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1、摘 要随着计算机在人们的生活中的比重不断增加，为了使用户与计算机之间更好的进行沟通，多媒体技术起着不可忽视的作用。现在，电脑正逐渐成为人们获取信息的主要工具，书法这种通过传统传播方式的文化也应该与现代的信息技术接轨，在新的时代以崭新的方式继续传承下去，既不丧失其原有的内涵形态，又能够以符合时代的方式出现在人们眼前，从而更方便更简单的被人们所接受。要实现这一点，多媒体技术也是不可或缺的。作品以盛行书法的唐代为切入点，通过书法本身的文字，再结合图形、影像、声音、动画等等，将唐代书法作品中所涵盖的信息数位化、立体化，再将其整合在一起，通过一定的交互形式表现出来，使其具有展示性及互动性，从而赋予这种古
2、老的文化以新的生命。关键字：多媒体，人机交互，用户界面，书法，中国文化The multimedia technology in the application of thecalligraphy art in tang dynastyAbstractAlong with more and more frequent usage of the computer in peoples life, multimedia technology is playing an important role in order to increase the communications and interac
3、tivity between users. Nowadays, computers and internet are major tools for people to get access to information. The cultures such as calligraphy which were usually learnt in traditional methods should also adopt the modern information technology, which will help discover a new way to pass and inheri
4、t these precious cultures and traditions in the new era. Multimedia technologys application in calligraphy will not lose its original form and essence, the calligraphy can also be shown in a unique way in front of people, which is also a more convenient and simple way for people to understand and ac
5、cept. To reach this goal, multimedia technology is indispensable.Work is based on the characters of tang dynasty calligraphy, combined with shapes, videos, sounds and automations to make the information of tang dynasty calligraphy digital and three-dimensional, which later I try to combine and show
6、through interactive ways so that the ancient culture will be more dynamic.Keywords：multimedia，human-machine interaction，user interface，calligraphy，Chinese culture多媒体技术在唐代书法中的应用杜琰滢 0721062010 引言中国书法是一门古老的汉字书写艺术，从甲骨文、石鼓文、金文（钟鼎文）演变而为大篆、小篆、隶书，至定型于东汉、魏、晋的草书、楷书、行书等，书法一直散发着艺术的魅力。中国书法是一种很独特的视觉艺术，是中国特有的一种传统艺
7、术。古往今来，中国汉字是劳动人民创造的，开始以图画记事，经过几千年的发展，演变成了当今的文字，又因祖先发明了用毛笔书写，便产生了书法。书法是中华艺术的基础，是汉字的艺术。在汉字产生的时候，书法也就已经产生了。它也是唯一一项把汉字本身和美结合起来的一种艺术，也是最能代表中华艺术精神和美学精神的艺术。在中国历史中，唐代由于经济的繁荣和国力的强大而被世界公认是中国最强盛的时代之一。在文化方面，由于国力的强盛使得当时的文学艺术发展得到了一个空前的高度，诗歌、文学、书法、绘画、建筑、舞蹈、音乐等等方面都取得了一系列的艺术成就，出现了一个全面繁荣的唐代艺术的壮丽时代。在书法方面，唐代书家林立，众派纷呈，书
8、体都在这个时代里得到了传承和发展，是最能全面而又集中体现中华书法艺术辉煌成就和独特神韵的一个时代。随着计算机的普及，新一代的文化传播方式渐渐抬头，现代信息技术已经逐渐取代了传统传播方式成为主流。现在，书法这种通过纸和墨来呈现的古老文化艺术在新时代的冲击下正面临着文化缺失的危机。世界华人书画艺术家联合会副会长志远文认为，要振兴中国书法，必须把书法艺术的宣传普及的重点转移到现代化的网络时代，必须要与电视等现代高新科技大众化媒体结合起来。由此可见，书法艺术要如何在新的时代中不被生活在新时代中的年轻人所遗忘并继续延续和发展下去，数字化是非常必要的。同时，随着网络的逐渐发展，全世界距离也在不断拉近。如何
9、让中国书法这种建立在汉字基础上的艺术形式被世界所认识所接受，只简单的通过照片、图片的形式还远远不够。中国书法是按照文字的特点及其涵义，综合其书体笔法、结构和章法进行书写的，对于不了解汉字的国外友人来说，如果只是通过图片，根本无法了解书法作品其中的内涵。而一旦将书法从纸面上移植到电脑上之后，再通过现代的多媒体技术，将书法所蕴含的深层含义表现出来，就能大大的提高书法的阅读性和理解性，同时也在无形中扩大了书法推广的目标范围。1 绪论1.1 课题的研究目的在文化泛滥的现代社会中，传统的文化正在逐渐缺失。信息传播渠道的多元化使得传统的书本传播方式渐渐失去优势。在这种大背景下，书法的数字化就显得尤为重要。
10、利用现代多媒体技术，结合音乐、绘画等姐妹艺术，将古老的书法文化通过现代的方式呈现出来，使平面的文字艺术不仅仅只呈现在纸面上，将它立体化实体化，再通过网络、电视等现代媒体方式传播出去，不但能提高传播效率，更能增强艺术的表现力和可接受性，发掘出古老艺术文化崭新的一面。1.2 课题的研究意义另一方面，在全球一体化的影响下，孩子们都热衷于学习西方文化，通过传统方式传播的书法文化对于从小接受新文化的年轻人来说并那么容易接受，中国传统的艺术文化正面临着一个隐性的危机。同时，作为中国古代文化中最基本的一项，要如何向国外尤其是西方国家进行推广，也是中国书法现在需要面对的一个课题。而将书法文化数字化之后，一方面
11、能把原本较为隐晦难以理解的文化内涵利用现代技术更通俗的表现出来，一方面也给原本的平面艺术增加了互动性，使其更容易被孩子、年轻人以及国外友人认识理解。1.3 研究范围和方法在书法发展史上，唐代是晋代以后的又一高峰，在楷、行、草、篆、隶各体书中都出现了影响深远的书家，楷书、行书、草书发展到唐代都跨入了一个新的境地，时代特点十分突出。唐代有记载有姓名的书法艺术家和书法理论家，就达一百八十多人。整个唐代书法，对前代既有继承又有革新，唐代墨迹流传至今者也比前代为多，大量碑版留下了宝贵的书法作品。所以唐代书法对后代的影响远远超过了以前任何一个时代。 因此有“书至初唐而极盛”的说法。目前书法的推广方法还是停
12、留在举办展览，展出名家作品的基础上。这种方法固然有其优点，但是对于广大不知道不了解书法的参观者来说，这种展览就显得过于专业了。俗话说“外行看热闹内行看门道”，书法和绘画不同，虽然都是纸墨艺术，但是书法所蕴含的美过于内敛，并不能够像绘画那样让外行看到“热闹”。这也是为什么书法难以在西方国家进行推广的原因所在。而如果能够运用信息技术，将书法作品与现代多元化的多媒体相结合，通过影像、声音、互动展示等方式以一个更容易被广大非书法爱好者所能够理解并接受的方式重新表现出来，所能达到的效果则比千里迢迢带着书法艺术品出国办展要好得多，同时在无形中还对艺术品产生了一种保护作用，防止由于展出过多而使流传千年的作品
13、有所损耗。用现代最新的技术为古老的书法文化裹上一层新衣，相信一定能够吸引许多观众尤其是年轻观众的目光。2 理论背景2.1 多媒体技术的概念与特点20世纪80年代中后期开始，多媒体计算机技术成为人们关注的热点之一。多媒体技术是一种迅速发展的综合性电子信息技术，它给传统的计算机系统、音频和视频设备带来了方向性的变革，将对大众传媒产生深远的影响。多媒体计算机将加速计算机进人家庭和社会各个方面的进程，给人们的工作、生活和娱乐带来深刻的革命。多媒体技术的特点：（1）能够完成在内容上相关联的多媒体信息的处理和传送，如声音、活动图像、文本、图形、动画等；（2）交互式工作，而不是简单的单向或双向传输；（3）网
14、络联结，即各种媒体信息是通过网络传输的，而不是借助CD-ROM等存储载体来传递的。2.2 多媒体技术的应用范围多媒体技术的开发和应用，使人类社会工作和生活的方方面面都沐浴着它所带来的阳光，新技术所带来的新感觉、新体验是以往任何时候都无法想象的。多媒体技术涉及面相当广泛，主要包括：（1）音频技术：音频采样、压缩、合成及处理、语音识别等。 （2）视频技术：视频数字化及处理。（3）图像技术：图像处理、图像、图形动态生成。 （4）图像压缩技术：图像压缩、动态视频压缩。 （5）通信技术：语音、视频、图像的传输。 （6）标准化：多媒体标准化。 2.3 多媒体技术在书法文化中的应用近年随着网络的普及书法也渐
15、渐从碑帖中转移至互联网上，网络中介绍书法的网站比比皆是，而且内容详细，资料齐全。但是上面所有的资料，依然只是单纯的文字介绍和平面的图片。换言之，只是将书本上的内容换个平台展示罢了。对于书法爱好者来说，虽然的确便利了很多，但是对于对书法没有兴趣或者之前没有接触过书法的人来说，其实本质上还是和书本没有差别。而近年来很火的水墨动画，虽然也有提及到书法，但数量也不多。“夜晶立体书法”的出现提出了将书法从平面变为立体的概念，但是本身也只是将书法和雕塑艺术结合，并没有投入多媒体信息化的要素。“多媒体书法”的理论一直存在，但是目前为止将其真正实施应用的例子还是少之又少。2.4 唐代书法与现代书法的发展对比唐
16、代书法可分三个时期初唐、盛唐、晚唐。这一时代新风格的形式，在初唐时尚处于渐变中，到了盛、中唐之际，从草书领域中出现了新风，随后楷体等诸体也别开生面蓬勃发展。到了晚唐书法发展则较小。初唐社会安定，经济日益繁荣，书法也蓬勃发展。朝廷定书法为国子监六学之一，设书学博士，以书法取士。唐太宗李世民喜好书法，倡导书学，并竭力推崇王羲之的书法，这对唐代书法的发展和繁荣起了重要的作用。历代盛称的唐初四家欧阳询、虞世南、褚遂良与薛稷代表了初唐风格。盛唐书法风格由初唐方整劲健趋向雄浑肥厚，真草更彻底的摆脱了王家的书派的束缚，形成自己的新风格。盛唐书法是在魏晋风骨的基础上形成的第一个书法高峰，呈现出磅礴、博大、雄健
17、的气象，折射出鲜明的时代特征和精神，并且适应时代和人民新的审美，创造出一种完全迥异于魏晋贵族化的书艺旧传统旧书风的崭新的盛唐有平民化勤想的新书艺新书风。这时出现了张旭、怀素、颜真卿和柳公权等著名的书法家。他们分别在狂草和楷书方面开创了新的境界。篆书以李阳冰声名最大，但其成就则不如史惟则。隶书则有韩择木、蔡有邻、李潮、史惟则四家。晚唐时随着国势渐渐衰弱，书法也没有初唐、盛唐兴盛，整体上由强转弱，观念上则从大胆创新到可以这种。风格向尚意、重意、气度萧散、折中纤美发展。但由于初、盛唐影像，也出现了一些书法家，其中柳公权最为出名，其他还有杜牧、高闲、裴休等。书法被称为纸上的音乐和舞蹈，书法的美建立在线
18、条章法、形体结构之上。但中国书法如今在多元化发展的同时，却暴露出盲目追求技术层面的处理和外形的设计，以造型的视觉效果掩盖书法的内在意蕴的弊病，与传统书法的精髓背道而驰。现代书法的这种背离导致了中国书法在众多使用书法的国家中处于边缘位置。新加坡在1988年就成立了国际书法家协会；韩国认为，中国书法在十年之后的发展将逊于韩国；日本一直认为只有日本的现代书法作品才能得到西方的认同尽管全国习书人数过亿，但多是中小学生和老人，16岁到50岁之间的书写者是个断档，中小学生和老人的书法热也仅是建立在兴趣的基础上。太多的功利性使得许多人练习书法的目的仅仅是把字写好，却无法提高到文化、精神的高度。3 多媒体结合
19、传统文化的案例3.1清明上河图动态还原图例3.1 中国馆的世博版清明上河图这次世博会中国馆最大的看点莫过于巨大的动态版清明上河图，长128米、高6.5米、面积达832平方米，分为日景和夜景两部分，每四五分钟轮回一次，其中日景部分有691个人物,夜景则是377人。整幅作品除了保留了作品本身的内容，还根据原图进行了再创作，结合当时的历史背景合理挖掘原图背后的故事，力求将北宋时期开封人民的生活真实还原。而开馆后，整幅作品也的确吸引了观众的眼球，不仅作品本身给参观者留下了非常深刻的印象，所展现的内容北宋时期开封人民的生活状态也都很快被观众理解并接受，可以说效果非常成功。3.2故宫虚拟现实化图例3.2
20、虚拟现实作品“紫禁城天子的宫殿” 图例3.3 网络“超越时空的紫禁城”虚拟紫禁城故宫博物院是明清两代皇宫，拥有世界上最大的78万平方米的古宫殿建筑群和100万件以上美轮美奂的历史文物，是我国第一批国家重点文物和世界文化遗产。但由于客观条件的限制和文物保护的需要，建筑物和收藏品的展示都受到很大程度的限制。而随着虚拟现实技术在博物馆数字化上的逐渐应用，这个问题已经得到了解决。虚拟现实作品“紫禁城天子的宫殿”的完成，标志着故宫文物和古建筑三维数据库建设的开始。参观者通过控制手中的摇杆就能随意控制视角，看任何自己想看的景观。之后在故宫博物院建院83周年的当日，由故宫博物院和IBM联合开发的名为“超越时
21、空的紫禁城”的3D虚拟世界也正式对外启动。用户只需登陆网站，下载程序安装之后，就能在自己家的电脑上身临其境浏览紫金城的里里外外。通过虚拟现实技术，全世界的人们足不出户就能完整地欣赏到中国最伟大的古建筑全貌，相比起电视报纸等媒体，大大增加了故宫的推广力度和推广效果。3.3三维水墨动画夏图例3.4 三维水墨动画夏水墨画是中国独具特色的传统绘画之一，60年代出现了二维水墨动画让纸上的画面动了起来，但随着之后国外动画片的引进，水墨动画也逐渐被年轻的孩子们所遗忘。而三维技术的兴起又让水墨动画重新回归了银幕，类似于夏这种三维水墨动画短片在网络上层出不穷。二维水墨动画的制作繁琐，而三维相对来说要简单的多，再
22、加上水墨这种表达方式细腻而唯美，因此受到很多动画制作者的钟爱。可以说水墨画这一传统的文化元素现在已经很成功的融入到现代动画技术中，在现在国外动画独占一片天的大环境下逐渐有了一块立足之地。4 实例制作4.1整体作品的前期规划唐代是中国历史上一个璀璨的朝代，经济和文化的发展都达到了一个空前的高度，因此当时所遗留下来的各类资料都非常庞大。唐代有记载有姓名的书法艺术家和书法理论家，就达一百八十多人，墨迹流传至今者也比前代为多，大量碑版留下了宝贵的书法作品。由于资料过于庞大，所以作品初期就决定按照书法的五种字体来进行规划。通过资料研究唐代书法文化，按照书体进行分类，从书法家、代表作品等各个方面入手进行深
23、入了解，并掌握足够的文献和碑帖资料。因为作品的初衷在于利用多媒体技术还原和推广书法文化，所以将作品的重点设定在互动方面。作品初期分为三个部分，第一部分是视频介绍，选出唐代书法五个书体中最具代表性的作品，脱离一般的平面展示方式，结合现代的图形、音乐等视频表现方式将其再现。第二部分是互动制作，利用人机互动的方式来介绍并展示整体的唐代书法。第三部分是界面制作，作为连接以上两个部分的媒介，将其结合成一幅完整的作品。4.2书法元素在作品中的选取与应用书法是文字的艺术，它既拥有文字传达信息的功能，也拥有艺术上的曲线之美。换言之，书法本身既可以作为界面上的文字要素进行信息传递，也可以作为图形要素直接加以运用
24、。因此作品整体的界面设计完全以文字本身为中心，再配合水墨风格，力求营造出浓重的书墨氛围。（1）作品的目的在于利用多媒体技术还原唐代书法文化，所以作品中尽量选取了唐代具有代表性的书法家与书法习作放进作品中。举例来说，楷书部分主要以颜真卿和柳宗元两位大师为主，草书部分则重点选用张旭和怀素的作品，隶书部分就重推隶书四大家。这样既使得整个作品的内容不会显得多而枯，也能够让浏览者最快捷最直观的了解到整个唐代书法的精髓。 图例4.1 作品中所选取的唐代名家手笔（2）参考现在网络上一些书法网站之后，发现大多看起来都比较吃力。因为书法本身已经包含了文字，而网站信息传递的主体也是文字，时间一长容易觉得满屏幕的文
25、字密密麻麻，产生视觉疲劳。基于这点，作者将整个界面上不需要的部分全部去掉，只保留需要的部分并将其放大突出，在这个基础上再将书法元素结合进去。这样一来一方面简化了界面，一方面也让作品想表达的主题更直观，达到传达信息和美化界面的双重目的。4.3多媒体技术在作品中的形式活用4.3.1 动态视频的应用作品第一部分的视频制作，作为整个作品的开端，采取影像的方式先对作品的主题进行了一个大概的介绍。选取部分唐代著名的书法作品汇总到一起，加入现代元素后再通过视频技术进行融合，首先让书法作品“动”起来。摆脱以往死气沉沉的书卷印象，以一个富有现代感的崭新面孔出现在浏览者面前，一方面给了浏览者一个对于书法的全新的视
26、觉体验，一方面也为作品先提了个头，清楚明确的表达出整个作品的主题。图例4.2 第一部分视频截图4.3.2 作品的界面分析传统书法是用水墨书写的，白纸黑字是书法一个重要的视觉特点，因此整体作品的色彩也以黑白两色为主。当然白纸黑字可能在视觉上会显得有点单调，所以背景采用了淡色水墨国画。书法和国画都是中国的传统艺术，两者都是使用毛笔和石墨来创作，所以自古也有“书画同源”的说法。水墨国画的背景加上作为目录的书法字形，整个界面就变成了一幅中国古典书画作品，使得作品体现出浓重的中国传统色彩。图例4.3 第一部分界面部分作品以云雾散去为开端，背景采用淡色水墨风景画，第一部分的主目录在画面正中占据整个版面，不
27、运用其他任何装饰，简洁明了，体现出整体作品以字为主的中心。此时目录字体采用统一的楷书字形，一来体现出整个作品的主题书法，二来使界面整体产生统一感。图例4.4 第二部分界面部分第二部分作为介绍展示字体的部分，界面设计上也采用了同样的模式，将不需要的部分完全去掉，只留下字体展示部分，占据整个页面的主体，突出这个部分的重点。为了更突出所要展示的字形，再结合互动效果，在展示书法作品的同时也让浏览者先在视觉上对选择的书法字形留下深刻印象，配合上背景的水墨风景画，使界面整体体现出书卷气息。图例4.5 第三部分界面部分图例4.6 第三部分内页部分第三部分作为第二部分的延续，背景继续采用和之前相同的水墨风景画
28、。目录部分则选择嵌入背景的方式，将背景图片上某些部分的笔画加深突出后作为点击区域，使目录部分整个融入背景中。同时使其闪烁，由此起到突出的效果，让整个界面在产生统一感的同时也并不会有无从下手的感觉。主体内容部分界面也以简洁为主，使其和整体界面风格融合。文字介绍部分则尽量避免文字过多，以能够一目了然为前提进行排版，做到不会使浏览者在视觉上产生疲劳感。4.3.3作品互动性分析互动可以说是整个作品中最为重要的一个部分，传统的传播方式与多媒体技术的差别就在于此。如果仅仅只是界面有所不同，虽然能够让浏览者感到眼前一亮，但其实还是换汤不换药。人机交互是多媒体技术中最为重要的一环，如何让用户不仅仅只是单纯地通
29、过眼睛、耳朵被动的去接受信息，而能够主动参与到作品中来，全方位的沉浸于作品中，才是书法数字化所最需要研究的课题。只有让用户全身心投入得去感受，去实践，才能更好的了解作品中所蕴含的内容，达到最好的推广效果。而互动技术种类繁多，并且为了让用户有更好的体验效果，有些需要配备非常复杂的专业设备。考虑到这一点，本作品采用了应用度比较大的互动模式进行制作。图例4.7 作品现场的触摸屏互动展示 作品在浏览方式上摒弃以往传统的阅读方式，采用了全新的互动模式。首先让页面上所有的字转动起来，摆脱一直以来留在人们印象中的平面感。而由于转动所产生的空间感也进一步让界面上的文字立体化，使浏览者在视觉上产生一种三维错觉。
30、转动的幅度则可以通过浏览者进行自主的控制，这样首先使得整个界面充满了趣味性。而点击进入后，背景部分则会随着点击的进出而不断缩进缩出，从而让整个作品随时都处于一种“动”的状态中，在视觉错觉的作用下，使浏览者在整个操作过程中感到完全置身于作品中。而考虑到互动模式的应用性，作品还可以配合各种设备进行展示。普通在电脑上时浏览者可以通过鼠标进行操作，放置到触摸屏上之后则可以通过手指来进行控制，再有如果配合动作传感器之后则可以通过身体动作的变换直接进行操控，更进一步加强作品的浸入式效果。5 结束语时代在进步，信息也在变革，文化遗产数字化将是一条不可逃避的道路。过去必须看实物才能看到的东西，现在通过数字技术
31、就可以看到；过去很难看到的文物藏品，信息技术使它可以无限制的展示。从这方面来说电子技术在保证文化传播的同时还保护了文物，更重要的是，随着数字技术的飞速发展，对其影响更是不可限量。书法是中华五千年历史中不可磨灭的璀璨文化，是中华民族的文化瑰宝，而且在世界文化艺术宝库中也独放异采，如何保护并发扬这种具有中国特色的非物质性文化遗产是一个很重要且急需解决的课题。而多媒体人机交互技术作为当今信息技术中发展最快的一部分，在为现代传播媒体带来新的革命的同时也势必将在未来的数字化生活中占据非常重要的一部分。而要如何将这两者有效的结合起来，做到完完全全的还原艺术本身的同时而又赋予它新的生命，是个庞大而又长久的计
32、划。“科技改变人类”，随着科技的发展，人类的生活也会更加便捷美好。未来的世界无疑将会充斥着数字信息，而其中，文化遗产将是必不可少的一部分。“以科技回顾历史，用科技展望未来”只有不断地从历史中吸取经验，才能够创造出更美好的未来。参考文献1 邢煦寰.隋唐书法艺术史论M.江西:美术出版社 2003.2 包备玉.中国书法简史M.上海:书画出版社出版 1983-11.3 朱天曙.中国书法史M.北京:文化艺术出版社 2009.4 单国强.中国书法鉴赏图典M.上海:辞书出版社 2007.5 紫都,王晓霖.唐代书法名作鉴赏M.北京:中央编译出版社 2005.6 李翰恭,张耀天.唐代书法四大家名品全集M.吉林:
33、摄影出版社 2002.7 任平.笔歌墨舞 : 中国书法艺术源流M.浙江:人民美术出版社 2000.8 黄剑.名作的中国书法史M.上海:复旦大学出版社 2008.9 陈振濂.品味经典,陈振濂谈中国书法史,魏晋-中唐M.浙江:古籍出版社 2006.10 殷荪,胡海超,童衍方.书画寻源M.上海:书画出版社 2001.11 朱光.书迹的浪漫情怀:中国书法文化M.沈阳出版社 1997.12 陈振濂.线条的世界 中国书法文化史M.浙江大学出版社 2002.13 董士海.人机交互的进展及面临的挑战J.计算机辅助设计与图形学学报2004 16(1).14 郭亚军,金先级.人机交互M.武汉:华中科技大学出版社
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35、4.18 Hermann Kaindl. How to Combine Requirements and Interaction Design Through Usage ScenariosJ. Human-Computer Interaction INTERACT 2007 2007(706-707).19 Alistair Sutcliffe, Sri Kurniawan, Jae-Eun Shin. A Method and Advisor Tool for Multimedia User Interface DesignD.UK:School of Informatics, Unive
36、rsity of Manchester 2005.20 Richard Kurin. Museums and Intangible Heritage:Culture Dead or Alive?J. Keynote Speeches 2004(4).译 文未来多媒体的用户界面无论是拥有多么强大和优雅技术的多媒体计算机,它潜在的用户界面,最终决定了这些系统将被使用。我们提供两个新兴行业界面的研究的概述,在未来多媒体系统将扮演着重要的角色:虚拟环境和普及运算。我们讨论它们是什么,为什么他们是重要的,并给出了其与当前多媒体系统。虽然鼠标和windows为用户界面提供2D图形、视频和声音,但虚拟环境不
37、仅包括交互式的3D图形,而是通过使用空间音频、触觉等形式进一步解决我们所有的感官。同时它仍然是一种提供高通量的视频点播、普及运算需要的研究目标,多媒体网络基础设施也支持极低交互的大量无线用户。为了在这些新范式中了解潜在需求,我们将介绍他们的术语和技术,并说明基本系统体系结构,研究正在讨论的问题、重点研究现状及未来的发展趋势。1 导论一扫最近的会议论文集，人机交互显示多媒体是其中最活跃的研究领域的界面的社区。大部分的工作以当前桌面计算机环境为主:一个工作站和一个或多个视频显示器输出、键盘和鼠标输入以及音频输出。我们的目标是要检查一个同伴的研究领域,超越这现有硬件技术，要求人们如何适应与那些我们现
38、在用的完全不同的未来的计算机。这个地方现在被电脑占据着，在我们的生活中它代表一个技术的能力、大小、费用、网络技术。它的表现非常优质、昂贵,3D图形硬件也实时高效。虽然现在可以在个人电脑中使用,但依然是高级选项。手写、语音识别渐渐抬头,但仍未成熟。除了少数的无线网络技术,连接端口上的计算机通常是静止不动的电脑。因为电脑是一项重大的投资,人们通常只需要拥有一辆,而不会拥有很多。这所导致的心理就是拥有一台“个人”的计算机,或者是低性能的手提便携式电脑或手持式电脑。给定的性能、合适价格的商品,这种心态对于当前计算机来说是合乎情理的。然而,这种情况会很快改变，最终将重新定义我们如何与计算机相互作用的两个
39、主要的范例是虚拟环境和普及运算。虚拟环境通过耦合三维互动装置和强大的多媒体计算机的显示器综合了世界。普及运算是一个术语,由Mark Weiser创造，用来描述将来我们被包围在计算机中，在我们的日常生活中计算机数量众多,却又如此平庸,以至于我们很难知道它们就在那儿。在这篇文章中,我们来检查在这两个领域中一些已经完成的工作，并探索他们所正在探究的东西。首先,我们回顾他们的常用术语，并提供短暂的历史回顾。既然两者在很大程度上依赖着相当不寻常的、成熟的硬件的技术,我们接下来就提供高端的介绍来表明硬件问题。这是一个描述体系结构，采用当前研究的关键途径。然后在我们所提供的背景下在这些章节中建立体系，展示出
40、一套对今后工作问题方向的研究。我们试图强调,在许多方面,虚拟环境与普及运算相辅相成,都旨在创造一个令人兴奋的新形式的多媒体计算机,这远强于任何一种独自一人实现的方法。2硬件技术我们提供高层次的概述以介绍当前用于虚拟环境和普及运算计算系统的硬件:空间追踪器、绘图、音频、显示器和互动装置。不仅仅是努力为客户提供全面的报道,我们更有足够的细节，便于读者更好的理解用户界面。完全呈现的场景 共同创造的虚拟环境是为每个用户建造全合成框架的最简单的方法。给出了虚拟世界中用户的头部位置模型之后，通过照相机与用户的眼睛就能够得出参数，然后通过传统的计算机绘图技术就可以进行计算。为普通显示,这个场景只用渲染一次；
41、而为立体感显示,这个场景则需要渲染两次从两只眼睛的角度。 在一个HMD中，小型显示器正在接近用户的眼睛，定期对用户的头和眼睛的位置进行数据采集,并不断移动。在一个桌面系统，显示器与用户距离较远，相对是个固定的世界,所以用户需要不段移动头和眼睛。以上这些主要是从用户的角度来进行区分,但从计算的角度来说,唯一的区别在于图片的显示来源是头戴头盔或者台式显示，对综合照相机来说，这只是用来显示图形方法的一个小差异。 关键特征是,在一切环境都是虚拟的世界里,尽管可以用来减少每一帧的对象和其复杂性，如纹理映射，但用户看到的一切必须是由系统建立的。这种方法的缺点是必须以非常强大的计算机作为计算平台,所以就目前
42、来说它不可能创造复杂且接近现实的实时环境。3架构 软件体系结构在虚拟环境中使用和普及运算已经发展成为两个不同的目标。大多数虚拟环境系统已经发展到有独立的应用程序并支持单一硬件平台或少量的紧耦合平台。作为一个结果,这些系统最初是模仿传统交互程序,解决虚拟环境中的特别问题。多数现存系统如果出现问题,一旦忽略这样的问题并将应用程序都用在更大的尺度上,将被要求对现实的虚拟世界。例如,少量的工作被完成后被用来支持发展基础设施或用来衡量虚拟环境在网络和操作系统的水平。普及运算,另一方面,一开始的多用户、多环境下看起来就像是在未来。作为一个结果,原型系统被设计为建造基础的问题。直接操纵直接操纵是指用户直接操
43、纵感兴趣的物体的交互技术,是一种可见的、快速的、可逆的、渐进的行为，而不是一个复杂的命令语言。直接操纵的三维空间往往是虚拟环境，因为它基于现实自然以及便于学习（操作）。然而,在三维空间可以得到更方便有效的直接操作技巧, 取代那些通常被批评为繁琐的命令行界面。但在其中也存在相当复杂的问题，硬件质量差、手套与电流追踪几乎完全缺乏在大多数虚拟环境中都有反馈。而即使是完美的硬件跟踪,用户也必须抓住这个对象来以此来操纵它。这意味着物体必须在手臂的长度范围内。而使用者不能轻易碰触其他物体,如快速移动的小物体,也是因为有相似的问题。在三维空间中直接操作的要求是用户要保持他们的双手,在没有任何物质的支持下保持
44、很长时间。这一直是一个问题,甚至可以追溯到第一次使用触摸屏和光笔的时候。一个常用的解决这个问题的办法是给用户一个“虚拟手电筒”,让他们用来选择任何可以看到的东西。然而，这种方法也存在着一些问题。例如,一个越遥远的对象,就越难选择与一个与其匹配的虚拟手电筒,因为用户是不停在移动的,而不是像操作的指针般只是不断改变角度。由于存在这些缺陷,所以我们所需要探索的技术针对的对象应该是遥远的，非常“大”或“小”的,并且是快速移动着的，否则用户将会很难进行操作。4研究问题和方向大量的问题需要指出，如果虚拟环境和普及运算将取代现有的方法。最明显的是需要改进的硬件:追踪系统、显示器、微处理器、通信网络。而在它们
45、需要大大改善之前,虚拟环境普及运算首先希望能够得到广泛的认可。虽然它可能需要一些时间来等待这些技术的成熟,并还有许多其他的问题。例如, 为这些新的范例所需要的适当的交互技术、自动化的援助、应用方法和代理技术、支持媒体的合作和隐私，这些都是需要成熟勘探的各个领域。结合现有用户界面的范例大部分对传统的表现所做的界面研究,仍将运用于虚拟环境和普及运算。多种信息表示最有效方法依然是利用二维显示技术。另外,显示将我们环绕在一个普及运算环境中，这将会与我们现在使用的各种表现在许多方面上非常相似。这里我们讨论普及运算和虚拟环境能合并一些主要的二维的范例。我们首先审视直接操纵,最常见的技术目前在虚拟环境中使用
46、。然后我们把我们的注意力转向更一般的议题(系统,图标,菜单),因为他们是目前最值得研究的二维界面。最后,我们将讨论如何将二维的系统窗口管理适应于用技术实现的三维环境管理。5结论我们调查了在虚拟环境和普及运算中的艺术状态,两个用户界面模式将会塑造未来的计算机。我们已经试过通过显示来说明他们是相辅相成的，以及他们如何提供新功能的多媒体的用户界面,并且我们已经提出一套问题的研究,探讨多媒体教学。待添加的隐藏文字内容3这些范例与目前流行的多媒体系统中,部分是因为他们用新硬件技术:三维显示器和互动装置。在虚拟环境中,大量的电脑需要融入环境进行普及运算。再者,将两者额外的要求范式加于操作系统和网络后比起当
47、前的多媒体系统更加便于应用。例如,虚拟环境中经常涉及到信息传输中所产生的三维追踪系统。虽然这是一个相对少量的信息数字视频,但它比较严格,不会延迟多用户进行有效沟通。与之形成对比的是,普及运算需要高带宽并要求在极短的距离,导致在整个网络中形成极高的聚合带宽。由于这些新趋势,许多的假设在多媒体教学支持系统中将被重新审查。范围从对当前用户界面的隐喻如影像增强到对当前计算机基础设施如相对稳定的网络配置。原文说明题目：Future Multimedia User Interfaces作者：Blair MacIntyre, Steven Feiner来源：Multimedia Systems Volume 4, Number 5 / 1996-10（250-268）原 文Future Multimedia User InterfacesBlair MacIntyre, Steven FeinerNo matter how powerful or elegant the technologies underlying multimedia computing, it is
