當(dāng)前移動設(shè)備已經(jīng)成為人們生活的必需品之一，移動設(shè)備的用戶界面及體驗將越來越受用戶關(guān)注。本文介紹了當(dāng)前手機(jī)界面的現(xiàn)狀及發(fā)展變化的趨勢，分析了影響未來手機(jī)用戶界面的可能技術(shù)，并結(jié)合未來人機(jī)交互技術(shù)的走向?qū)ξ磥淼氖謾C(jī)界面的發(fā)展做了展望。文中認(rèn)為，未來手機(jī)的界面將會以自適應(yīng)的智能界面及多通道的人機(jī)界面占據(jù)主導(dǎo)地位。
1.手機(jī)的發(fā)展趨勢 2009年全球手機(jī)業(yè)出現(xiàn)負(fù)增長，但是智能手機(jī)今年的銷售量將超過1.9億部，比去年增長11.1%。據(jù)市場研究公司Strategy Analytics稱，在運(yùn)營商、廠商和開發(fā)商推動應(yīng)用的大力支持下，2009年運(yùn)行Android操作系統(tǒng)的智能手機(jī)出貨量將增長900%，蘋果iPhone操作系統(tǒng)將是2009年增長速度第二快的智能手機(jī)操作系統(tǒng)，增長率將達(dá)到79%。從中可以看出，隨著智能手機(jī)價格的進(jìn)一步下降，用戶將對智能手機(jī)的需求大大增強(qiáng)，智能手機(jī)將是未來手機(jī)發(fā)展的主要方向。
未來手機(jī)的處理速度將進(jìn)一步提高，手機(jī)的功能更多樣化與個性化，手機(jī)屏幕將更大、色彩更加炫麗，手機(jī)音質(zhì)也更好。[1]同時，各種不同類型的傳感器的使用，手機(jī)將會更智能的判斷手機(jī)的所處的環(huán)境信息，所有這些技術(shù)的利用都極大的提高了手機(jī)的用戶體驗。
隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)帶寬越來越大，通信質(zhì)量越來越好，安全性得到更大的提高，手機(jī)應(yīng)用將會得到更加蓬勃的發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)更催生了手機(jī)與PC的融合，這也將會影響未來手機(jī)界面發(fā)展。
2.當(dāng)前手機(jī)界面的現(xiàn)狀 當(dāng)前的手機(jī)根據(jù)交互的形式可以分為觸摸屏手機(jī)與鍵盤手機(jī)。兩者在交互和界面設(shè)計上存在著較大的差異。
蘋果公司于2007年推出的iPhone手機(jī)引領(lǐng)了這幾年的觸摸屏手機(jī)市場，當(dāng)前各大公司推出的手機(jī)多在追逐或者延伸iPhone的觸摸交互設(shè)計方案。
iPhone手機(jī)的幾個主要特點(diǎn)是：
1） 屏幕足夠大。iPhone手機(jī)采用了4.8吋的屏幕，分辨率達(dá)到了640*480。使手機(jī)操作界面與PC顯示器界面更加的接近，其單手操作的理念有機(jī)會得以實施。
2）用戶易理解的手勢操作。雙擊可以放大或還原圖片，手指撥動可以切換圖片，雙指拉伸可以放大圖片，雙指收縮可以縮小圖片等都是模擬自然的操作方式，用戶自然地從現(xiàn)實世界中遷移知識
3） 功能簡單。只提供了最簡單的功能，在短信中沒有轉(zhuǎn)發(fā)功能等。
4）逼真的圖標(biāo)。在iPhone上的圖標(biāo)設(shè)計都十分形象，使用戶一看就能理解其含義。
5） 超炫的界面轉(zhuǎn)場效果。在iPhone上使用了多種很炫的轉(zhuǎn)場效果，這些效果不僅使界面的過渡更自然，同時也給了用戶提供了正確的反饋信息，使用戶很容易就理解并記住交互的形式
6）傳感器的使用。在iPhone手機(jī)中使用了溫度傳感器、重力傳感器、光感應(yīng)傳感器等，完成了很多界面的自適應(yīng)操作，對用戶更人性化。
從當(dāng)前的市場反饋信息可以清晰的看出，iPhone在智能手機(jī)領(lǐng)域掀起了巨大的風(fēng)浪，其模仿者不計其數(shù)，也朝著iPhone指引的交互道路上前進(jìn)。
在iPhone推出的同時，Nokia公司推出了N95系列（12鍵鍵盤）、E71系列（QWERT鍵盤），這些手機(jī)做為鍵盤機(jī)的標(biāo)志產(chǎn)品是延續(xù)了Nokia的易用性的產(chǎn)品特性，同時在此基礎(chǔ)上大大提高了其配置。
它們具有的特性有：
1） 較高的硬件配置
2）易用性高。延續(xù)了N系列產(chǎn)品的特征，用戶很容易使用該產(chǎn)品。
3）功能強(qiáng)。手機(jī)中內(nèi)置的功能很多，當(dāng)前手機(jī)的基本功能在N95中都能找到。
4） 按鍵操作。延續(xù)了當(dāng)前市場上的鍵盤手機(jī)操作方式，通過手機(jī)導(dǎo)航鍵和軟鍵完成功能的操作。
雖然很多優(yōu)秀的公司都推出了許多別具特色的手機(jī)，如Blackberry系列，oPhone手機(jī)等，但所有的手機(jī)都是在現(xiàn)有的交互范式內(nèi)完成所有的功能，即使是即帶鍵盤又是觸摸屏的手機(jī)也只不過是兩種普通交互范式的整合，沒有跳出現(xiàn)有的設(shè)計思路。
3.人機(jī)界面相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢 為了更有效地在人機(jī)之間傳遞信息，一些新型的交互技術(shù)和設(shè)備逐步成熟，如語音、手寫、手勢、3D交互、鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)衣、數(shù)據(jù)手套、頭盔以及人機(jī)之間的傳感設(shè)備。這些新的交互技術(shù)在手機(jī)上的使用發(fā)展了手機(jī)交互的帶寬，突破了人與手機(jī)交互的基本障礙，構(gòu)造了更和諧的人機(jī)環(huán)境。
由iPhone手機(jī)的開發(fā)也可以看出，許多新穎的體驗是由新的技術(shù)創(chuàng)新完成的。在下面內(nèi)容，我們將討論幾種最有可能影響我們未來手機(jī)界面發(fā)展的技術(shù)。
。1）3D技術(shù)
由于人生活在三維空間，習(xí)慣于看、聽和操縱三維的客觀對象，人類都是生活在三維的現(xiàn)實情景中，三維的交互對人類來說是自然的方式。因此，三維的人機(jī)交互界面是未來發(fā)展界面發(fā)展的方向之一。
3D交互技術(shù)是為了克服傳統(tǒng)交互的2D限制而發(fā)展起來的，其目的是在人機(jī)之間構(gòu)造一種自然直觀的三維交互環(huán)境，將在現(xiàn)實世界中人與環(huán)境交互作用的經(jīng)驗盡可能直接移植到人機(jī)環(huán)境中，并在人機(jī)環(huán)境中獲得類似于或相同于現(xiàn)實世界中交互的真實三維感受，消除人被動地去適應(yīng)系統(tǒng)界面所帶來的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，增加人機(jī)交互的整體效率。
（2）各種識別技術(shù)
1）手勢識別
手勢是人手或者手和臂結(jié)合所產(chǎn)生的各種姿勢，手勢蘊(yùn)含著豐富的信息，通過手勢可以傳達(dá)大量的信息，實現(xiàn)高速通信。大部分的任務(wù)利用手勢可以很自然地實現(xiàn),提供一種可視化的交互方式.但是對某些命令還是難以用手勢的形式來表達(dá),使得手勢和目標(biāo)語義表達(dá)之間存在差距,并且語義表達(dá)是否真正符合用戶的意圖也不容易判斷,設(shè)計不好手勢的往往會誤導(dǎo)用戶,影響了功能和可用性。[2][3]觸屏手機(jī)通過對手指劃動屏幕的手勢進(jìn)行識別，來完成與手機(jī)的交互。但是由于識別技術(shù)的限制，可用的手勢種類不多，隨著其他計算視覺等技術(shù)在手機(jī)上的成熟運(yùn)用，則手勢識別會有更大的發(fā)展。
2）語音識別
語音識別是較早就進(jìn)行的一種自然交互技術(shù)，語音撥號、語音命令控制、簡單的數(shù)據(jù)輸入等工具已經(jīng)開始在手機(jī)中使用。利用語音識別技術(shù)，用戶通過語音輸入來拓寬手機(jī)輸入的窄道，而語音的信息反饋則使用戶可以使用除視覺之外的第二感覺通道來接收信息。但是由于手機(jī)使用場景非常復(fù)雜，而語音識別的性能受到說話方式、環(huán)境噪音、不同的說話人同時在場等因素的顯著影響，因此語音識別技術(shù)在手機(jī)中的廣泛使用還有需要技術(shù)問題需要解決。
3）表情識別
人的各種情緒變化以及對冷熱的感覺都是非常復(fù)雜的高級神經(jīng)運(yùn)動，如何感知、記錄、識別這些變化過程是表情識別的關(guān)鍵。產(chǎn)品或者計算機(jī)對于面部表情的識別主要體現(xiàn)在跟蹤面部表情、對不同的表情進(jìn)行編碼以及識別面部表情。未來在手機(jī)中使用表情識別技術(shù)，使手機(jī)能更進(jìn)一步了解人的情緒狀態(tài)，從而能更和諧的完成與人的交互。
。3）各種傳感器技術(shù)
MEMS（Micro Electrical Mechanical System）微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展將使傳感器的使用變得無處不在[4]。同時，集成了傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)而形成的傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，不僅可以幫助手機(jī)檢測手機(jī)所處的各種狀態(tài)，同時可以和其他設(shè)備進(jìn)行交互，極大的拓展相關(guān)的業(yè)務(wù)。
。4）虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實交互技術(shù)融合了數(shù)字圖像處理、多媒體技術(shù)、計算機(jī)圖形學(xué)、傳感器技術(shù)等多方面信息技術(shù)，它是利用計算機(jī)生成一種虛擬環(huán)境，通過各種傳感設(shè)備使操作者“沉浸”到該環(huán)境中，實現(xiàn)操作者和該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互。[5]它是以計算機(jī)技術(shù)為核心的技術(shù)，生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交換作用、相互影響，從而產(chǎn)生等同于真實環(huán)境的感受和體驗。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)將在未來的3D手機(jī)游戲、3D場景中瀏覽信息時，表現(xiàn)的更真實、有更好的用戶體驗。[6]
。5）計算視覺
隨著處理器速度和內(nèi)存容量的指數(shù)級增長，計算機(jī)視覺的研究和應(yīng)用得到迅速的發(fā)展。[7]它的發(fā)展將對手勢識別、表情識別等交互范式的應(yīng)用有著重要的意義。如果在手機(jī)中使用計算機(jī)視覺技術(shù)，將能讓手機(jī)更自然的進(jìn)行交互，同時也能更好的方便以手勢交流的盲人等殘疾人士更好的使用手機(jī)。
。6）無線通信技術(shù)本身的助力
3G、LTE等更高級的技術(shù)將會使未來的無線帶寬達(dá)到甚至超過現(xiàn)有的固網(wǎng)帶寬，這將使手機(jī)的應(yīng)用進(jìn)一步多樣化。同時，機(jī)器對機(jī)器的交互在不久的將來會給交互的范式帶來更大的影響。NFC等近距離通訊方式的普及使用，都將要求手機(jī)能有更自然的人機(jī)交互方式，未來的手機(jī)概念也因此得到改變，無處不在的計算將使得界面無處不在。無處不在的界面將會是未來的發(fā)展方向之一。
4. 移動互聯(lián)網(wǎng)對手持界面設(shè)計的影響 移動互聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前的熱點(diǎn)話題，它是指通過手機(jī)、PDA等手持設(shè)備來訪問Internet 網(wǎng)絡(luò)的。然而通過移動設(shè)備來訪問互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)有很大的不同，不僅可以處在安靜環(huán)境也可能在嘈雜的環(huán)境中；用戶周邊的環(huán)境（包括其他的人員）都會極大的干擾用戶，使用戶隨時轉(zhuǎn)移注意力；與PC相比，還有屏幕大小及輸入功能的限制。
在移動互聯(lián)網(wǎng)中，不僅包括在手機(jī)設(shè)備上的瀏覽內(nèi)容，也包括物理瀏覽，即通過物理世界中的對象來訪問Internet內(nèi)容，例如像RFID、NFC等，不僅僅局限于當(dāng)前的屏幕界面交互。
隨著無線帶寬的加大，手持設(shè)備性能進(jìn)一步的增強(qiáng)，都會無線互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展提 供了硬件條件。蘋果App Store、谷歌的application market等為代表的手機(jī)應(yīng)用平臺更將無線應(yīng)用的爆發(fā)創(chuàng)造了最有利用的條件。五花八門的應(yīng)用和有創(chuàng)造力的程序員也為創(chuàng)新界面帶來了新的活力，他們必然會突破各個平臺的基本框架，開發(fā)出超想象的應(yīng)用界面，這也會引領(lǐng)界面的新變革。
從各平臺的應(yīng)用界面可以看出，未來的手機(jī)界面將會朝著更智能、更逼真、更靈活的方式設(shè)計。
5. 手機(jī)界面發(fā)展的未來 不管未來手機(jī)的外觀形態(tài)如何，手機(jī)的交互界面將會朝著以下的幾個方面前進(jìn)。
。1）自適應(yīng)的人機(jī)界面
隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來的手機(jī)將可以判斷用戶使用它的各種場景，并針對場景進(jìn)行自然的反饋。手機(jī)定位信息、傳感器技術(shù)、無處不在的計算等技術(shù)的發(fā)展，使我們能對手機(jī)當(dāng)前的使用環(huán)境有更精確的認(rèn)識。
定位信息使我們能知道用戶當(dāng)前的位置，通過位置信息將可以得到用戶的基本場景。再通過各種傳感器信息，讀取當(dāng)時環(huán)境的聲音、溫度、濕度、亮度等各種環(huán)境信息，手機(jī)將能精確的判斷所處的環(huán)境，然后針對當(dāng)前的環(huán)境信息，進(jìn)行自動的情景適應(yīng)；在通過對各種情景的判斷，提出適當(dāng)?shù)挠脩粝胍姆⻊?wù)，滿足用戶的需求。無處不在的計算網(wǎng)絡(luò)使手機(jī)作為整個網(wǎng)絡(luò)上的一個節(jié)點(diǎn)，可以和其他的設(shè)備進(jìn)行自動交互，未來的很多交互都是有手機(jī)自動發(fā)起，但又是用戶正需要做這些操作。
。2）自然的人機(jī)的界面
未來的手機(jī)界面將不再局限于幾吋的設(shè)備屏幕中，無處不在的計算概念將會引發(fā)界面的新革命。界面的高級形式將是用戶在完成任務(wù)的過程中，只是體驗到完成任務(wù)的美好感覺，而不需要感知到界面的存在，界面只是一個完成任務(wù)的載體。設(shè)備或者界面存在的主要功能是延展人的認(rèn)知局限性（如計算速度、記憶能力與容量等），并在不增加人的認(rèn)知負(fù)荷的基礎(chǔ)上，協(xié)助人們完成各種任務(wù)。
當(dāng)前的許多研究人員都在嘗試著最新的界面形式，例如，Paul Holleis等人就服飾的電容觸摸輸入展開了研究，認(rèn)為這將是未來移動用戶界面的發(fā)展方向之一，并在各種服飾上開展了電容觸摸輸入的可行性研究，并模擬測試這種交互形式的可用性，提出了用戶體驗設(shè)計的指南。各種快捷的移動搜索技術(shù)及云的概念，都增加了未來用戶使用的方便性。
。3）基于多通道的手機(jī)交互界面
在日常生活，與只通過電話的交流相比，用戶喜歡表現(xiàn)更豐富的面對面交流。[8]因為在面對面的交流中，除了語音的信息，還傳遞了各種不同的感覺通道的信息，如面部表情所帶的各種情緒信息等。
多通道交互模式是指在界面中使用兩種或者多種的輸入、輸出模式，如語音、筆、觸摸、手勢、注視等結(jié)合的交互形式。[9]
由于手持設(shè)備屏幕小、輸入效率低下、精確選擇困難等固有問題的存在，使用戶在操作的過程中嚴(yán)重增加了其認(rèn)知負(fù)荷，從而容易導(dǎo)致用戶的急躁、厭煩心理。當(dāng)手持設(shè)備的交互模式采用多通道的方式時，可以彌補(bǔ)手持設(shè)備的缺陷，提高交互的效率和自然性。Sharon Oviatt等在手持設(shè)備上采用了基于自適應(yīng)聽覺界面的多通道的交互模式，發(fā)現(xiàn)它將能更有效、更靈活的與用戶進(jìn)行交互，它將是為了移動設(shè)備交互設(shè)計的重要方向。
。4）其他一些傳統(tǒng)界面的延伸創(chuàng)新
1）雙屏幕手持設(shè)備
早在1987年，DynaBook就展望了未來的雙屏幕的技術(shù)，但是后續(xù)的研究者沒有進(jìn)行更多的實用性的開發(fā)。Ken Hinckley等在09年的研究中，讓我們又看到了雙屏顯示的新型交互方式，它的實行可對當(dāng)前的交互方式產(chǎn)生較大的影響。
在他們的研究中，提出通過雙屏幕可以支持信息顯示與任務(wù)操作明確分工的交互技術(shù)，它將能更流暢的體驗交互的樂趣而不被來回切換所打斷。他們把雙屏幕隱喻成 “書”，根據(jù)“書”的日常使用情況，設(shè)計了雙屏幕的手勢交互方式，根據(jù)雙屏幕的空間關(guān)系，特別是雙屏幕夾角分為凸的手勢、凹的手勢及平面手勢三類。具體參見下圖。