魏佳

【摘要】人與機器的關(guān)系由來已久，到底是人勝于機器還是機器勝于人也是歷來科學(xué)界爭論的議題。人與機器之間的交互敘事關(guān)系有三種類型，從最初的界面交互，到后來的融為一體，有著一種遞進的發(fā)展體系，而界面交互作為人機交互的重要形式，也經(jīng)歷了從硬交互到軟交互、從在場到透明等歷程。

【關(guān)鍵詞】人機交互；敘事；硬交互；軟交互

一、前言

人機之間存在著三種空間形式，人本身屬于真實的三維空間，界面是一個二維的平面空間，而從界面可以進入到虛擬的三維空間。人機之間的交互敘事涉及這三種空間關(guān)系。

人機之間的交互敘事由來已久，1960年，美國利克利德教授發(fā)表了一篇題為《人-機計算機共生》的論文，闡述了人機交互的重要觀點，提出了計算機應(yīng)該和人合作，這是大勢所趨。這篇文章在當(dāng)時產(chǎn)生了很大影響。第二年美國Philoo公司創(chuàng)造出頭盔式立體顯示器。20世紀50年代，美國攝影師莫頓·海利希（Morton Heilig）開始著手研發(fā)他心目中的“未來電影院”的設(shè)想，這種電影院全面超過了當(dāng)時極其簡陋的所謂的三維電影。1962年，他研制出一套立體電影系統(tǒng)，這種被稱為Sensorama的系統(tǒng)具有初級人機互動的意識，結(jié)合圖像、聲音、觸感、味道等多種感官刺激，采用了娛樂技術(shù)和模擬電子技術(shù)相結(jié)合的全新技術(shù)，觀眾在觀看影片時可以感受到立體的聲音、不同的氣味、偶爾拂面的微風(fēng)以及隨劇情振動或搖擺的座位等，具有現(xiàn)代VR電影的雛形，可惜當(dāng)時只能供個人觀看。

1965年，美國科學(xué)家伊凡·薩瑟蘭（Ivan Sutherland）在他的論文《終極顯示》中，暢想了未來計算機所構(gòu)成的虛擬世界，提出了交互圖形顯示、在虛擬環(huán)境中能夠體驗真實觸覺感受的力反饋等思想，這對他后來研究虛擬現(xiàn)實和計算機成像技術(shù)有深遠影響。薩瑟蘭在論文中說道：“我們生活在一個物理的世界，通過與這個世界的朝夕相處，我們已經(jīng)熟知它的特性，通過與這個物理世界相聯(lián)系的復(fù)雜情況，使我們很好地預(yù)見這個物理世界的很多性質(zhì)……一個與數(shù)字計算機相連接的顯示器可以給我們增長見識的機會，讓我們?nèi)ナ煜ぴ谖锢硎澜缰胁豢赡苷J識的概念。它開辟了一個觀察數(shù)字奇境的窗口。”[1]

在接下來的幾年中，致力于打造“終極顯示器”的伊凡·薩瑟蘭一直在研究頭盔式顯示器，他使用陰極射線管（CRT）研究出了第一個頭盔式顯示器（HMD），并發(fā)表了題為《頭盔3D顯示》的論文。當(dāng)人們戴上這個頭盔式顯示器時，會有身臨其境的體驗。經(jīng)過整個團隊的反復(fù)試驗，在原有研究的基礎(chǔ)上又加入了可模擬觸覺與力量的力反饋裝置，在1970年終于研發(fā)出了第一個各方面功能較為齊全的HMD系統(tǒng)，這對于后來的虛擬現(xiàn)實裝備有著奠基式的意義。

通過計算機和頭盔顯示器，人們可以看到虛擬的空間，這次研究初步實現(xiàn)了“人-機交互”。1972年，“電子游戲產(chǎn)業(yè)之父”諾蘭·布什內(nèi)爾推出革命性的交互視頻游戲《乒乓》（Pong）在交互性游戲中具有里程碑意義。到了20世紀80年代，美國人托馬斯·齊摩爾曼與加隆·拉尼爾合作發(fā)明的“數(shù)據(jù)手套”、美國宇航局建立的世界上第一個計算機虛擬環(huán)境等，人機空間交互越來越多的出現(xiàn)并影響著整個世界。90年代，虛擬現(xiàn)實頭盔在分辨率、3D效果、立體聲效等方面有著更進一步的精進。到了21世紀的第二個十年，虛擬現(xiàn)實技術(shù)有了爆發(fā)式發(fā)展，Oculus VR得到巨大成功，并因眾籌資金的支持研發(fā)出可穿戴的有著超寬視野的頭盔Oculus Rift。2016年，虛擬現(xiàn)實首次進入個人家中，人機交互變得越來越方便。

人機交互有三種類型，從最初的界面交互，到時空疊加再到后來的融為一體，有著一種遞進的發(fā)展體系。

二、界面交互

界面（interface）是不同物體之間的分界面，《現(xiàn)代漢語規(guī)范詞典》定義界面有兩層意思：一是物體和物體相接觸的面；二是用戶界面的簡稱。美國學(xué)者邁克爾·海姆認為，界面是“兩個系統(tǒng)之間通信的場所，既可用在硬件也可用在軟件或兩者的結(jié)合上。譬如，圖形界面可以用些隱喻，如桌面或有垃圾箱的房子，畫筆或尺子之類。字母數(shù)字界面，如IBM兼容機，由顯示器、鍵盤加上相應(yīng)的控制輸入輸出的軟件組成。界面在技術(shù)哲學(xué)中是個關(guān)鍵術(shù)語，因為它指的是人與數(shù)字機器之間的連接點”。[2]而在真實空間與虛擬空間之間，界面是一個匿名中介人，是促進交流互動的媒介，“界面便是兩種或多種信息源面對面交會之處。人作為使用者與系統(tǒng)相連，而計算機則成為交互式的”。[3]

（一）從“人”到“機”

按照《現(xiàn)代漢語規(guī)范詞典》的解釋界面是“物體和物體相接觸的面”，從這個意義上說，“人”是最為古老的界面，與其他的空間發(fā)生著各種各樣的接觸。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人機界面的發(fā)明，界面從“人”向“機”發(fā)生著鮮明的轉(zhuǎn)變。

人機界面有廣義和狹義之分，廣義的人機界面就是人與機之間存在的可以相互作用的媒介。梳理人類發(fā)展的歷史，界面的發(fā)展也經(jīng)歷了早期的口傳界面、印刷界面、機械界面、電子界面，到如今的比特界面。在界面的發(fā)展過程中，人的作用越來越重要。海姆認為，“界面指的是一個接觸點，軟件在此把人這個使用者和計算機處理器連接起來。這可是個神秘的、非物質(zhì)的點，電子信號在此成了信息。正是我們與軟件的交互作用，才創(chuàng)造出界面。界面意味著人類正被線連起來。反過來說，技術(shù)合并了人類”。[4]界面類似一個電子的畫框，“在這個框框里我們的符號——文字、數(shù)據(jù)、模擬——均得到了精確的控制，各種事物都表現(xiàn)出驚人的清晰”。[5]

在界面的發(fā)展中，人與機的博弈一直沒有停止，是人最終戰(zhàn)勝機器還是機器最終打敗人，這個命題也是很多電影導(dǎo)演熱衷的主題。當(dāng)然，界面也是人機和諧相處的關(guān)鍵。

2012年春晚韓庚的舞蹈《除夕的傳說》是一個創(chuàng)意型的新媒體舞蹈節(jié)目，以“除夕”的由來為故事背景，借助3D動畫，韓庚通過“人畫合一”的形式，結(jié)合武術(shù)混搭舞蹈，最終鏟除年獸。在節(jié)目中，韓庚與身后巨型界面上的虛擬年獸互動，現(xiàn)實人物空間和虛擬畫面空間非常切合的互動，從人到機共同構(gòu)成了一個精彩的節(jié)目。

諾蘭·布什內(nèi)爾一直對游戲情有獨鐘，在繼發(fā)明交互視頻游戲《乒乓》（Pong）30年后，他進軍餐飲業(yè)，將互聯(lián)網(wǎng)與餐飲業(yè)結(jié)合，成立了一家互聯(lián)網(wǎng)餐廳。顧客可以在餐廳里通過網(wǎng)絡(luò)界面自助點餐，所有的菜譜都顯示在游戲桌旁的觸摸屏幕上，點擊后菜單就直接通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到后廚。顧客通過界面還可與朋友及陌生人玩各類游戲，布什內(nèi)爾甚至計劃將數(shù)字圖書館引入到餐廳內(nèi)，讓顧客在享受美食的同時還能暢游知識的海洋。布什內(nèi)爾的這個數(shù)字餐廳將可觸界面變成了服務(wù)員，人的功能可以全部由機器來取代，將人與機的距離拉近，也將人與人的距離縮短。

（二）從“硬交互”到“軟交互”

狹義地理解人機交互界面，就是僅僅指計算機系統(tǒng)中的界面。人機交互和用戶界面可以分別定義為“用戶與計算機系統(tǒng)的通信和相互通信的介質(zhì)”[6]，“界面是人們看見的、聽到的、感覺到的”[7]，是可以支持交互的硬件和軟件系統(tǒng)。

人機交互有多種形式，從最初的發(fā)展到現(xiàn)在經(jīng)歷了三代更替，這三次更替也是從“硬交互”到“軟交互”的過程。第一個交互時代是鼠標(biāo)加鍵盤的時代。美國加州斯坦福研究所的道格·恩格勒巴特和同事們一直致力于研究一種可以更加簡捷操作電腦的方法，1968年12月9日，鼠標(biāo)在美國加州舊金山被發(fā)明出來。到了70年代，施樂公司一直致力于完善道格·恩格勒巴特的發(fā)明。1983年，首部配置鼠標(biāo)、名為“莉薩”的個人電腦由蘋果公司發(fā)明，因為鼠標(biāo)看起來非常像一只小老鼠，后來人們習(xí)慣將它稱為“Mouse”，其實它正式的名字為“顯示系統(tǒng)縱橫位置指示器”。鼠標(biāo)加鍵盤的經(jīng)典組合，到現(xiàn)在都一直是人機交互的重要武器。

第二個交互時代是觸摸交互時代，使人們的雙手從鍵盤和鼠標(biāo)中解放出來，人與機器的交互變得更加直接和簡單。1971年肯塔基大學(xué)的教師Sam Hurst博士為了使自己的工作效率提高、獲得信息和傳輸信息更加便利，他發(fā)明了一個觸摸傳感器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鼠標(biāo)，這種觸摸式傳感器體積非常大，是不透明的，在輸入數(shù)據(jù)上效率明顯提高。1974年Sam Hurst博士又設(shè)計了一款透明的觸摸屏，也是世界上的第一款，他本人也被稱為“觸摸屏之父”。1977年電子制圖及五線電阻發(fā)明申請專利后，觸摸屏技術(shù)更是得到了極大的改善并且廣泛應(yīng)用到今天。

1982年多倫多大學(xué)發(fā)明了由感應(yīng)食指指壓的多點觸控屏幕的多點觸控技術(shù)。同年，在美國一次科技展會上，Sam Hurst的公司展出了33臺安裝了觸摸屏的電視機，參展人可以親自感受觸摸屏幕。1984年，貝爾實驗室研制出一種能夠以多手控制改變畫面的觸屏。同年，微軟也開始研究該領(lǐng)域。1992年，作為多觸控技術(shù)的“腦機接口”技術(shù)也第一次被多倫多一家實驗室研發(fā)出來。從此，觸摸式界面開始流行，大量出現(xiàn)在一些娛樂和公共服務(wù)的設(shè)備上。而蘋果公司更是在2000年初將多控點觸摸屏應(yīng)用到手機、平板電腦上，人機交互中的觸摸交互大放異彩。

第三個交互時代是感官交互時代，在這個時代，人機交互已經(jīng)不需要直接的接觸，身體控制、感官交互占據(jù)主流。2010年微軟正式發(fā)布Kinect，這是一種3D體感攝影機，通過人的身體與計算機的控制來完成交互，它同時還具備影像和語音的辨識功能，以及即時動態(tài)捕捉、社群互動等多種功能。Kinect同時還推出了多款配套游戲。2011年歐洲時裝店Topshop位于莫斯科的旗艦店就安裝了一個利用感官交互來完成試衣的虛擬試衣間。這個試衣間利用微軟Kinect體感設(shè)備和增強現(xiàn)實技術(shù)，使顧客們完全擺脫了試衣的煩惱，只需利用Kinect設(shè)備動動手就可以試穿任意的服裝，還包括搭配各種配飾、帽子、包包等。顧客可以看到自己虛擬穿衣的3D效果，真實清晰，方便快捷。

除了身體的控制，人的任何器官包括聲音、呼吸、腦電波、意念都可以成為“軟界面”，實現(xiàn)人機的交互。黃心健在其作品《平淡之味》中，用人的呼吸當(dāng)作交互界面，通過參與者的吹氣，青瓷上的落花、雨滴會鮮活起來。埃蒙德（Elaine Brechin）和麥克（Michel Bret）合作的作品《蒲公英》，觀眾只要對著蒲公英或者羽毛吹氣，屏幕上就會呈現(xiàn)相應(yīng)的計算機視頻影像。2012年，InteraXon公司推出了一款腦電波感應(yīng)頭帶“繆斯”（Muse）?？娝箍梢岳脗鞲衅鱾蓽y大腦活動產(chǎn)生的微弱電流輸出。當(dāng)人們的情緒在專心和放松之間切換時，繆斯好比小米手環(huán)的心率測試功能那樣可以記錄并顯示腦電波的變化，而這些數(shù)據(jù)集合起來也有多種用途。

（三）從“在場”到“透明”

人機界面的發(fā)展，經(jīng)歷了從機器到人的側(cè)重、從“硬交互”到“軟交互”的變化，但不管哪種形式，界面一定是存在的。新近的技術(shù)可以使界面透明甚至是消失不存在。

馬克·波斯特在《第二媒介》一書中對于界面的透明化做出了這樣的評價，“因特網(wǎng)的界面必須顯示出某種程度的‘透明度，也就是說，要顯示為不是一種界面，不是一種介于兩個相異生物之間的東西，而同時還要顯得令人迷戀，界面在宣示其新異性的同時還要鼓勵人們?nèi)ヌ剿鳈C器世界的差異性”[8]。

2011年微軟研究院展示出一段技術(shù)演示影像，這是一段用戶可以用自己的雙手與虛擬的3D物體進行互動的視頻，它是利用幻燈機、Kinect以及光線分離設(shè)備，被稱之為“HoloDesk”的全新3D虛擬技術(shù)。美國得克薩斯州農(nóng)工大學(xué)在2011年的計算機人機交互研討會上，又推出了一個名為ZeroTouch觸摸屏技術(shù)。ZeroTouch沒有界面，好比一個空的相框，框內(nèi)充滿縱橫交錯的紅外光束，框的邊緣還安裝了多個紅外傳感器。ZeroTouch可以同時識別20個觸摸點，還可以越過“屏幕”進行各類程序操作。

2013年年初，設(shè)計師Lee Jinha展示了一種真正的透明顯示屏，參與者可借助這個透明屏幕穿過界面，“抓住”屏幕里面的東西，真實空間與虛擬空間在感官上似乎可以合二為一。這個系統(tǒng)目前還是依靠微軟的kinect體感系統(tǒng)結(jié)合增強現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)，目前的研發(fā)在向著迷你化、小型化做進一步努力。未來人們可以直接透過屏幕，用手去操作屏幕中顯示的東西，比如和游戲中的虛擬角色直接互動，當(dāng)網(wǎng)購一只手表時，可以將其直接“戴”在手腕上測試效果。2017年阿里巴巴旗下的無人超市已經(jīng)正式營業(yè)，顧客在進超市時打開淘寶掃碼進店，而后無論買任何東西都無需手機，支付寶會自動扣款。在整個過程中，機器的存在也已經(jīng)近乎“透明”。

加拿大媒介環(huán)境學(xué)家德里克·德克霍夫也認為界面會逐漸隱去，人機交互的未來界面應(yīng)當(dāng)透明化，“新的裝置，如眼睛跟蹤、圖像隱形和腦波界面，再加上從激光刀視網(wǎng)膜的投射，正在朝著從思維到機器的即時處理這一總體方向來”[9]。阿里巴巴已經(jīng)將這一理論實現(xiàn)，正在研發(fā)的智能家居、智能汽車等新型行業(yè)更會將這種互動進行到極致。

三、人機交融

早在1960年，利克利德教授就說過這樣一段話，“用不了多少年，人腦將會與計算機緊密地結(jié)合在一起，其結(jié)果將會使兩者之間的關(guān)系變成人類意想不到的樣子，處理數(shù)據(jù)的方法將與我們今天所知道的信息處理方法完全不同”[10]。

人機交互的最終發(fā)展是人與機器的融合，你中有我，我中有你。正如馬克·波斯特預(yù)想的：“人類與機器間的共生合成體可以說是正在形成……而這種合成體威脅了我們這種感覺的穩(wěn)定性。人類創(chuàng)造了電腦，接著電腦又創(chuàng)造了新型的人，這也許正在悄然發(fā)生。”[11]

電子人的發(fā)明是人機交融的產(chǎn)物，電子人（cyborg）又稱“半機器人”，是一種人機混合體的模式，既有機器的特征，又有人的特征。電子人制造的初衷是為了實現(xiàn)人類不能完成的任務(wù)，被稱為功能電子人。2008“合成時代”國際新媒體藝術(shù)展中，德國藝術(shù)家設(shè)計的《生動的廚房》就制造出了一個“廚房電子人”，這個有趣的廚房應(yīng)該是所有家庭主婦的夢想，一切家務(wù)勞動都可以由“電子人”自行完成，臺面上的抹布會自己擦拭臺面，勺子會自動攪拌咖啡，吸塵器會自行運轉(zhuǎn)工作，鏟子則在鍋里跳起了舞。澳大利亞藝術(shù)家斯蒂拉克展出的作品《人造的頭》，將人的思想融入機器中，這個以藝術(shù)家本人為原型的高達五米的頭像投影，也是一個實體對話裝置，只要有人靠近投影空間，傳感系統(tǒng)會通過提示使它睜開眼睛，人們可以用鍵盤輸入英文，它會自動識別并與之交流。這個人造的頭理解能力和溝通能力都非常強，還擁有面部表情變化和聲音情緒變化等多種能力。

除了功能電子人，還有觀念電子人和植入電子人兩種類型[12]。觀念電子人不強調(diào)技術(shù)的新穎、發(fā)明的獨特、電子人的能力，而是將其看作一種有關(guān)身份、等級、階層、政治的觀點和隱喻。植入電子人是將計算機的某種芯片植入到軀體中，使他賦予某種特殊的能力。英國電視劇《黑鏡》在第一季第三集《你的人生》中就設(shè)想了這樣的一個社會，每個人從出生時就在耳朵后面植入了芯片，這種芯片可以用影像記錄下他每一時每一刻的生活軌跡。無論哪一天，哪一年，關(guān)于哪個人的記憶，想看的時候就可以拿著“遙控器”把記憶的畫面隨時從芯片中調(diào)出來看。片中男主角最后實在受不了這種被技術(shù)和科技控制的傀儡人生，不想對以前發(fā)生的事情一遍遍回憶，最終取出了耳朵后面的芯片。

四、結(jié)語

麥克盧漢說過：“任何發(fā)明或技術(shù)都是人體的延伸或自我截除。這樣一種延伸還要求其他的器官和其他的延伸產(chǎn)生新的比率，謀求新的平衡……作為感知生活的延伸和加速器，任何媒介都立刻影響人體感覺的整體場?！盵13]人機之間的交互敘事其實也是將機器的能力轉(zhuǎn)化為人體某一部分的延伸，通過更加人性化、更加便捷的人機之間的交互方式，去深度拓展人類對于未知空間的認知，從而建構(gòu)更加科學(xué)的空間關(guān)系。

（本文由江蘇高?！扒嗨{工程”中青年學(xué)術(shù)帶頭人項目資助）

參考文獻：

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