人机交互技术
人机交互技术
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/02
开课平台智慧树
开课高校黑龙江科技大学
开课教师岳新赵金宪冯福生张剑飞程杰
学科专业工学计算机类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
人机交互技术已经深入到人们生活的方方面面,我们在工作中利用人机交互解决各类实际问题的同时。人机交互理念,技术和设备也逐渐发展和成熟。建立人与计算机或设备之间自然和谐,高效的交互通道,提升交互过程的体验和效率,就具有较高的现实意义和商业应用价值了。总之,人机交互研究和设计存在挑战,也具有巨大机遇,更自然、更实用、更贴切人们生活的人机交互设计将深刻地改变人们的日常生活。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
人机交互概述
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什么是人机交互
岳新
人机交互的发展历程
手工操作和命令行交互阶段
岳新
图形化用户界面阶段
岳新
自然人机交互阶段
岳新
人机交互的新技术
岳新
人机交互的应用
“四新”背景下人机交互在教育,医疗,文化领域的应用
岳新
人机交互在汽车工业,军事训练领域的应用
岳新
人机交互在娱乐,体育,生活,安全防伪领域的应用
岳新
认知过程
认知心理学
张剑飞
感知
张剑飞
认知
张剑飞
认知系统概念模型
张剑飞
交互设备
输入设备
冯福生
输出设备
冯福生
三维空间和虚拟现实交互设备
三维位置跟踪器
岳新
三维鼠标和手柄
岳新
数据手套和手势接口
岳新
三维扫描输入设备
岳新
动作捕捉和体感输入设备
岳新
三维显示设备
岳新
全息投影设备
岳新
触觉反馈设备和三维声音设备
岳新
3D打印,4D打印输出设备
岳新
人机交互技术
人机交互输入模式
程杰
基本交互技术
程杰
二维图形交互技术
程杰
三维图形交互技术
程杰
自然交互技术
多点触控技术
岳新
手势识别和表情识别技术
岳新
语音交互和眼动跟踪技术
岳新
人机交互系统的设计
图形用户界面设计思想
岳新
理解用户
岳新
设计流程和任务分析实例
岳新
任务分析实例
岳新
以用户为中心的界面设计
岳新
人机交互模型
目标操作方法和选择行为模型(GOMS)
岳新
时序关系说明语言(LOTOS)
岳新
用户行为标注(UAN)
岳新
任务模型表示法(CTT)
岳新
行为模型和结构模型的转换
岳新
人机交互系统的评估方法
可用性与可用性工程
赵金宪
支持可用性的设计原则
赵金宪
可用性评估
用户不参与的诊查式方法
岳新
用户参与的测试式评估方法
岳新
Unity3D基础操作
Unity3D的安装和资源应用
Unity3d特点和安装
岳新
Unity3D外部资源应用
岳新
视图编辑器
岳新
Unity3D的应用
摄像机和光影
岳新
父子级关系
岳新
地形系统
岳新
树木、草丛、湖泊
岳新
预制件和刚体
岳新
粒子系统
岳新
Unity3D的实例
篮球落地实例
岳新
碰撞游戏实例
岳新
虚拟现实交互技术
虚拟现实技术的概述
岳新
虚拟现实系统的分类
岳新
虚拟现实技术的发展
岳新
虚拟现实技术的应用
岳新
增强现实交互技术
增强现实技术特征
岳新
增强现实的核心技术
岳新
增强现实应用实例
岳新
  • 第一章人机交互概述

    人跟电脑、平板、手机等看得见摸得着的计算机进行交互,和嵌入到汽车、电视、微波炉等机器内部的计算机进行交互。人机交互无处不在,人机交互技术可以提高人们的工作效率,使人们的工作生活更加简洁,更加方便。

  • 1.1什么是人机交互

    人机交互的概念,从不同角度介绍人机交互

  • 1.2人机交互的发展历程

    介绍人机交互从萌芽走向发展和成熟阶段

  • 1.3人机交互的新技术

    以手势识别、动作识别、语音识别等为基础的自然人机交互技术不断涌现。

  • 1.4人机交互的应用

    介绍人机交互技术在新工科,新医科,新文科,新农科以及其他各个领域的应用

  • 第二章认知过程

    认知过程即是认识客观事物的过程,即对信息进行加工处理的过程,是人由表及里,由现象到本质反映客观事物特征与内在联系的心理活动。

  • 2.1认知心理学

    认知心理学认为知识是决定人类行为的主要因素。它研究人的高级心理过程。

  • 2.2感知

    用户通过感知向计算机输入信息,并接受计算机输出的信息。

  • 2.3认知

    认知涉及认知处理,如思维、记忆、学习、幻想、决策、看、读、写和交谈等。分经验认知和思维认知。

  • 2.4认知系统概念模型

    介绍认知系统概念模型,包括思维模型,信息处理模型,外部认知模型。

  • 第三章交互设备

    计算机系统的人机交互功能主要依靠可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。数字设备通过捕获和感知,接收人的肢体动作或语音等信息,完成信号转换,达到对设备控制和操作的目的。

  • 3.1输入设备

    文本输入设备,指点输入设备,图像输入设备等。

  • 3.2输出设备

    显示器,投影设备,电子墨水,打印机,语言交互设备等。

  • 3.3三维空间和虚拟现实交互设备

    三维空间定位设备,三维输入输出设备等。

  • 第四章人机交互技术

    近年来,随着机器视觉、人工智能、模式识别技术的发展,以及相应的计算机软硬件技术的进步,自然人机交互技术不断涌现。

  • 4.1人机交互输入模式

    请求模式(Request Mode),采样模式(Sample Mode),事件模式(Event Mode)。

  • 4.2基本交互技术

    基本交互技术,定位,笔划,定值,选择,字符串输入

  • 4.3二维图形交互技术

    几何约束,引力场,拖动,橡皮筋技术,操作柄技术。

  • 4.4三维图形交互技术

    直接操作,三维Widgets,三视图输入。

  • 4.5自然交互技术

    多点触控,手势识别,表情识别,语音交互,眼动跟踪等自然交互技术。

  • 第五章人机交互系统的设计

    设计者需要弄明白用户需要什么样的产品。系统分析阶段需要了解产品的特性、用户的特性,需求的获取、分析和验证。

  • 5.1图形用户界面设计思想

    图形用户界面是最常见,也是最常用的交互方式。图形用户界面是基于图形方式的人机交互界面。

  • 5.2理解用户

    衡量一个以用户为中心的设计的好坏,关键点是强调产品的最终使用者与产品之间的交互质量。

  • 5.3设计流程和任务分析实例

    理解系统中每个参与者及其所需完成的任务。

  • 5.4任务分析实例

    每个使用行为都是由若干步骤组成的,这些步骤可以使用顺序图进行描述。以读者借书的序列图为例说明。

  • 5.5以用户为中心的界面设计

    以用户为中心的设计方法有很多种,包括图形用户界面设计与评估,以用户为中心的逻辑交互设计,用于交互优化的结构化用户界面设计,以使用为中心的设计,OVID设计。

  • 第六章人机交互模型

    人机模型是人机界面软件的程序框架,它从理论上和总体上描述了用户和计算机的交互活动。

  • 6.1目标操作方法和选择行为模型(GOMS)

    GOMS通过目标、操作、方法以及选择规则四个元素来描述用户行为。

  • 6.2时序关系说明语言(LOTOS)

    用一套形式化和严格的表示法来刻画系统外部可见行为之间的时序关系。

  • 6.3用户行为标注(UAN)

    主要描述用户的行为序列以及在执行任务时所用的界面。

  • 6.4任务模型表示法(CTT)

    一种基于图形符号的,采用层次的树状结构来组织并表示任务模型的方法。

  • 6.5行为模型和结构模型的转换

    状态转换网络,在模型转换的整体框架中体现了进行转换的基本思想和意义

  • 第七章人机交互系统的评估方法

    评估主要目标: (1)系统功能的方位和可达性。 (2)评估交互中用户的体验。 (3)确定系统可能存在的特定问题。本部分将从可用性测试、专家评审法和可用性调查三个方面描述。

  • 7.1可用性与可用性工程

    可用性并不仅仅与用户界面相关,而是有更广泛的内涵。

  • 7.2支持可用性的设计原则

    介绍提高可用性的基本原则,这些原则分为可学习性、灵活性和鲁棒性三类

  • 7.3可用性评估

    用户模型法、启发式评估、认知性遍历,行为分析、用户测试、放声思考法、问卷调查和访谈法等。

  • 第八章Unity3D基础操作

    可以使用Unity3D轻松创建建筑可视化、三维视频游戏、实时三维动画等。Unity 3D游戏软件在虚拟仿真技术领域具有高的可移植性。

  • 8.1Unity3D的安装和资源应用

    介绍Unity3D特点,安装,外部资源应用

  • 8.2视图编辑器

    Unity的工作视图包括Game、Scene、Hierarchy、Inspector、Project、Console等视图。

  • 8.3Unity3D的应用

    学习摄像机,光影,物体父子级关系,地形系统,预制件,刚体,粒子系统等

  • 8.4Unity3D的实例

    通过Unity实例操作,学习相关知识

  • 第九章虚拟现实交互技术

    介绍虚拟现实系统的特点,分类,发展过程和应用

  • 9.1虚拟现实技术的概述

    虚拟现实的定义,和三个重要特征,分别是沉浸感、交互性和构想性。

  • 9.2虚拟现实系统的分类

    学习桌面虚拟现实系统、沉浸式虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统等。

  • 9.3虚拟现实技术的发展

    介绍虚拟现实技术的发展历程,研究现状,发展趋势。

  • 9.4虚拟现实技术的应用

    以虚拟现实技术的校园漫游系统设计与实现为例,进行简要讲解。

  • 第十章增强现实交互技术

    介绍增强现实技术的基本概念,核心技术和移动增强现实,以及增强现实应用实例。

  • 10.1增强现实技术特征

    学习增强现实的定义,以及AR的三个特征:虚实结合、实时交互、三维注册。

  • 10.2增强现实的核心技术

    增强现实技术包括显示技术、三维注册技术、标定技术、人机交互技术等技术。

  • 10.3增强现实应用实例

    以越王楼AR明信片为例子,对相应设计进行讲解。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 人机交互概述

    1.1 什么是人机交互

    1.2 人机交互的发展历程

    1.3 人机交互的新技术

    1.4 人机交互的应用

    视频数8
  • 第二章  作业测试
    第二章 认知过程

    2.1 认知心理学

    2.2 感知

    2.3 认知

    2.4 认知系统概念模型

    视频数4
  • 第三章  作业测试
    第三章 交互设备

    3.1 输入设备

    3.2 输出设备

    3.3 三维空间和虚拟现实交互设备

    视频数11
  • 第四章  作业测试
    第四章 人机交互技术

    4.1 人机交互输入模式

    4.2 基本交互技术

    4.3 二维图形交互技术

    4.4 三维图形交互技术

    4.5 自然交互技术

    视频数7
  • 第五章  作业测试
    第五章 人机交互系统的设计

    5.1 图形用户界面设计思想

    5.2 理解用户

    5.3 设计流程和任务分析实例

    5.4 任务分析实例

    5.5 以用户为中心的界面设计

    视频数5
  • 第六章  作业测试
    第六章 人机交互模型

    6.1 目标操作方法和选择行为模型(GOMS)

    6.2 时序关系说明语言(LOTOS)

    6.3 用户行为标注(UAN)

    6.4 任务模型表示法(CTT)

    6.5 行为模型和结构模型的转换

    视频数5
  • 第七章  作业测试
    第七章 人机交互系统的评估方法

    7.1 可用性与可用性工程

    7.2 支持可用性的设计原则

    7.3 可用性评估

    视频数4
  • 第八章  作业测试
    第八章 Unity3D基础操作

    8.1 Unity3D的安装和资源应用

    8.2 视图编辑器

    8.3 Unity3D的应用

    8.4 Unity3D的实例

    视频数11
  • 第九章  作业测试
    第九章 虚拟现实交互技术

    9.1 虚拟现实技术的概述

    9.2 虚拟现实系统的分类

    9.3 虚拟现实技术的发展

    9.4 虚拟现实技术的应用

    视频数4
  • 第十章  作业测试
    第十章 增强现实交互技术

    10.1 增强现实技术特征

    10.2 增强现实的核心技术

    10.3 增强现实应用实例

    视频数3
  • 期末考试