浅谈面向儿童的智能应用交互设计的发展趋势论文

　　本文从儿童的认知心理学和体能特征出发，分析最适宜儿童使用的智能应用的交互设计方法，并结合当前先进的混合现实技术，展望未来儿童类智能应用产品的发展趋势。
　　随着科学技术的进步，人们无论是学习、工作还是娱乐，都对智能设备的应用产生了强烈依赖感。基于智能设备的数字化交互设计产品已目不暇接，专门为儿童设计的移动应用软件也取代了小时候的捉迷藏、丢沙包、睡前讲故事等游戏活动，但真正适宜儿童进行学习和娱乐的产品却为数不多。
　　儿童作为社会中一个特殊的用户群体，由于缺乏专业知识和社会经验，对于世界的基本理解和感知自然与成人大不相同。这就注定了儿童类智能应用产品的设计必须以儿童这一用户为中心，符合儿童的心理模型和体能特征，以简单的操作完成复杂的任务目标，从而起到寓教于乐的目的。
　　1 自然交互模式
　　基于移动设备触摸式输入的应用，无论是学习类还是游戏类交互设计，在很大程度上都弱化了儿童由于体能特征无法精准的完成定位类操作的劣势，逐渐取代了鼠标和键盘的人机交互的输入方式，成为当前儿童数字化产品主要的交互形式。然而长时间对于移动设备产品的运用，难以维持儿童注意力长时间的集中，并且在一定程度上影响儿童的视力和正确坐姿的养成。
　　儿童天生就对探索未知事物具有强烈的好奇，但由于儿童缺乏一定的抽象思维能力，他们对于事物的理解离不开对真实世界物理实体的认知，这迫使他们凭借自身能力去面对全新的世界，肢体接触、语言对话成为他们直接感受和认识外界事物的主要方式。
　　儿童移动应用一般基于手机、平板的支持，这种单一的人机界面交互容易引起疲劳。于是利用传感技术捕捉手势、感应语言进行自然交互的方式，更加符合儿童的生理及心理需求，例如Kinect，这种多通道、多媒体的人机交互方式，不仅可以吸引儿童的注意力让其觉得新颖有趣，还起到了锻炼四肢协调能力和语言对话的能力。当尝试到这种有趣的交互方式后，孩子们就会想要了解、接触的更多，这有益于儿童注意力的集中。
　　2 虚拟现实体验
　　我们的情感驾驭着我们的思想。要想让孩子做某件事情，必须先让他们心动。迪士尼作为全球闻名遐迩的儿童乐园，其设计的体验从本质上讲也属于具有吸引力的交互设计。教授兼作家Donald Norman曾说过：＂当技术满足了基本需求，用户体验便开始主宰一切。＂[1]如何让用户体验到产品的功能从＂这东西真管用＂到＂它让我的生活充满意义＂成为交互体验设计的意义所在。
　　现如今国内针对儿童设计的较为新颖的移动应用，大多是利用增强现实技术。增强现实技术在真实世界的基础上设计虚拟的交互体验。这种形式能够在一定程度上吸引儿童的注意力，但并无法让儿童身临其境的感受产品设计的魅力，从而全身心地投入到学习或娱乐中去。儿童喜欢参与和体验，他们往往通过角色扮演来反映自身对世界的认知，这就要求场景的设计具有沉浸感，但是增强现实并不能完美的实现这一目标。
　　儿童对于环境中鲜明、新颖、活动的事物具有浓厚的兴趣，视觉作为其最直接的感知方式优于其他任何感觉。虚拟现实技术可以根据儿童的需求进行环境的.设计，利用计算机建造一个完全虚拟的世界，其视觉呈现与真实世界相差无几，可以给孩子带来一场完美的视觉盛宴。
　　虚拟现实技术所呈现的视觉效果可以吸引儿童的注意力，使孩子最大程度的沉浸与作品中，同时虚拟现实技术还具有自然交互这种适宜儿童的交互模式。但是如今国内利用虚拟现实技术设计的数字化产品，由于所打造的世界是一个完全虚拟的存在，已不是能够单一的使用手机、平板这种移动设备所能实现的，必须借助可穿戴设备进行交互，儿童可能会对其界面设计的隐喻不能进行正确的解读，同时由于技术等因素的影响无法保证儿童能够得到及时的信息反馈，从而引起焦躁等情绪造成不好的体验效果。所以完全虚拟的体验并不适用于儿童类智能产品的设计中，只有将虚拟和现实两种体验相互融合在一起，让孩子可以即不脱离真实世界，又能够体验虚拟世界带来的新奇进而增强真实感，才能真正地实现虚拟现实的体验。
　　3 混合现实技术
　　混合现实技术作为近几年兴起的高科技技术，它继承了增强现实技术和虚拟现实技术的优点，将真实世界和虚拟世界两者融合为一体，共同呈现在同一环境中，打破了时间与空间的限制，达到超现实的感官体验。混合现实允许用户同时保持与真实世界及虚拟世界的联系，并根据自身需求及所处情境调整上述联系，其极境是真实世界和虚拟世界天衣无缝的融合，亦虚亦实，亦幻亦真。[2]
　　日本Teamlab团队设计的Graffiti Nature涂鸦世界，将孩子们在纸张上画出的动植物通过扫描，在虚拟世界中获得生命，并与孩子们产生互动。这个设计就是将真实世界与虚拟世界结合在一起，让孩子动手完成画作后，通过光影效果打造一个虚拟的世界，孩子可以在这个世界中用肢体动作与自己所塑造的动植物进行互动。这种自然交互形式摆脱了枯燥乏味的课本内容，让孩子们在虚拟世界中用亲身体验来探索学习真实的世界。
　　混合现实所打造的世界完全符合儿童求真、求变、求新的心理需求，具有多样化的表现形式，既能实现自然的交互方式，又能满足多通道的交互体验感受。虽然目前国内混合现实技术发展起步较晚，但却具有很大的发展应用前景。
　　4 未来发展趋势
　　对于儿童智能应用产品的设计，不论学习还是娱乐，游戏都是一个很好的选择，人们对游戏具有持续的激情和热爱，儿童则天生就需要游戏。让孩子在游戏中获得知识，让学习成为一件有趣的事。从玩耍和挑战的内在动机到矛盾和选择、反馈和回应，最后到实现目标、获得奖励的外在动机，游戏不仅实现了最基本最重要的娱乐目的，同时也产生了强大的激励作用，给孩子带来欢乐的同时帮助他们认识和探索未知的世界。
　　随着科技的迅猛发展，未来人们将生活在一个现实和虚拟相互叠加的世界。利用混合现实技术，对儿童智能应用产品进行游戏化设计，以自然的交互模式互动，并从中获得虚拟现实的体验感受，是信息化时代儿童教育模式发展的必然趋势。