美國計算機協會的CHI 2011 (Conference on Human Factors in Computing Systems)於5月7日至12日在加拿大溫哥華舉辦。作為人機交互(HCI)領域的頂尖國際大會，CHI 2011為人機交互領域的最新研究提供了一個展示平台。　　

　　本屆CHI 2011大會主席
、微軟雷德蒙研究院高級研究員Desney S. Tan表示：“如ru何he通tong過guo將jiang技ji術shu無wu縫feng整zheng合he到dao人ren們men的de日ri常chang工gong作zuo中zhong使shi計ji算suan惠hui及ji更geng多duo人ren群qun，以yi及ji如ru何he進jin一yi步bu理li解jie和he改gai善shan人ren類lei的de生sheng存cun狀zhuang態tai一yi直zhi是shi我wo們men持chi續xu麵mian臨lin的de挑tiao戰zhan。”

　　一直以來
，微軟研究院通過經費讚助和學術貢獻為CHI提供支持。今年，有40篇由微軟研究人員撰寫或與他人共同撰寫的論文被CHI選中，約占大會接受論文總數的10%。

　　對Tan而言，這絲毫不值得驚奇。“weiruanyanjiuyuanzhiliyujinyibutuijinjisuanjikexueyujishudefazhan。youyurenleihejishuzhijiandeguanlianyufajinmi
，weiruanyanjiuyuanzhengjiangyuelaiyueduodejinglijizhongyurenjijiaohu
，zheyidiancongwomenyanjiurenyuandecanyuchengdushangyekejianyiban。”

　　微軟研究院首席研究員Bill Buxton對本次會議的貢獻不同尋常。在主題為“讓過去告訴未來：Bill Buxton交互設備精選展”上，Buxton收藏的交互設備令人印象深刻。

　　由微軟雷德蒙研究院的Ryen White和Matthew Richardson以及卡內基-梅隆大學的Yandong Liu聯合撰寫的論文《社區規模和接觸率對於同步社會問答的影響》（Effects of Community Size and Contact Rate in Synchronous Social Q&A）成為會議期間獲得最佳論文獎的13篇論文之一
；同時獲獎的還有由前微軟研究院實習生Gabe Cohn和訪問學者Shwetak Patel（兩人均來自華盛頓大學）、微軟雷德蒙研究院的Dan Morris和Tan聯合撰寫的論文《你的噪聲就是我的命令：以身體作為天線的手勢遙感》（Your Noise is My Command: Sensing Gestures Using the Body as an Antenna）。由來自Phillips Exeter學院（新罕布什爾州埃克塞特的當地中學）的Akash Badshah，來自華盛頓大學的Sidhant Gupta、Cohn以及Patel，以及來自微軟劍橋研究院的Nicolas Villar 和 Steve Hodges共同撰寫的《互動發電機：自供電觸覺反饋裝置》（Interactive Generator: A Self-Powered Haptic Feedback Device）成為獲得最佳注釋獎（Best Notes Awards）的兩篇文章之一。　

　　觸感家庭

　　想象一下，有一天你不再需要物理附件即可操作輸入設備——因為你的身體本身就是輸入設備。方法之一是在身體上附加傳感器。我們麵臨的挑戰則是將實際的“信號（signal）”與“噪音（noise）”分開——例如周圍環境中的電磁幹擾
，它們會淹沒傳感器
，導致信號難以處理。在《你的噪聲就是我的命令：利用身體作為天線的手勢遙感》這篇論文中，研究人員采用逆向思維解決這個問題。

　　“我們能不能把電噪聲 (electrical noise) 看作一種信息源？它們能告訴我們，用戶在哪裏以及他在幹什麼。”Morris回憶道，“這是第一次對可行性加以評估的試驗。”

存在電力線路和電器噪聲輻射的場合，人體就像一根天線。

　　人ren體ti是shi真zhen正zheng的de天tian線xian，在zai典dian型xing家jia庭ting的de嘈cao雜za用yong電dian環huan境jing中zhong走zou動dong時shi就jiu會hui感gan應ying到dao這zhe些xie信xin號hao。研yan究jiu人ren員yuan嚐chang試shi是shi否fou能neng夠gou識shi別bie出chu足zu夠gou精jing確que信xin號hao，告gao訴su係xi統tong用yong戶hu在zai觸chu摸mo什shen麼me
、shenzaihechu。weileceliangzhexiexinhao，yanjiurenyuanzaimeigeyanjiucanyuzheshenshangfangzhileyigejiandandechuanganqi

，bingjiluzhexiechuanganqibuzhuodaodedianxinhao。canyuzhezuochugezhong“手勢”時
，他們背包內放置的筆記本電腦就會不斷收集這些數據，例如觸摸牆壁上的特定點和電器，或者在不同的房間內走動等。

　　接jie下xia來lai，是shi確que定ding對dui這zhe些xie數shu據ju加jia以yi分fen析xi能neng否fou足zu以yi區qu分fen這zhe些xie手shou勢shi和he位wei置zhi。在zai很hen多duo情qing況kuang下xia，隻zhi憑ping借jie參can與yu者zhe身shen體ti所suo感gan應ying到dao的de環huan境jing噪zao聲sheng即ji可ke識shi別bie他ta們men的de行xing為wei了le。例li如ru，參can與yu者zhe可ke以yi通tong過guo示shi範fan操cao作zuo開kai關guan的de動dong作zuo，將jiang特te定ding電dian燈deng開kai關guan周zhou圍wei的de環huan境jing噪zao聲sheng“教給”算法語言，它就能確定用戶在觸摸開關附近五個點中的哪一個，精度在90%以上。同樣，研究人員可以識別參加者在任何給定時刻身處哪個房間，其精度可達99%以上，因為每個房間的電氣噪聲環境是迥然相異的。

　　“這是一係列相當可喜的成果，”Morris說：“現在，我們正在考慮如何把它打包成為一個實時交互的係統(a real-time, interactive system) ，以及當我們把你的整個住所都變成觸感平麵時，會有哪些創新情境。”

　　把患者當作醫療顯示平麵

　　來自世界衛生組織和美國醫學協會(the American Medical Association)debaogaozhengshi，bingrenbuzunshouyizhushichenggongzhiliaomanxingjibingdezhuyaozhangaizhiyi。youzhengjubiaoming
，yihuangoutongshigaishanhuanzhezunshouyizhudezuizhongyaoyinsuzhiyi。yanjiulunwen《AnatOnMe：利用基於投影技術的手持設備促進醫患溝通》(AnatOnMe: Facilitating Doctor-Patient Communication Using a Projection-Based Handheld Devicei)主要是幫助我們理解如何在麵對麵交流和臨床環境下使用輕便的手持投影技術，改善醫患溝通。

三個演示屏幕：a）身體；b）模型；c）牆麵。

　　論文作者弗吉尼亞理工大學的Tao Ni（微軟雷德蒙研究院的前實習生）,微軟雷德蒙研究院的Amy k. Karlson以及微軟研究院前研究員
、目前在多倫多大學任職的Daniel Wigdor
，以物理治療(physical therapy)為重點，聯合訪問了多名醫生，了解到常見的溝通挑戰和設計要求，而後製作並研究了手持式投影係統(handheld projection system)
，使其能夠靈活地為信息交流提供支持。醫生可以將手持投影儀對準牆麵或窗簾
，使之成為“無處不在”的顯示器
，也可以對準病人
，將有用的醫療信息直接疊加在解剖圖的特定部分上，形成“強化現實（augmented-reality）”影響，或稱之為“虛擬X射線(virtual X-ray)”。

　　由(you)物(wu)理(li)治(zhi)療(liao)師(shi)和(he)病(bing)人(ren)參(can)與(yu)的(de)測(ce)評(ping)和(he)正(zheng)規(gui)的(de)實(shi)驗(yan)室(shi)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，與(yu)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)相(xiang)比(bi)，手(shou)持(chi)投(tou)影(ying)儀(yi)能(neng)夠(gou)創(chuang)造(zao)很(hen)高(gao)的(de)價(jia)值(zhi)，提(ti)供(gong)更(geng)加(jia)令(ling)人(ren)投(tou)入(ru)的(de)認(ren)知(zhi)體(ti)驗(yan)。

　　“這是一個有趣的新領域
，”Karlson說：“因為，盡管在許多醫療機構裏，技術已經相當普及，但是在醫患麵對麵溝通和教育的環節上，技術仍然相對缺失。

　　“最酷的部分，是當我們把醫療圖像直接投射到研究對象的胳膊和腿上時
，聽到了他們的積極反應。他們說，‘哇！酷！’‘我感覺好像看透了自己的皮膚！’似乎在自己的身體上看到醫療影像
，是一件相當引人注意和獨特的體驗。”

　　手術室的非接觸型交互

　　隨著影像引導型流程在手術室裏的普及，醫師對與數字影像之間互動的需要也越來越多。在由微軟研究院學術合作部（Microsoft Research Connections）資助
，與蘭卡斯特大學的一個合作項目中，英國米爾頓·凱恩斯開放大學的Rose Johnson
，微軟劍橋研究院的Kenton O’Hara、Abigail Sellen和 Antonio Criminisi
，以及英國劍橋阿登布魯克醫院的Claire Cousins，他們合作來實現在手術室環境中豐富、靈活且非接觸型的患者數據交互。由此產生的論文《探索非接觸型互動在影像引導型介入放射學中的應用潛力》（Exploring the Potential for Touchless Interaction in Image-Guided Interventional Radiology）獲得了CHI 2011榮譽提名論文獎。

　　在介入放射學（the interventional radiology）等治療中，影像引導在外科醫生的工作中起著關鍵作用，然而由於消毒問題
，外科醫生必須避免接觸鼠標、鍵盤等輸入設備。並且不得不借助“代理（proxy）”來瀏覽數字影像，也就是通過手術小組的其他成員找到合適的影像、平移或縮放。這非常枯燥而且浪費時間。

　　 這張圖片是從計算機區域向X射線台拍攝的情景
，表現了外科手術團隊以及複雜的協作環境
，這正是非接觸型互動所必須解決的問題。

　　研究小組開始了實地考察

，目標是了解醫生的工作實踐。研究人員與外科手術團隊協作進行係統的開發和評估。針對Xbox 360設計的Kinectdengfeijiechuxinghudongjiejuefanganweiwaikeyishengtigonglezhongxinzhangwoshujudaohangkongzhiquandekeneng。danshi
，zaishixianjiemiandexietongkongzhi，yijishixianliuchangdexitongjieruyutuolishang，tamenrengmianlinhenduotiaozhan
，yinweixitongxuyaozhidaonaxiedongzuoshi“針對係統的”，哪些則不是。

　　Sellen說：“這zhe個ge項xiang目mu最zui有you趣qu的de看kan點dian是shi，我wo們men有you可ke能neng通tong過guo減jian少shao複fu雜za操cao作zuo所suo花hua費fei的de時shi間jian，並bing讓rang外wai科ke醫yi生sheng對dui他ta們men所suo依yi賴lai的de關guan鍵jian數shu據ju掌zhang握wo更geng大da的de主zhu動dong權quan，來lai真zhen正zheng改gai善shan病bing人ren護hu理li和he臨lin床chuang治zhi療liao效xiao果guo。從cong技ji術shu的de角jiao度du看kan，能neng夠gou讓rangKinect等技術在遊戲領域之外實現其價值

，是十分令人欣喜的。”

　　雙手並用

　　觸chu摸mo界jie麵mian十shi分fen適shi用yong於yu即ji興xing隨sui意yi的de互hu動dong，但dan用yong手shou指zhi精jing確que地di選xuan擇ze一yi個ge點dian，或huo移yi動dong影ying像xiang而er不bu至zhi於yu發fa生sheng旋xuan轉zhuan
，是shi不bu容rong易yi做zuo到dao的de，除chu非fei屏ping幕mu上shang有you菜cai單dan或huo把ba手shou。不bu過guo
，在zai觸chu摸mo控kong製zhi的de世shi界jie裏li，這zhe樣yang的de選xuan項xiang是shi不bu受shou歡huan迎ying的de，因yin為wei它ta們men會hui引yin發fa混hun亂luan。《岩石和軌道：擴展帶有形狀手勢的多點觸控互動
，實現精確的空間操作》（Rock & Rails: Extending Multi-touch Interactions with Shape Gestures to Enable Precise Spatial Manipulations），合作者包括來自微軟雷德蒙研究院的Wigdor,、Hrvoje Benko
，來自微軟公司的John Pella
、Jarrod Lombardo和 Sarah Williams，他們提出了一項解決方案，在平麵上結合運用可識別的手型和觸控。

　　“岩石和軌道”是對觸控交互詞彙的擴展。它保留了直接觸控輸入模式（the direct-touch input paradigm），但允許用戶使用流暢、高度自由的操作，同時提供簡單的機製以提高精確度
、指定操作限製以及避免遮擋。這套工具提供了用於定位
、分離、縮放以及使用係統可識別的手型操作的機製，同時也保留了傳統、簡單、直接觸控的操作。

　　《岩石和軌道》這篇論文認為，a）傳統、獨立識別手型的直接操控通常限製了用另一隻手進行的操作：b）旋轉
；c）調整

；以及d）單維度縮放。這樣實現了旋轉角度的流暢，因而可對屏幕內容進行迅速而高精度的操作。

　　該項目是微軟研究院和Microsoft Surface團隊協作的成果。為此，研究人員就能夠在現實世界的設計師（項目的目標受眾）身上驗證他們的成果。

　　Benko回憶說：“該項目最值得銘記的時刻之一，是當我們意識到我們可以的手勢可以在屏幕上‘常駐（persistent）’。按照從前的模式，你必須保持手的姿勢，才能發出特定選項的信號；而現在用戶可以‘創建（create）’或‘固定（pin）’某些特定手勢的替代符號，這讓操作更加輕鬆。這樣用戶就可以執行各種千奇百怪的組合操作，而無需長時間保持特定的手勢了。”

　　在微軟研究院針對如何加強人際互動而展開的調查研究中

，上麵隻是很少一部分例子。

　　“人機交互的意義在於發現和發明能深刻改變人們生活的技術，”Tan總結道：“微軟研究院致力於推進人機交互技術的不斷發展。”