【形而下】关于车内人机交互设计的那些事儿（第四弹）——硬交互和软交互
在第三部分，我们关注了 HMI 的现状和过去——在这一部分以及接下来的文章中，我们展望它的未来。本篇讨论的是「 硬交互」 与「 软交互」。 硬交互方式和软交互方式 在讨论什么是最好的汽车内部交互方式之前，我们先简单说明一下已经存在的汽车交互设计类型。 汽车交互设计类型分为 硬交互方式 和 软交互方式 。 硬交互方式可被定义为司机的操控动作。 这种操控动作是谨慎的。例如司机按下一个按钮可以改变驾驶的位置；通过 GUI 或者将位置信息输入到卫星导航系统方式使用车载娱乐系统。 软交互方式可以被定义为机器而不是用户的操控动作。 例如，自动取消转向灯的信号。这个行为是不需要用户参与，而是直接由机器自动完成一系列动作。 后一种交互类型更加突出嵌入式内部传感器的作用和互联汽车的概念。例如，可以将一些相关信息通过 HUD(Heads-up Displays) 显示出来；自动调节灯光亮度甚至可以检测驾驶员是否已经闭眼。另外，我们发现软交互方式需要更多的维护和恰到好处的执行，因为在辅助和分心之间有一个明确的界限。 我们认为 将硬交互方式和软交互方式组合在一起，这是汽车 HMI 设计的关键。 上面的这个示意图提供了一系列的交互设计模板。它概述了在使用现有技术的前提下，我们对未来汽车交互设计的研究。我们通过对目前在汽车行业的研究和预测分析进而得到下面这幅图像。 「 当一台机器具有易读性，即它的外形直接描述了其工作方式，这个机器就是美的。它不是一个简单的用一层外皮覆盖在技术组件上，而是在机器的结构和表达方式上找到一种正确的平衡方式。这种表达方式来源于一些物体的之间相互作用产生的想法。」—— Konstantin Grcic (2007) 我们接下来深入探讨上面交互设计模板的每个部分。 A. 带嵌入式触摸平面的触觉控制器：混合界面 我们先看一段视频—— 2000 年宝马公司研发 i-Drive 控制界面: 在上面的视频里，我们注意到模式带来的问题——示能性和绘制圆周运动并在屏幕上产生线性输出。宝马在 2013 年表示将继续改进 i-Drive Touch，以减少控制按钮上方的触控界面产生的问题。 这种混合型交互方式带来了显著性的改进，因为它可以在屏幕上实现了更多主动式触控设计。 B. 带触觉反馈的触控屏： 触屏正在成为汽车 HMI 的一种单独的控制模式，比如应用在保时捷 918 和特斯拉 Model S 的触屏中控台。 尽管采用触屏这种方式似乎是提供了一种简单替代的方法来解决问题，但事实上，就像之前讨论的那样，它们存在可学习性的问题。这有可能导致司机常常分散精力，因为他们不得不一直依靠视觉反馈，而不能随着时间形成一种肌肉记忆或者下意识控制。 迪斯尼研究部门进行了一个有趣的实验。它们用一种触觉渲染算法模拟 3D 几何特征，比如（凸起、山脊、边缘和纹理以及触摸板表面）。如果这个算法被很好的应用，司机就可以随着时间不断强化肌肉记忆或者「 感觉」 控制。 C. 通过视觉听觉和触觉反馈回路实现 3D 手势控制： 使用手势控制 HMI 的某些特定部分，这是一个令人兴奋的概念。这主要是因为它提供了一个机会：重现早期汽车内的直接控制和反馈，尽管在那时它还存在一些问题。 这种 3D 手势感应正在变得越来越容易。不仅因为价格便宜的传感器和处理器，而且也与更好的软件算法有关。 3D 手势控制同时也作为一种概念正在深入人心，这归功于类似 Leap Motion 和 Kinect 控制器的配件。 我们不仅可以检测肢体动作，比如点头、面部位置和手势，还可以检测例如眼球移动等微小动作。然而，成本低廉的机器视觉产生的新交互模式到目前为止还没有被人们充分理解和分类。对绘制和学习触摸界面来说，这是一项挑战。 从字面上来说，可能存在上百种 3D 手势。人们需要花费时间学习和了解这一系列模式，但是目前人们还不能依赖手势控制，尤其就安全性而言。 实际上，无论是单独使用 Leap Motion 还是 Kinect 作为汽车主控制器，这里都有个关键的问题： 我们发现新的交互控制方式——手势控制，并不是一种来自身体上的必要直觉。丰富的身体交互反馈比如点击按钮、移动控制杆、换挡等等都不能很好的翻译成模糊数字形式。「 少数派报告」 风格的界面目前还是不可能实现的。 Denso 和 Chaoticmoon 的合作产品中，就使用了 Leap motion 作为控制器。它没有按钮，只有视觉反馈，并且使用了「 细小颗粒控制」 技术。 近些年，这种细小颗粒控制方法已经被一些研究机构关注。并且我们发现迪斯尼的研究成果是其中最有趣的一个。 这种 AIREAL 装置可以朝着用户的手发射一圈漩涡状空气。漩涡可以对用户的手产生冲击力，让用户感觉到一系列动态自由空气。 他们的原型是一种新的低成本、高度可缩放的触控技术。这种技术可以在半空中传达具有丰富表现力的触觉，作为长期创建大型增强现实环境的一部分。 这种大型增强现实环境可以随时随地提供具有吸引力的互动体验。 D. 语音控制界面: 基于语音控制的界面早已被人们想象出来，并在流行文化中为人们熟知。比如科幻小说主人公 HAL9000 和最近科幻电影《SHE》。尽管目前来看，人机对话还离我们很远，但随着自然语言处理和识别的不断改进，最近几年我们发现许多高品质的应用。相信这一天也将不久到来。 手机系统内置的 Siri 和 Google Now 已经在汽车交互领域扮演重要角色。比如 Nuance 公司给汽车制造商（例如福特）提供的 HMI 软件支持。 语音控制能够带来两个好处：一种是实现无 UI 设计代替身体和数字控制，使人们可以自由的与 HMI 交流。另一种是可以让驾驶员的注意力更加集中，增加驾驶安全性。 关于 HMI 的系列文章，在接下来会继续为大家呈现，请持续关注 GeekCar 的网站以及微信公众号（geekcar）。
【形而下】关于车内人机交互设计的那些事儿（第一弹）——ustwo 工作室
ustwo 是一家设计工作室，它对车内人机交互界面的当下与未来有自己的主张。接下来我们将从交互模式，对现行屏幕交互和视觉设计进行量化评定，对未来做近期展望，以及 ustwo 工作室对车内人机交互界面的独特设计理念，从这几个方面阐述这个议题。 随着先进的计算机系统与车辆的整合日益紧密，车内的交互界面也变得日益复杂。作为司机和车辆之间交互的主要一环，这些「 人机界面」（HMI）需要引起汽车制造商、设计师、以及工程师极大的关注。 因此，我们制作了这一系列的专题，我们将从五个部分深入探究车载人机界面复杂化的现象。我们会分析并且验证，为何我们坚信交互界面应当与汽车优雅的外观和内饰设计品味以及本性相符。我们还会概述与制造商合作时如何在引人入胜的体验设计里再加上一层人文关怀，以此来驯化这头称为 HMI 的「 野兽」。 引言 – 我们为什么会谈及此？ 在过去的十年间，哪一项消费类技术市场变化最大，进步最快？毋庸置疑，是移动电话领域。触屏的发展带来了划时代的用户体验，之后又催生了平板电脑、平板手机等等诸如此类的东西。同时随着芯片、显示器和网络技术的进步，移动设备已变得越来越实惠，并因此实现了前所未有的大规模普及。现在，这些移动互联网设备又在我们的车里找到了栖息之所，所以用「 像素点」 取代物理按键和旋钮，想来也是顺其自然的事情。 车载人机界面有着巨大的发展前景，然而我们现在还没看到汽车产业在 UX 和 UI 上有何建树。 软件供应商思科系统公司最近的一项研究认为，汽车行业在技术方面完全达不到消费者的需求。为了使车内人机界面跟上时代，行业本身需要作好准备。普适计算和分布式计算、用于测量生理和机械系统便宜又可靠的传感器、物联网的概念等等，都是至关重要的一部分，而且他们都可以通过智能手机实现。 挑战也在于此： 随着人们越来越依赖智能设备，他们开始期待在生活的其他方面也能有越来越多的嵌入技术。不幸的是，这些期望在目前这一代的车载人机界面上没有得到满足。 此外，所有制形式也发生了变化。年轻的城市民众正在抛弃保有汽车的想法，转而青睐「 按需付费」 的车辆共享方案，也就不再考虑那些新的设计方案。 然而，汽车厂商急于追赶潮流，他们只是简单地使用屏幕复制已有的东西，而不是另起炉灶重新盘算如何才算对用户更加友好和智能。 「 拟真」（Skeuomorphism）的做法随处可见，物理按钮被替换为屏幕上的长得差不多的二维按钮 – 熟悉度倒是保留下来了，我们习惯的触觉反馈却不存在了。当今的触摸屏人机交互界面，可以说是在为完全不同的使用场景粗暴地挪用从前的解决方案。我们认为，有必要重新考虑这一问题，直面这些挑战。 ustwo 是一家设计工作室，专长是创建跨多个技术平台的数字化产品和服务。对于车载人机交互界面，我们一直在发展中学习和适应 – 找准切入点，然后介入其中。我们对创新概念进行快速建模和测试，以此在人和技术之间建立有意义的连接，这让我们有坚实的基础以挑战现状。 下一期，我们将探讨车内人机交互的历史、现状，以及问题所在。要知后事如何，且听下回分解。