《自己动手做交互系统》——1.1 项目简介和背景知识

1.1 项目简介和背景知识

本章将初步介绍有形交互及其应用领域。在开始制作前,我们会向读者介绍适合自己的硬件,并熟悉它的工作原理和使用方法。最后,我们将介绍如何使用这个工具玩一个线上小游戏。

1.1.1 欢迎来到交互世界

在使用各种电子设备时,我们都要通过用户界面来操作设备与系统。我们可以通过按钮或者选项来告诉设备我们的决定,也可以通过语音或手势更精确地操纵设备,引导设备帮助我们完成工作。

随着计算机运算能力的提升,在未来,我们将会把数字系统应用到日常的生活场景中去。在这一前提下,机器的用户界面不仅仅是停留在屏幕上的线上信息。我们所使用的日常用品乃至场景本身,都可能成为交互界面。将线上信息与真实世界统一到一起,是未来交互发展的方向之一。

有形交互的任务即是解决这一问题。

有形交互试图将线上信息与现实世界相结合。例如,我们在移动目标物体时,不是按下象征向右移动的按钮,而是直接向右移动一个真实的物体。

使用有形交互的形式,计算机的操作方式将会更为自然,原本的虚拟世界也能在现实世界中得到真实的体现。以下是有形交互的几个实用案例。

3D模型投影inFORM诞生于MIT媒体实验室。用户可以远程操控变形表面,让小球来回滚动,甚至将小球捧在“手心”。

明和电机设计的音乐蝌蚪是一款电子乐器。让蝌蚪张嘴,便可以发声。手指在蝌蚪的尾巴上滑动,可以控制音调的高低。

有形交互与图形界面:ReacTable

ReacTable是一款适合现场演出的合成器。通过移动模块或点击桌面,演奏者可轻松进行操作。

1.1.2 硬件介绍

本书将围绕有形交互这一概念,进行玩具、游戏和交互系统的制作。在制作这些项目时,我们需要使用Makey Makey或具备同等功能的硬件。请您根据实际情况采购适合自己的硬件设备。

1.Makey Makey

Makey Makey诞生于MIT媒体实验室,是一款可以模拟键盘和方向键、鼠标的电路板。使用这个硬件的乐趣在于,你可以赋予任何导电物体交互功能。

优点:即插即用,兼容Windows 与 Mac。

   硬件操作无需代码,适合新手。

缺点:接口不牢固,使用时要小心。

对象:初学者

2.酷乐宅

这是本土化的Makey Makey。个人条件允许的情况下,还请多多支持国货。

优点:无需编程。

   比原版多了两个字母接口。

   板子背后的原件被封在塑料外壳内,更好地保护接口。

   配套软件可以修改不同接口映射的键盘按键。

缺点:不兼容Mac。

对象:初学者

3.Arduino

对象:中高级电子玩家

因为Makey Makey的原型使用了Arduino Leonardo,所以如果你手头有Arduino,可以将其直接改装成Makey Makey。以我手头最原始的Uno板子为例,因为没有模拟键盘的功能,需要用FLIP更新USB固件,不过Leonardo不需要这个步骤。此外,市面上可以买到将Arduino改装成Makey Makey的扩展板,价格比较便宜。总之,Arduino不同型号硬件的改造流程不一定相同,请根据自己的实际情况来决定。

1.1.3 硬件工作原理

不论是Makey Makey、酷乐宅,还是改装后的Arduino,它们的工作原理都是相同的。使用电路板上的两个接口测量人体的电容,我们就得到了一个电容传感器。同时,使用铝箔等导电材料,提升测量的敏感度。因此,我们可以把铝箔当作开关,像使用键盘一样按下某一个按键。当我们触摸铝箔时,电容数值升高。没有触摸时,数值会保持在较低的范围。我们可以设定一个阈值。阈值就是根据测量数值判断按键能否被激活的门槛。测量数值大于阈值时,键盘上的按键被触发。相反,测量数值小于阈值时,什么也不会发生。

时间: 2024-09-18 13:50:08

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《自己动手做交互系统》——导读

前 言 什么是人机交互? 如今提到人机交互,已不仅仅是指设备上的按键与图形界面,还包括用手势或动作操纵游戏人物.用声音改变LED灯光颜色的变化,这些非传统的人机互动方式让人们不禁感叹科技的力量.应用新型智能硬件与软件,能让人们通过更自然舒适的方式操纵机器. 本书主要涉及人机交互的一个分支-有形交互(Tangible Interaction).这类交互设备通常比普通图形界面多了实物互动的部分,用户可通过改变物体形状位置等来操纵设备.这一交互形式曾应用于教育玩具.电子乐器.展览等领域,是十分自然直观

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1.3 本章小结 在本章中,我们介绍了有形交互的一些简单概念和成功的应用案例.看到那么多有趣的应用,你是否有些跃跃欲试,也要自己动手试一试呢?不要着急,我们先从最简单的项目一步一步来. 完成本章的制作,相信你已经熟悉了硬件的基本使用方法.模拟键盘是我们制作交互玩具的基础.之后的项目将在模拟键盘的基础上发展出新的玩法.如果想知道你手中的这块小小的电路板还可以实现哪些有趣的制作,请继续阅读后续章节的内容.你也可以浏览Makey Makey和酷乐宅官网,在那里你可以看到世界各地玩家使用这一硬件做出的好

《自己动手做交互系统》——2.3 制作过程

2.3 制作过程 2.3.1 准备材料 (1)甜点:推荐使用蓬松柔软的蛋糕,因为内部水分油脂可以导电. 如果是巧克力的话,外面的锡箔纸不用剥开.如果是纸杯蛋糕的话,请把纸杯剥下来. (2)蛋糕纸:分为白色和金银色纸两类,有蕾丝花纹. 推荐使用银色蛋糕纸,因为上面的涂料有良好的导电效果,可以直接夹鳄鱼线,用起来比较省力. 如果时间紧迫买不到银色蛋糕纸,白色蛋糕纸也可以使用.建议选择镂空部分较多的样式.因为白色蛋糕纸无法导电,所以我们只好在下面加一层铝箔,当食物透过蛋糕纸的小孔和铝箔接触时,即可导电

《自己动手做交互系统》——1.2 制作过程

1.2 制作过程 1.2.1 准备材料 (1)电脑: (2) Makey Makey或与其具备同等功能的硬件: (3)鳄鱼线. 1.2.2 制作步骤 第一步:连接硬件 1.用USB线将Makey Makey连到电脑上. 2.挑出两根导线.其中一根为鳄鱼线,颜色为冷色(黑或蓝).另一根为尖端似针的导线,颜色为暖色(红黄白).不同的颜色的线分别代表电路正极与负极.在这里,暖色为正,冷色为负.使用许多根导线时,如果不按颜色分类,很容乱作一团,所以连接导线时请养成这样的习惯. 3.连接导线.将冷色鳄鱼夹

《自己动手做交互系统》——1.4 参考文献

1.4 参考文献 1.Ishii, Hiroshi. "Tangible bits: beyond pixels." Proceedings of the 2nd international conference on Tangible and embedded interaction. ACM, 2008. 2.Capacitive Sensor - Arduinohttp://playground.arduino.cc/Main/CapacitiveSensor? from=Mai