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第1章 引言1

1.1 选题背景1

1.1.1 信息时代，盲人面临的困难1

1.1.2 触觉交互——盲人的重大需求2

1.1.3 多样化的人机交互界面4

1.1.4 人机交互中的设计驱动7

1.2 研究内容8

1.2.1 问题的提出8

1.2.2 关键术语的界定11

1.3 研究意义与创新点13

1.3.1 研究意义13

1.3.2 创新点14

1.4 文献综述14

1.4.1 信息源与文献检索14

1.4.2 国内文献综述15

1.4.3 国外文献综述17

1.5 研究方法及本书结构18

1.5.1 研究方法18

1.5.2 本书结构19

第2章 触觉交互设计的理论基础和研究路径23

2.1 触觉的生理解析24

2.1.1 皮肤的触觉感受器24

2.1.2 温度感受器26

2.1.3 痛觉感受器27

2.1.4 肌肉及关节感受器27

2.1.5 人体表皮的触觉敏感度分布28

2.2 触觉的情感解析28

2.2.1 触觉的情感表达28

2.2.2 触觉情感的多感官传达31

2.3 触觉的心理解析32

2.3.1 心理物理学概述32

2.3.2 触觉心理物理学实验及结论33

2.4 触觉引入信息交互设计35

2.5 交互界面演进与多通道交互趋势35

2.5.1 信息设计驱动的自然交互36

2.5.2 信息交互设计的多通道趋势37

2.5.3 实体用户界面TUI的触觉需求40

2.6 触觉交互设计的研究路径42

2.6.1 用户群体42

2.6.2 触觉体验43

2.6.3 交互范式43

2.7 本章小结43

第3章 盲人的触觉认知与交互设计45

3.1 盲人用户研究及触觉交互可用性46

3.1.1 盲人群体数量统计46

3.1.2 信息时代下的盲人群体46

3.1.3 信息时代下盲人认知与交互现状调查48

3.2 盲人触觉辅助设备及其交互51

3.2.1 盲文及实物模型51

3.2.2 “TVSS”触视觉替代系统53

3.2.3 “Optacon”视触觉转换器55

3.2.4 电脑外设触觉辅助设备56

3.2.5 触觉图形显示器58

3.3 盲人的触觉认知62

3.3.1 盲人的触觉认知概述62

3.3.2 fMRI实验：盲人与明眼人的脑差异63

3.3.3 触觉图形图像认知：三维转二维的认知映射66

3.3.4 触觉带宽显著小于视觉69

3.4 触觉图形图像认知实验规划70

3.5 实验3.1：不同图像尺寸的认知实验71

3.5.1 实验目的71

3.5.2 实验设计与方法72

3.5.3 实验结果、分析与结论73

3.6 实验3.2：静态图像/动态图像的认知实验74

3.6.1 实验目的74

3.6.2 实验设计与方法75

3.6.3 实验结果、分析与结论75

3.7 图像的主动/被动认知交互方式与触听觉多通道认知76

3.7.1 图像的多通道认知设计76

3.7.2 图像的主动/被动认知设计77

3.7.3 实验3.3：图像的主动/被动认知交互方式与触听觉多通道认知方式80

3.7.4 实验3.3的结果、分析与结论83

3.8 文献研究及设计建议的提出85

3.9 本章小结87

第4章 盲人触觉交互的用户体验89

4.1 用户体验概述89

4.2 触觉体验93

4.2.1 何谓触觉体验93

4.2.2 触觉体验的特征93

4.2.3 触觉体验的本质96

4.3 盲人用户触觉交互体验的特征和影响因素97

4.3.1 从盲人的触觉认知到交互体验97

4.3.2 皮肤感觉与本体运动知觉98

4.3.3 力的输出与力反馈量度98

4.3.4 触觉认知窗口99

4.3.5 触觉的主动/被动认知99

4.3.6 多通道认知100

4.4 本章小结101

第5章 基于盲人用户体验的触觉交互设计理论与方法103

5.1 设计原则103

5.1.1 符合盲人用户的具身认知103

5.1.2 合理使用隐喻106

5.1.3 动态示能与动态限制的统一107

5.1.4 成本控制108

5.2 设计目标：信息无障碍110

5.3 设计要素112

5.3.1 信息时间和空间112

5.3.2 产品功能与数字内容113

5.3.3 信息架构与交互逻辑114

5.3.4 产品造型和用户界面114

5.4 设计方法115

5.4.1 以盲人用户为中心115

5.4.2 以自然交互为方式117

5.4.3 以内容意义为根本118

5.4.4 以信息转化为导向119

5.5 本章小结120

第6章 盲人触觉图形显示器设计实践121

6.1 盲人“上网读图”现状与需求121

6.2 以用户为中心的场景和功能设计122

6.2.1 应用场景设计122

6.2.2 功能设计124

6.3 信息架构与交互设计124

6.3.1 图像生成设计124

6.3.2 触觉交互设计126

6.4 显示终端的硬件设计与开发127

6.5 本章小结131

结论133

参考文献135

后记147