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2019年08月01日 | 技术文章—HMI让你了解扩展现实背后的世界
2019-08-01 来源： 贸泽电子设计圈
科普一下HMI
人机接口是指人与计算机之间建立联系、交换信息的输入/输出设备的接口，这些设备包括键盘、显示器、打印机、鼠标等。人机交互设备是计算机系统中最基本的设备之一，是人和计算机之间建立联系、交换信息的外部设备，常见的人机交互设备可分为输入设备和输出设备两类。
墙上的计时器正在有条不紊地倒计时，而我们被困住了。我的家人和我的团队成员Kevin一起，正在紧张地寻找隐藏的线索，破解密码，解决各种难题，然后努力逃脱！
一旦暴露在致命的病毒下，如果在几分钟内找不到安全覆盖码和解毒剂，我们所在的建筑就会自毁，我们就再也无法逃脱。如果我们想成功，就一定要抓紧时间。最终，我们冲向键盘输入代码，在只剩下几秒钟的时候成功逃脱。
我们刚刚参加了一场非常刺激的逃生游戏并成功逃脱。逃生游戏是指玩家被锁在一个主题房间内，必须在时间用完之前完成任务。这是一种冒险游戏，通过精心设计的房间、设备和道具以及沉浸式体验让人非常有真实感。
要在逃生游戏中获得成功，就必须将所有线索串接起来，就像连点成线一样。
要连接各个不同的点（dot），需要你用不同的方式看待事物。扩展现实就是让您以全新的方式来看待周围的世界并与之互动。
扩展现实（XR - Extended Reality）属于未来的技术，它是指由计算机技术和可穿戴设备营造的所有真实和虚拟组合环境以及人机交互。扩展现实包括以下技术概念，是这些技术的统称（下图）：
增强现实 - AR：这种技术通过将高分辨率影像叠加到现实世界，生成合成视图。 增强虚拟- AV：这种技术将现实世界与虚拟世界融合在一起，有时也称为混合现实 - HR或MR。 虚拟现实 - VR：这种技术通过计算机生成一个或多个物件的三维图像表示，用户可以如同对待现实物件一样与这些虚拟物件交互。 AR - Augmented Reality AV - Augmented Virtuality HR - Holographic Reality MR - Mixed Reality VR - Virtual Reality
创新型技术，包括AR和VR，是XR的一个子集
包括物联网（IoT）、人工智能（AI）、区块链、智能家居和自动化在内的新兴技术的进步将使XR能够增强人机交互效果。XR不仅将重新定义我们看待事物的方式，而且将永远改变人机界面（HMI - Human Machine Interface）和将人类认知作为输入的行为。
在未来，成功的公司将需要调整其流程，以实现和发挥XR的最大潜力。请准备好随时连上接物联网，通过在物联网的边缘而不是核心进行操作，以创新技术将使人类的创造力和意识创造出新的应用和市场。我们也要深入了解技术，学习如何适应和拥抱未来的变化，了解如何使用新技术以及在迎接未来XR和HMI的技术前，我们都己做好准备。
XR正在向我们稳步走来。物联网这个由智能互联设备组成的系统正在将各个点连在一起。物联网将通过5G实现飞跃，通过提供具有超高可靠性、低延迟和更大容量移动宽带，实现大规模连接。未来，XR应用与物联网设计将提供现实世界与数字世界连接和交互的机会。电子元件和电子系统正在为XR的高度沉浸和强大感官和认知体验提供有力支持。
就像水能自然找到合适的水位，XR也将根据其了解我们周围世界的能力，找到合适的角色来协助工程师。XR可以在极端危险、昂贵、耗时，或者在现实世界中很难重现或模拟的设计中发挥重要作用。在这些情况下，XR将使工程师能够同时利用人类和机器的洞察力，并借助XR的人类传感模型和自身经验收集更多信息。这种能力可以让应用更安全、成本和风险更低，同时缩短其交付周期。
XR平台将在设计过程中提供助力
在电子工程领域，XR平台应用在设计尚未形成气候，也未得到广泛的应用。有些很先进的机构和公司正在使用这些平台，但XR高昂的成本和复杂性阻碍了它的普及。随着其成本和复杂性的下降，电子工程师有一天应该能够在XR技术的帮助下选择电子元件和设计电路板。
XR将推动人类合作呈爆炸式增长
随着XR越来越流行，它将推动人类合作呈爆炸式增长。XR将使大型网络中的用户能够一起合作并互相学习。正如我的团队成功从密室逃脱一样，这种冒险游戏需要我们每个人各自发挥不同的才能，通力合作，集体破解和破译线索，共享资源，尝试各种组合，然后商量好如何执行。所以XR将支持并要求设计工程师与人机（包括计算机、机器人等）团队合作，完成最理想的设计。
XR将激发人类的创造力
XR将提高人类的创造能力，而不是让人类实现物理自动化。这意味着XR将帮助释放人类的创造力。人类不会被取代。相反，这世界将需要人类继续充当先锋向导并为他人创造价值。创造性思维将得到释放，能够完成更多事情。借助XR增强的人机交互将推动满足人类需求的新应用的开发。XR是一种工具，是通过人类的思维活力创造出来的。因为工具会被不当使用，所以人们必须合作，以确保XR被负责任地使用。
人类的思维和数字化机器有着本质的不同。人类的大脑能力更丰富。数字化机器虽然缺乏人类思维的丰富性，但在操作、操纵、过滤、处理和分类特定形式的数字信息方面，能力却远超人类。当工程师们在协调利用人类思维和数字化机器时，这种结合就让表达和理解能力得到了增强。例如，当一名飞行员驾驶飞机跨大陆飞行时，他就必须借助飞机上配备的复杂电子设备和系统。人类飞行员、飞机、电子设备和系统的联合协作使得飞行极其高效、安全。XR的联合协作能力将使得未来的设计能够同时利用人和机器。作为一种工具，XR将提高人们的技能和创造能力。这种新工具不会取代人类，而是让人类能够探索新的机会和更多可能。
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