方案:使用聲音。

在鋼鐵俠中Tony對電腦說:JARVIS,你可以幫我建一個數(shù)字線框嗎?我需要可以可以操作的投影。收到命令JARVIS立刻開始工作。這樣一個命令如果用手勢操作完成可能要復(fù)雜很多。語言在處理抽象命令時很有效,人類也更善于應(yīng)用語言。所以語言是一個不錯的選擇。

多途徑都可以考慮:GUI、手指位置和組合、表情、呼吸、凝視和眨眼,甚至是腦電波都可以考慮。所有這些途徑理論上都是可行的,但都無法取代語言在處理抽象信息方面的優(yōu)勢。

注意:用手勢控制簡單、自然的的任務(wù);用語言控制抽象的任務(wù)。

手勢操作界面在完成自然的任務(wù)時很快捷,但如果需要進(jìn)行一系列操作,手勢很麻煩、效率比較低或者很難記住的時候手勢操作就不適合了。當(dāng)具體操作和抽象操作并行的時候,設(shè)計(jì)師應(yīng)該提供可選的操作方式,比較理想的就是語言輸入。

手勢操作界面:一種新興的語言。

近幾年隨著一些游戲平臺的發(fā)展,如任天堂的Wii、微軟的Kinect,以及觸屏設(shè)備的流行,如iPhone和iPad,手勢操作界面在商業(yè)上已經(jīng)取得了非常大的成功。人們一度想用“自然用戶界面”來形容這些。但上面那些科幻電影中的例子已經(jīng)告訴我們,手勢只在一小部分操作中是“自然”的。在復(fù)雜的操作中需要介入其他類型的交互方式。

手勢操作界面非常有前景。而且符合遠(yuǎn)程交互的理念。隨著遠(yuǎn)程技術(shù)的發(fā)展,遠(yuǎn)程交互已經(jīng)和現(xiàn)實(shí)世界越來越密切。所以拋開局限性不說,我們期望科幻電影制片人繼續(xù)在他們的電影中使用手勢操作界面,這樣可以促進(jìn)這些技術(shù)在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用和發(fā)展。

VIA:微博UDC

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