當(dāng)前移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)成為人們生活的必需品之一，移動(dòng)設(shè)備的用戶界面及體驗(yàn)將越來(lái)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(shì)，分析了影響未來(lái)手機(jī)用戶界面的可能技術(shù)，并結(jié)合未來(lái)人機(jī)交互技術(shù)的走向?qū)ξ磥?lái)的手機(jī)界面的發(fā)展做了展望。文中認(rèn)為，未來(lái)手機(jī)的界面將會(huì)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(shì) 2009年全球手機(jī)業(yè)出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，但是智能手機(jī)今年的銷售量將超過(guò)1.9億部，比去年增長(zhǎng)11.1%。據(jù)市場(chǎng)研究公司Strategy Analytics稱，在運(yùn)營(yíng)商、廠商和開發(fā)商推動(dòng)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(zhǎng)900%，蘋果iPhone操作系統(tǒng)將是2009年增長(zhǎng)速度第二快的智能手機(jī)操作系統(tǒng)，增長(zhǎng)率將達(dá)到79%。從中可以看出，隨著智能手機(jī)價(jià)格的進(jìn)一步下降，用戶將對(duì)智能手機(jī)的需求大大增強(qiáng)，智能手機(jī)將是未來(lái)手機(jī)發(fā)展的主要方向。
未來(lái)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(gè)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(shí)，各種不同類型的傳感器的使用，手機(jī)將會(huì)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(yàn)。
隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬越來(lái)越大，通信質(zhì)量越來(lái)越好，安全性得到更大的提高，手機(jī)應(yīng)用將會(huì)得到更加蓬勃的發(fā)展，移動(dòng)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(huì)影響未來(lái)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(jì)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(chǎng)，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(jì)方案。
iPhone手機(jī)的幾個(gè)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(huì)得以實(shí)施。
2）用戶易理解的手勢(shì)操作。雙擊可以放大或還原圖片，手指撥動(dòng)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(shí)世界中遷移知識(shí)
3） 功能簡(jiǎn)單。只提供了最簡(jiǎn)單的功能，在短信中沒(méi)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(jì)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(chǎng)效果。在iPhone上使用了多種很炫的轉(zhuǎn)場(chǎng)效果，這些效果不僅使界面的過(guò)渡更自然，同時(shí)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(duì)用戶更人性化。
從當(dāng)前的市場(chǎng)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(jì)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(shí)，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(shí)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(chǎng)上的鍵盤手機(jī)操作方式，通過(guò)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(guò)是兩種普通交互范式的整合，沒(méi)有跳出現(xiàn)有的設(shè)計(jì)思路。
3.人機(jī)界面相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 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(yǔ)音、手寫、手勢(shì)、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(yàn)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(lái)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(duì)象，人類都是生活在三維的現(xiàn)實(shí)情景中，三維的交互對(duì)人類來(lái)說(shuō)是自然的方式。因此，三維的人機(jī)交互界面是未來(lái)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(lái)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(shí)世界中人與環(huán)境交互作用的經(jīng)驗(yàn)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(shí)世界中交互的真實(shí)三維感受，消除人被動(dòng)地去適應(yīng)系統(tǒng)界面所帶來(lái)的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，增加人機(jī)交互的整體效率。
（2）各種識(shí)別技術(shù)
1）手勢(shì)識(shí)別
手勢(shì)是人手或者手和臂結(jié)合所產(chǎn)生的各種姿勢(shì)，手勢(shì)蘊(yùn)含著豐富的信息，通過(guò)手勢(shì)可以傳達(dá)大量的信息，實(shí)現(xiàn)高速通信。大部分的任務(wù)利用手勢(shì)可以很自然地實(shí)現(xiàn),提供一種可視化的交互方式.但是對(duì)某些命令還是難以用手勢(shì)的形式來(lái)表達(dá),使得手勢(shì)和目標(biāo)語(yǔ)義表達(dá)之間存在差距,并且語(yǔ)義表達(dá)是否真正符合用戶的意圖也不容易判斷,設(shè)計(jì)不好手勢(shì)的往往會(huì)誤導(dǎo)用戶,影響了功能和可用性。[2][3]觸屏手機(jī)通過(guò)對(duì)手指劃動(dòng)屏幕的手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別，來(lái)完成與手機(jī)的交互。但是由于識(shí)別技術(shù)的限制，可用的手勢(shì)種類不多，隨著其他計(jì)算視覺(jué)等技術(shù)在手機(jī)上的成熟運(yùn)用，則手勢(shì)識(shí)別會(huì)有更大的發(fā)展。
2）語(yǔ)音識(shí)別
語(yǔ)音識(shí)別是較早就進(jìn)行的一種自然交互技術(shù)，語(yǔ)音撥號(hào)、語(yǔ)音命令控制、簡(jiǎn)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(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，用戶通過(guò)語(yǔ)音輸入來(lái)拓寬手機(jī)輸入的窄道，而語(yǔ)音的信息反饋則使用戶可以使用除視覺(jué)之外的第二感覺(jué)通道來(lái)接收信息。但是由于手機(jī)使用場(chǎng)景非常復(fù)雜，而語(yǔ)音識(shí)別的性能受到說(shuō)話方式、環(huán)境噪音、不同的說(shuō)話人同時(shí)在場(chǎng)等因素的顯著影響，因此語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在手機(jī)中的廣泛使用還有需要技術(shù)問(wèn)題需要解決。
3）表情識(shí)別
人的各種情緒變化以及對(duì)冷熱的感覺(jué)都是非常復(fù)雜的高級(jí)神經(jīng)運(yùn)動(dòng)，如何感知、記錄、識(shí)別這些變化過(guò)程是表情識(shí)別的關(guān)鍵。產(chǎn)品或者計(jì)算機(jī)對(duì)于面部表情的識(shí)別主要體現(xiàn)在跟蹤面部表情、對(duì)不同的表情進(jìn)行編碼以及識(shí)別面部表情。未來(lái)在手機(jī)中使用表情識(shí)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(wú)處不在[4]。同時(shí)，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(cè)手機(jī)所處的各種狀態(tài)，同時(shí)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(shí)技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)融合了數(shù)字圖像處理、多媒體技術(shù)、計(jì)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(jì)算機(jī)生成一種虛擬環(huán)境，通過(guò)各種傳感設(shè)備使操作者“沉浸”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)操作者和該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互。[5]它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的技術(shù)，生成逼真的視、聽、觸覺(jué)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(duì)象進(jìn)行交換作用、相互影響，從而產(chǎn)生等同于真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在未來(lái)的3D手機(jī)游戲、3D場(chǎng)景中瀏覽信息時(shí)，表現(xiàn)的更真實(shí)、有更好的用戶體驗(yàn)。[6]
。5）計(jì)算視覺(jué)
隨著處理器速度和內(nèi)存容量的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)的研究和應(yīng)用得到迅速的發(fā)展。[7]它的發(fā)展將對(duì)手勢(shì)識(shí)別、表情識(shí)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(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，將能讓手機(jī)更自然的進(jìn)行交互，同時(shí)也能更好的方便以手勢(shì)交流的盲人等殘疾人士更好的使用手機(jī)。
。6）無(wú)線通信技術(shù)本身的助力
3G、LTE等更高級(jí)的技術(shù)將會(huì)使未來(lái)的無(wú)線帶寬達(dá)到甚至超過(guò)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(shí)，機(jī)器對(duì)機(jī)器的交互在不久的將來(lái)會(huì)給交互的范式帶來(lái)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(lái)的手機(jī)概念也因此得到改變，無(wú)處不在的計(jì)算將使得界面無(wú)處不在。無(wú)處不在的界面將會(huì)是未來(lái)的發(fā)展方向之一。
4. 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)手持界面設(shè)計(jì)的影響 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前的熱點(diǎn)話題，它是指通過(guò)手機(jī)、PDA等手持設(shè)備來(lái)訪問(wèn)Internet 網(wǎng)絡(luò)的。然而通過(guò)移動(dòng)設(shè)備來(lái)訪問(wèn)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(huì)極大的干擾用戶，使用戶隨時(shí)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(dòng)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(guò)物理世界中的對(duì)象來(lái)訪問(wèn)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(wú)線帶寬的加大，手持設(shè)備性能進(jìn)一步的增強(qiáng)，都會(huì)無(wú)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(tái)更將無(wú)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(lái)了新的活力，他們必然會(huì)突破各個(gè)平臺(tái)的基本框架，開發(fā)出超想象的應(yīng)用界面，這也會(huì)引領(lǐng)界面的新變革。
從各平臺(tái)的應(yīng)用界面可以看出，未來(lái)的手機(jī)界面將會(huì)朝著更智能、更逼真、更靈活的方式設(shè)計(jì)。
5. 手機(jī)界面發(fā)展的未來(lái) 不管未來(lái)手機(jī)的外觀形態(tài)如何，手機(jī)的交互界面將會(huì)朝著以下的幾個(gè)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(lái)的手機(jī)將可以判斷用戶使用它的各種場(chǎng)景，并針對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行自然的反饋。手機(jī)定位信息、傳感器技術(shù)、無(wú)處不在的計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，使我們能對(duì)手機(jī)當(dāng)前的使用環(huán)境有更精確的認(rèn)識(shí)。
定位信息使我們能知道用戶當(dāng)前的位置，通過(guò)位置信息將可以得到用戶的基本場(chǎng)景。再通過(guò)各種傳感器信息，讀取當(dāng)時(shí)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(duì)當(dāng)前的環(huán)境信息，進(jìn)行自動(dòng)的情景適應(yīng)；在通過(guò)對(duì)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(wú)處不在的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)使手機(jī)作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以和其他的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)交互，未來(lái)的很多交互都是有手機(jī)自動(dòng)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(lái)的手機(jī)界面將不再局限于幾吋的設(shè)備屏幕中，無(wú)處不在的計(jì)算概念將會(huì)引發(fā)界面的新革命。界面的高級(jí)形式將是用戶在完成任務(wù)的過(guò)程中，只是體驗(yàn)到完成任務(wù)的美好感覺(jué)，而不需要感知到界面的存在，界面只是一個(gè)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(jì)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(lái)移動(dòng)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(cè)試這種交互形式的可用性，提出了用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)的指南。各種快捷的移動(dòng)搜索技術(shù)及云的概念，都增加了未來(lái)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(guò)電話的交流相比，用戶喜歡表現(xiàn)更豐富的面對(duì)面交流。[8]因?yàn)樵诿鎸?duì)面的交流中，除了語(yǔ)音的信息，還傳遞了各種不同的感覺(jué)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(yǔ)音、筆、觸摸、手勢(shì)、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(wèn)題的存在，使用戶在操作的過(guò)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(shí)，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(jué)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(dòng)設(shè)備交互設(shè)計(jì)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(lái)的雙屏幕的技術(shù)，但是后續(xù)的研究者沒(méi)有進(jìn)行更多的實(shí)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(shí)行可對(duì)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(guò)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(yàn)交互的樂(lè)趣而不被來(lái)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(jì)了雙屏幕的手勢(shì)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(shì)、凹的手勢(shì)及平面手勢(shì)三類。具體參見下圖。