人机交互技术作为虚拟现实的主要研究内容之一，是用户在虚拟空间中操作各种虚拟对象、获得逼真感知的必要条件。从虚拟现实技术形成之初，人机交互技术就占据着主要的研究地位和发挥着关键的作用，尤其在以人为中心、强调用户体验度的今天，人机交互更是成为了虚拟现实必不可少的一部分。

　　人机交互包含了人与虚拟环境之间互相作用和互相影响的信息交换方式以及硬件设备，是一项多学科交叉研究的综合技术，涉及计算机视觉、传感器技术、模式识别、人工智能、心理学、神经生理学等多个学科，因而具有重要的研究价值，相关研究对提高虚拟现实系统的沉浸感和交互性也具有重要意义。

　　人机交互研究现状

　　随着计算机技术和虚拟现实技术的不断发展，人机交互也在发生着巨大的改变。当前的人机交互技术已从过去交互主体适应交互客体、单模态输入，发展成为交互客体不断适应交互主体的习惯和以交互主体为中心、多模态输入的新阶段，但交互的自然性和智能化仍是人机交互领域追求的目标。近年来，国内外众多高校、科研院所、企事业单位都对人机交互技术进行了多方面的研究，如卡耐基梅隆大学、麻省理工学院、中科院、清华大学、北京航空航天大学、微软公司、谷歌公司等都对人机交互方式、人机交互设备和人机交互信息处理等方面进行了深入研究。总体说来，当前的人机交互主要围绕着可穿戴设备交互、非接触式体感交互和移动设备交互三个方面展开。

　　可穿戴设备交互。可穿戴设备交互一直以来都是人机交互的研究热点。2012年谷歌公司的“拓展现实”眼镜Google Glass的发布和2013年Oculus开发者版本的推出，再次唤起了大众对可穿戴设备的希望。全球可穿戴设备市场在2013年快速升温，智能眼镜、智能手表和智能手环等产品层出不穷，各种可穿戴设备的产生为人机交互提供了更多交互方式，极大推进了虚拟现实人机交互的快速发展。

　　非接触式体感交互。非接触体感交互最大特点是用户无需穿戴额外的传感设备，就能自然地输入交互信息，这些信息包括：手势语言、肢体动作以及语音等。当前非接触式体感设备也有很多，如LeapMotion、Psmove、Wii、Kinect等。在众多的体感设备中，Kinect体感技术的出现更是极大推动了人机交互的发展。Kinect作为新一代体感设备，依靠实时捕捉使用者的动作、面部表情以及语音信息达到输入功能。当前基于Kinect交互的研究包括：交互手势的识别、肢体动作识别、表情识别、语音识别、三维人体建模、三维场景重构等，这些涉及了虚拟现实技术的诸多方面，极大增强了虚拟现实系统的交互性和体验的沉浸感。相关研究也推动了医学、教育、商业、计算机科学以及机器人等领域的发展。

　　移动设备交互。随着智能移动终端设备的普及，并且设备内嵌的传感器已经能够较为准确的检测出设备的状态并获得相应的数据参数，因此，智能移动设备也成为了人机交互领域一种应用广泛的输入终端，如利用智能手机与虚拟博物馆进行交互，对文物进行平移、缩放、旋转等操作。利用智能移动设备进行交互不仅能为用户创造一个区别于传统交互方式的三维虚拟交互平台，也实现了三维交互的多元化和使得交互更加自然。

　　纵观人机交互技术30多年的发展历程，以用户为中心，新型的自然的人机交互技术已经成为当前人机交互领域开发者和科研工作者的关注重点，相关研究也取得了丰硕的成果，但研究成果与产业应用联系不紧密。因此，提高人机交互技术的有效性、增加用户的移动性、提高人机交互技术的智能水平，促进人机交互技术与应用系统融合是未来的发展方向。

　　作者单位：西南科技大学计算机科学与技术学院