实物用户界面:起源、发展与研究趋势  

Tangible user interface: origins, development, and future trends

作　　者：米海鹏 王濛 卢秋宇 徐迎庆[2,1] Haipeng MI;Meng WANG;Qiuyu LU;Yingqing XU(Department Information Art ＆ Design, Tsinghua University, Beijing 100084 China;The Future Lab, Tsinghua University, Beijing 100084, China)

机构地区：[1]清华大学美术学院信息艺术设计系,北京100084 [2]清华大学未来实验室,北京100084

出　　处：《中国科学：信息科学》2018年第4期390-405,共16页Scientia Sinica(Informationis)

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2016YFB1001402);国家自然科学基金重点项目(批准号:61232013)和国家自然科学基金青年项目(批准号:61402250)资助

摘　　要：实物用户界面是一种新型的人机交互界面范式.通过实物对象与数字信息的耦合,实物用户界面允许用户通过抓握、移动、组装等自然的操作方式对数字信息进行操作.结合机电驱动等新兴技术,实物用户界面也可以通过自主移动、形状改变等方式,将数字内容的变化在真实世界中产生物理反馈.在诸多领域中,包括信息可视化、日常办公、教育与娱乐,以及支持创意创作等方面,实物用户界面都具有巨大的应用潜力.本文对实物用户界面的研究发展做了较细致的梳理,介绍了实物用户界面的起源及发展、理论框架、实现技术及应用领域等几方面,并展望了这一研究领域未来的发展趋势.Tangible user interface （TUI） is a new paradigm in the field of human-computer interaction. By coupling with physical objects and digital information, a TUI allows a user to perform natural actions such as grasping, moving, and assembling to manipulate digital information. With the latest approaches by integrating actuators, a TUI can also move actively or change shape by itself, thus enabling physical feedback. A TUI can be used in several application domains including information visualization, daily work, edutainment, and supporting creativity. This paper introduces the origins and development of tangible user interfaces, and discusses the theoretical frameworks, implementation technologies, application domains, and future research trends for TUIs.

关 键 词：实物用户界面 自然用户界面 界面范式 

分 类 号：TP11[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]