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從觸覺的細膩感知到嗅覺的直接大腦聯系，再到味覺的復雜體驗，本文將帶您深入了解觸覺、嗅覺、味覺以及本體感知的復雜世界，揭示這些感官如何在人機交互中發揮作用。

“Don’t design things. Design behaviors.”— 深澤直人

本篇知識點概括：

1. 觸覺與體感能力（Somatosensory or Tactile Abilities）

– 觸覺的人機交互因素與范圍

– 觸覺交互界面（觸覺、本體感覺和前庭）

2. 嗅覺能力（Olfactory Ability）

– 嗅覺的人機交互因素與范圍

– 嗅覺交互界面

3. 味覺能力（Gustatory Ability）

– 味覺的人機交互因素與范圍

– 味覺交互界面

4. 第“六”種感官

5. 本體感覺和前庭系統

01 觸覺

觸覺與體感能力（Somatosensory or Tactile Abilities）

觸覺，也就是我們的體感能力，包含了感知運動、物體、溫度和疼痛等。我們的神經末梢對這些都非常敏感，能夠感應到物體的邊緣、光線、水分、溫度，甚至像薄荷或辣椒油這樣的化學物質。這些神經末梢不僅遍布皮膚，還存在于肌肉、關節、器官和骨骼表面，通常需要與物體直接或近距離接觸才能感知。同時，空氣、水等媒介也能傳遞這些刺激。比如說，我們感知溫度并不是因為遠處的溫度變化，而是溫度逐漸靠近我們。通過運動和摩擦，我們也能辨別很多觸覺信息：比如用手觸摸物體來感受它的質地，或讓物體像絲瓜絡一樣在皮膚上移動。

正如科學作家John M. Henshaw在《感官之旅》一書中提到的，“觸覺靈敏度可以通過測量兩個刺激點之間需要的最小距離來識別它們是否為不同點?！笨茖W家們發現，我們指尖的觸覺靈敏度特別高，能感覺到比大分子更小的凸起，這與觸摸表面的類型有關。

研究表明，從一種觸覺體驗轉變到另一種觸覺體驗，比起從視覺或聽覺的感知模式轉變到觸覺模式更具挑戰性。這種感官轉換和我們身體的運動技能緊密相連。像抓握力這樣的能力就依賴觸覺，失去抓地力時我們還得判斷物體表面是否太滑，這類判斷在生活中大部分都是在無意識中進行的。觸覺是我們最能適應的感官之一：我們能夠很快準確地感知到各種觸覺信息。

觸覺的人機交互因素與范圍

觸覺感知的分辨率因身體而異。觸摸在我們的嘴唇、舌頭、手指、面部和生殖器上是有最高分辨率的，這些部位對細微變化的感知非常敏感，而其他部位（如背部或大腿）的分辨率較低。

觸覺聚焦

觸覺有多個維度（如溫度、壓力、振動等），人們可以有意識地專注于身體的某個區域或特定的感知體驗。例如在運動后，肌肉的疼痛成為人們注意的焦點。

觸覺反射

觸覺覺反射與我們的運動反射密切相關。

• 起雞皮疙瘩或因寒冷或強烈情緒而發抖
• 出汗
• 痛覺的撤退反射

觸覺無障礙

觸覺的感知能力和身體的運動功能之間有緊密的聯系，例如手部的運動功能（抓握、觸摸）與我們感知物體的觸覺特征（溫度、質地、壓力等）密切相關。如果某個身體部位的運動功能受限（比如手部麻痹），那么我們就可能無法正常感知或響應觸覺刺激。因此，觸覺的輔助功能往往需要與運動功能一起考慮，以便提供更好的支持和適應。

觸覺其他能力

疼痛是與觸覺密切相關但不完全相同的感覺，它通常在身體遭遇極端情況時才會被觸發。痛覺受體（ Nociceptors）是與其他觸摸感受器大致相同的細胞類型。而瘙癢是一種特殊的感覺，通常與痛覺有關，可以引發抓撓的欲望。

觸覺交互界面（觸覺、本體感覺和前庭）

觸覺這個詞描述了我們對觸摸的感知，它包括觸覺感知、本體感覺（知道自己身體位置和運動）和前庭系統（與平衡相關的感覺）。本體感覺和前庭系統后面會詳細介紹。

實際上，大多數我們使用的界面（無論是計算機界面還是機械產品）都是觸覺式的，這其實不難理解，因為我們的手擁有最強的感官和運動能力，它們是我們與物體和環境互動的主要工具。在很多情況下，本體感覺占主導地位，觸覺和前庭系統起到輔助作用。而這些感官與視覺結合起來，形成了手眼協調，這是我們最常見的直接物理交互方式。

觸摸屏、鼠標和鍵盤是典型的觸覺界面，扳手、畫筆、刀具等工具也是。虛擬現實（VR）技術的發明者 Jaron Lanier 曾經提到，觸覺不僅僅是觸摸的感覺，它還包括我們如何感知自己的身體、運動，以及與外部環境的互動。讓人驚訝的是，觸覺的定義其實并不那么簡單，因為我們對身體如何感知自身和世界的運作方式，仍然存在很多不解之謎。簡單來說，觸覺包括我們對物體的溫度、粗糙度、柔軟度、尖銳度等的感覺，也包括我們感知到腳趾受傷或抬起重物時的感覺。這就是你感受到的一個吻，腿上坐著的貓，光滑的床單，或者沙漠中不平的道路。觸覺不僅是性愛的愉悅、疾病帶來的痛苦，也包括暴力帶來的感受。

在計算技術領域，游戲設計師通常是推動觸覺界面創新的先驅。因為游戲設計需要創造身臨其境的體驗，把玩家完全帶入虛擬世界，打破現實與虛擬的界限。對于完全沉浸式體驗的追求，也推動了虛擬現實領域的進展。一些早期的游戲控制器像槍一樣，模擬射擊體驗。任天堂 Wii 和 XBox Kinect 技術則是觸覺技術的重大突破。它們使用傳感器將玩家的動作轉化為控制信號，讓玩家的動作變得更自然真實。

Wii 和 Kinect 讓觸覺技術有了飛躍性發展，玩家揮動控制器的動作可以像打網球、棒球，甚至投保齡球一樣真實。XBox Kinect 更是通過攝像頭跟蹤玩家的身體位置和動作，創造了基于手勢的交互方式。盡管這一技術取得了很大的進展，但也遇到了一些問題，因為人類的手指和面部動作比整個手臂的運動更加精細，這讓玩家在執行精確手勢時感到困難。目前，XBox 和 Nintendo Wii 的傳感器技術已被廣泛應用到自動化和消費技術領域。

早期的觸覺反饋技術，通常被稱為“電傳操控”，包括將伺服機構加到船舶和汽車方向盤上，以及飛機的控制桿和太空探測器中。在動力轉向技術出現之前，船舶的方向舵是通過船長直接控制的，方向舵與水流接觸，形成一個反饋回路，讓船長能夠感受到水的阻力，從而做出調整。這和飛機的控制桿和機翼襟翼一樣，它們與氣流互動，提供反饋。動力轉向雖然增強了轉向的力度，但也消除了這種環境反饋，降低了轉向的精確度。因此，模擬這種環境反饋可以提升控制的靈敏度。

風速和阻力是影響飛機機身的力，通常不會通過觸摸來體驗。將它們作為觸覺反饋整合到方向軛中可以更輕松地駕駛。

現在各類智能座艙一直在試圖 ‘去手動’操作，這也許不一定是最優的方式，很多時候結合觸覺的硬按鍵可能才是最符合駕駛場景的交互體驗。

02 嗅覺

嗅覺能力（Olfactory Ability）

我們感知周圍環境的化學成分的能力，其實早在進化鏈的早期就出現了。盡管很難準確追溯第一次出現的時間，但即使是細菌也能感知周圍的化學物質。

嗅覺在所有感官中直接與大腦聯系，信息不經過丘腦的處理，而是直接進入嗅球，這也使得嗅覺在大腦中占有特殊地位。雖然科學界對嗅覺的具體機制仍有爭議，但普遍認為我們的鼻子有大約350種不同類型的氣味感受器，每種感受器可以檢測約30種不同的氣味。為了讓氣味被識別，氣味分子必須與這些感受器結合。

盡管嗅覺在現代生活中被其他感官（如視覺和聽覺）所取代，但它依然與我們過去的生存和經歷緊密相關，這也是嗅覺如此重要的原因之一。嗅覺不僅能強烈影響我們的情緒，還與長期記憶、幸福感和對地方的認同感有著深刻的聯系。

相比之下，聲音和視覺通常需要更多的刺激才能讓我們感到惡心，通常是通過象征意義或感官之間的不協調來引發這種反應。而氣味則能迅速讓我們產生惡心感，比如臭雞蛋、嘔吐物或排泄物的氣味。嗅覺還與饑餓、性喚起以及我們對身體親密關系的舒適或不適感密切相關。

嗅覺的人機交互因素與范圍

氣味需要空氣中存在一種化學物質，我們可以通過鼻子吸入。

嗅覺交互界面

電影制片人約翰·沃特斯曾嘗試為他的電影《聚酯》加入標有“Odorama”的刮刮卡，讓觀眾在觀看時聞到特定氣味。不過，這個創意并沒有引起太多的關注。

雖然氣味并沒有被廣泛應用于界面設計，但它在服務設計和品牌營銷中卻變得越來越流行。例如，像Krispy Kreme和Subway這樣的公司會在營業時間內烘烤食物，散發出誘人的氣味，吸引顧客進店。零售和酒店行業也開始使用專門的品牌香氛來塑造品牌形象，并創造積極的客戶體驗。有一項實驗發現，當巧克力香味貼在自動售貨機外面時，Hershey產品的銷量翻倍。早晨地鐵外飄著面包香的烘焙店也確實有更大的人流量。

03 味覺

味覺能力（Gustatory Ability）

我們一直認為味覺只有四種基本元素：咸、甜、酸和苦。但其實，科學家們又發現了第五種味覺——鮮味，這種味道與咸味有點相似。通過這五種基本味覺，我們可以了解到，單一的感官往往不能完全決定我們的體驗。舉個例子，想象一下一個成熟的木瓜、炸雞三明治，或者一碗熱氣騰騰的洋蔥湯，上面融化著微微焦化的格魯耶爾奶酪。

這些食物的美味并不單純來自味覺，它們的復雜性是由味覺、嗅覺、觸覺（質地感受）和其他一些感官共同作用的結果，例如饑餓感。所有這些感官一起創造了我們所謂的“味道”體驗。

我們的舌頭上有味蕾，它們對化學刺激做出反應。與大家普遍認為的不同，味蕾并不是按照味覺類型分布在舌頭的特定區域，而是均勻分布在舌頭的各個部分。味覺和嗅覺這兩種感官非常緊密地協作，它們一起幫助我們感知食物的味道。嗅覺主要通過檢測空氣中的氣味分子來工作，而味覺則專門負責感知我們放進嘴里的食物。味覺的主要作用是讓我們享受食物的美味和快樂。

味覺的人機交互因素與范圍

大多數與味覺相關的體驗都跟食物的吃法或制作過程有關，目的是讓吃東西變得更愉快，或者讓像藥物、維生素這種不太好吃的東西，吃起來不那么難受。

目前沒看到有專門圍繞味覺設計的界面，雖然有一個叫“ingestibles”的新產品類別，它是基于物聯網（IoT）技術的設備，但這些設備主要關注的是人體腸道信息，而不是味覺體驗。還沒有關注到有專注于味覺或我們消化系統反應的交互界面，更多的還是圍繞飲食體驗的設計。（PS：未來有機會可以聊一聊有哪些有趣的食物設計）

Ingestibles：一種能夠無創監測炎癥、微生物群活動、營養吸收和其他腸道健康生物標志物的智能藥丸是 “腸道健康可食用物” 計劃的成果。

04 第六種感官

第“六”種感官

除了我們熟知的五種感官外，還有其他一些感官幫助我們感知世界。比如，我們有時間感，幫助我們理解時間的流逝；有平衡感，幫助我們保持站立和走路的穩定；本體感覺，讓我們知道自己在空間中的位置和運動狀態。同時我們還會感知與周圍物體或人的接近程度。這些感官一起幫助我們更好地與物理世界互動。另外，我們體內還有一些專門的感官，負責監測內部的狀態，比如饑餓、飽腹感、肌肉酸痛和體溫等。雖然這些感官往往不被我們特別注意，但它們非常重要。例如，如果我們失去平衡感，基本上就無法正常行動了。

時間和節奏

雖然我們常說“感覺時間”，但實際上時間感并不像其他感官那樣有明顯的刺激源或特定的傳感器。將時間流逝的感知視為一種特殊的感覺，可能有助于我們理解它。像其他感官一樣，時間感是由多個部分共同作用的結果。

時間感與節奏感緊密相關，節奏感是感知時間的一種重復模式。時間感非常重要，它幫助我們預測未來的事件，完成需要多個步驟協作的任務，并在走路或做其他活動時保持節奏。例如，我們可以設定個人的慢跑節奏，也能感知和適應更長時間的周期，比如一天的晝夜節律。此外，時間感也幫助我們在對話中保持節奏，例如在交替發言時。我們這個物種總是與節奏和聲音互動，這對我們體驗生活至關重要。正如作曲家伊戈爾·斯特拉文斯基所說，“音樂是我們消化時間的最佳方式。”

此外，雞尾酒會效應（即在嘈雜環境中專心聽到一個特定聲音）也與節奏有關。研究表明，節奏幫助我們根據熟悉的語音節奏來預測單詞。在這種效應中，時間感可能還幫助我們辨別聲音的來源，例如判斷是哪只耳朵先聽到聲音。

05 本體感覺和前庭系統

本體感覺是我們最自動的感官之一，也是我們意識最差的感官之一。它是一種內在的感覺，讓我們感知身體和部位的位置、關節位置以及我們在體力任務中花費了多少努力。它由肌肉、肌腱和關節中的本體感受器提供信息。它還告訴我們在空間中的位置。

耳朵不僅負責聽覺。它還包含耳蝸，它監測我們的方向、指導平衡和運動。該系統在視力中起著強大的支持作用，因為作為前庭眼反射的一部分，它將頭部的運動與補償性的眼球運動同步，以保持清晰的圖像。它還與其他系統協調，甚至是呼吸和循環等系統，這些系統會始終根據身體位置進行調整。

總結

世界由各種物質和能量構成，而我們的感官系統則是經過漫長進化，發展出了一種獨特的方式來感知這些元素。每種感官都承擔著特定的角色，盡管它們各自存在一定的局限性——這些局限性甚至可以追溯到它們的進化根源——但它們已經進化成能夠協同工作，共同應對日益復雜的需求。我們對世界的感知，往往并非依賴單一感官，而是多種感官之間相互作用的綜合結果，這一現象被稱為“模態”。為了設計出既符合直覺又讓用戶得心應手的多模態交互界面，我們必須深入了解每種感官的獨特能力、局限性、特點以及用戶的需求和期望。

跨越感官多模態交互系列也就此完結了，跨越兩個多月完成了跨越感官系列的更新，也認識了很多對多模態交互感興趣的讀者朋友，期待未來有更多的交流！

接下來會繼續更新一些感興趣的主題，敬請期待～