盲人智能交互產(chǎn)品定向思考與設計

南錦茜，何偉民

（北京聯(lián)合大學，北京100000）

0 引言

當今世界日趨發(fā)達的科技在帶給普通人便利與快樂的同時，我們也要考慮到在我們的身邊，還生活著很多有這樣那樣生活不太便利的弱勢群體；他們因為客觀原因?qū)е虏荒芫哂姓Ｈ藨械膶崿F(xiàn)功能的權利。但實現(xiàn)這種愿望的努力他們無時無刻不在進行中；基于此因，為此開展了相關的調(diào)查和研究，為設計出一款適合視障人群方便和有效的產(chǎn)品，我們不僅立足于現(xiàn)有市場產(chǎn)品的分析和調(diào)研，還從用戶本身的需求出發(fā)，大膽開展想象和概念設計，依靠信息技術的時代背景，結合其使用行為方式，思考和提出未來特殊人群智能交互產(chǎn)品的設計方向，為相關研究提供一些幫助。

1 研究背景

科技的進步不能忽視一部分弱勢群體的需求，對于那些身體有障礙的人士，科技進步帶來的更多的電子設備可能對于他們來說可能根本無法使用。中國是全世界盲人最多的國家，約有500萬盲人，占全世界盲人口的18%，但適用于盲人的智能交互產(chǎn)品幾乎沒有在盲人的日常生活中被使用。在盲人接受正常教育中，克服學習障礙很重要的一點就是解決盲人的閱讀難題，在日常生活與社交中，盲人也很難使用社交網(wǎng)絡所能提供的便利與快捷。

由于盲人視覺能力的缺失，他們喪失了最直觀的信息獲取方式。以至于被邊緣化，導致無法融入社會這一嚴重后果。此次產(chǎn)品設計本持“給盲人一雙眼睛，給盲人一個未來”的宗旨，為解決盲人不能像正常人一樣閱讀及使用電子設備的問題而設計的具有人文關懷的高科技產(chǎn)品，該作品必將為盲人回歸社會，實現(xiàn)“平等、參與、共享”創(chuàng)造條件！雖然科技迅速發(fā)展，電子產(chǎn)品層出不窮，但市面的盲人閱讀器還不是很多，主要分為兩種：一種利用掃描技術采集圖像，將實體書籍報紙等通過可穿戴設備閱讀出來；一種是結合電子設備例如平板電腦或智能手機，將文字閱讀出來?？梢钥闯鰜?，兩種類型的設備均在一定程度解決了盲人的閱讀難題，并有各自的優(yōu)勢與不便。與此同時，國內(nèi)外目前已有的盲人閱讀器還存在造價昂貴、體積大、攜帶困難、操作復雜、識別率低等問題。因此，適應的新算法的新型盲人閱讀器研發(fā)已成為必然。

目前盲人閱讀設備：

（1）手指閱讀器。其外形如同一枚戒指，而整個產(chǎn)品通過3D打印成型。手指閱讀器配備了一個微型攝像頭以及閱讀揚聲器，當使用者戴著它掃描印刷讀物上的文字時，文字內(nèi)容將被微型攝像頭捕捉到再通過閱讀揚聲器播出。根據(jù)手指閱讀器官網(wǎng)上的介紹，手指閱讀器不僅可以幫助視覺障礙者“閱讀”任何印刷讀物，還可以將其應用于文字翻譯方面。手指閱讀器可以讀取多個單詞乃至整句內(nèi)容，但字體大小必須大于12點（12-point）。手指閱讀器在工作時需要同筆記本電腦或者手機保持互聯(lián)狀態(tài)，由此使用者可以戴著它在不同場合隨時使用。如果使用者的手指偏離了文字內(nèi)容，手指閱讀器還會發(fā)出振動以提醒使用者。

（2）Haptic Reader。讓視障患者也能享受到讀書的樂趣。Haptic Reader使用起來相當簡單，只需把它放在普通的書頁上，它就會馬上把書頁上的文字轉(zhuǎn)換成盲文，并在閱讀器的表面表現(xiàn)出來。如果不懂盲文的話也沒有關系，只要打開其內(nèi)置的聲控系統(tǒng)，你就可以用耳朵來閱讀了。

（3）讀屏軟件。讀屏軟件是一種可以幫助盲人上網(wǎng)的工具。讀屏軟件是專為盲人或視力有障礙的人設計的屏幕朗讀軟件。您將通過數(shù)字鍵盤的切換操作，以及大鍵盤上的幾個功能鍵的切換，您就能夠隨心所欲地進行查找和處理文件，對網(wǎng)頁進行導航瀏覽、編輯和收發(fā)電子郵件。

2 研究方向

通過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，市場上存在的盲人閱讀設備大部分僅僅是將文字轉(zhuǎn)化為語音，有局限性的同時，在使用上其實并不方便，尤其在嘈雜環(huán)境下可能需要輔助設備進行。讀屏軟件在一定程度上解決了盲人無法使用電子設備的問題，但是僅僅由盲人單方面接受信息，無法使用社交網(wǎng)絡所帶來的交互功能。更重要的是，目前的很多設備在使用方式上，閱讀設備的造型和功能又太過復雜，反而使盲人增加了閱讀時的障礙，延長了識別閱讀的時間。

市面的盲人閱讀器還不是很多，由于OCR識別對于圖像有較高的要求，已有的產(chǎn)品大部分采用掃描技術采集圖像；與此同時，國內(nèi)外目前已有的盲人閱讀器還存在造價昂貴、體積大、攜帶困難、操作復雜、識別率低等問題。因此，在已有科學技術的前提下，通過對盲人閱讀設備的造型設計，以適應對盲人來說更為便利的閱讀功能尤其重要。對于盲人來說，接受新事物的本領要低于一般人，因此從盲人角度出發(fā)最為關鍵，盲人的使用習慣與普通人存在很大差異，因此對智能設備的外形更有獨特的需求。

結合市場調(diào)研，以及對盲人日常生活習慣、使用方式的分析，我們將盲人閱讀設備的設計方向定為：簡潔方便、交互、智能以及無障礙。希望能結合先進科技帶來的智能解碼和轉(zhuǎn)換技術，在造型和試用方式上帶給盲人更多的便利，使盲人能夠更好的學習與交流，融入社會。結合所學習的人機工程學原理，在盲人的交互產(chǎn)品設計上更加注重產(chǎn)品外觀與盲人特有的使用方式的兼容性。

3 設計思路

視障朋友能夠使用的計算機系統(tǒng)只具備語音報讀功能，這對于喜歡摸讀點字的視障朋友而言，還沒能滿足他們的需要。本產(chǎn)品借助計算機編碼，將文字，圖片智能轉(zhuǎn)換為可觸摸的點字，滿足閱讀需求的同時還可以實現(xiàn)創(chuàng)作以及分享等操作，當然也搭載普通的讀屏功能，在使用上有更多的選擇。雖然加強了使用功能，但是在造型要求上更加符合簡便快捷的操作方式，使視障人士這一特殊群體能擁有更好的使用體驗。這對于幫助視障人士更好的融入生活，使盲人閱讀的范圍更加廣，操作更加方便，擁有較好的閱讀體驗有很大的幫助。

本項目重點解決視障人士生活中遇到的實際問題，將智能解碼與產(chǎn)品的結構，造型結合起來，使閱讀設備更加符合盲人的操作習慣，使用方式更加簡單與方便。通過本項目的實施，為視障人士提供可觸摸的且閱讀范圍廣的智能設備，提高大學生學習創(chuàng)造的能力。

目前市面上的盲人閱讀器功能的實現(xiàn)，對文字識別和語音合成兩項軟件技術有很高的要求。目前主流文字識別系統(tǒng)對于圖片非常敏感，圖像的質(zhì)量嚴重影響文字識別率，并影響后續(xù)語音輸出的正確性，而語音輸出部分的準確率及自然度等又會直接影響到用戶是否能得到正確的信息。

但是智能解碼將電子文字轉(zhuǎn)換為適用于盲人的點讀字，在技術要求上相對于圖片解碼更加簡單并且準確，同時盲人摸點讀字比語音閱讀的體驗更好，適用于各種場合，并且更為方便，更重要的是，在使用上增加了產(chǎn)品與盲人之間的互動，使盲人操作更為便捷，從而減少了讀屏軟件所帶來的操作障礙等問題。

同時，對于視障人群來說，盡管可以通過觸摸來獲取圖片的大概形狀，但是卻無法感知顏色，先天性全盲甚至沒有顏色的概念。部分盲人通過嗅覺來感受色彩，比如聞到香蕉的味道則判斷顏色為黃色。以此舉為靈感，產(chǎn)品通過先進科學技術帶來的智能解碼，著實從盲人的感受出發(fā)，將對應的顏色轉(zhuǎn)換為盲人易獲得的聲音，不同的顏色對應不同的音樂，盲人在閱讀的時候感受更加具體，將顏色與音樂一一對應起來，視障人群不僅僅能獲得更多的信息，并且在感官體驗上更加豐富。

盲人視覺缺失，而現(xiàn)今的盲人設備大都要求他們主動獲取信息，并沒有考慮盲人在創(chuàng)作方面的需求。人類的神經(jīng)可塑性，使得盲人的視覺皮層去處理觸覺聽覺等其他信息，以至于盲人的觸覺、聽覺、嗅等更加敏感，所以，大部分盲人表現(xiàn)出對音樂和雕塑等藝術的熱愛和追求，很多盲人會主動要求學習樂器，甚至通過觸摸來學習繪畫與雕塑。但是，學習對于視覺缺失的他們來說異常困難，他們需要的是一種簡單易操作的設備，滿足日常生活娛樂需求。因此，設備在滿足獲取信息的同時，將創(chuàng)作作為一個主要功能加入進去，盲人通過觸摸（可借助工具）來進行創(chuàng)作，用雙手來創(chuàng)作圖畫，用喜歡的音樂給畫作上色，色彩與音樂的相互轉(zhuǎn)化，圖形與觸覺的結合，使得盲人與他人分享也變得更加便利。不僅僅是滿足盲人精神層面的需求，更重要的是對于盲人來說操作便利，更加日常，不需要復雜的學習。

本產(chǎn)品在造型和功能上滿足盲人摸點讀字的需求；產(chǎn)品的結構和造型使應用更加廣泛，在滿足閱讀需求的同時，可以創(chuàng)作，分享等，使產(chǎn)品的交互功能更加完善；改善操作方式，使產(chǎn)品使用更加簡單，視障人士只需要基本的操作提醒，不需要特別學習操作方法。摸點讀字是盲人第一種學會的閱讀方法，也是最為便利的閱讀方法，既不會對周圍的人和環(huán)境有所干擾，也不會受到周圍人和環(huán)境的干擾。在使用上不需要他人輔助，更好的幫助盲人獲得和掌握知識，結合社交網(wǎng)絡、新聞媒體等分享網(wǎng)站，也能幫助盲人適應了解社會，融入社會。

4 研究的目標

（1）解決視障人士生活中創(chuàng)作與閱讀等精神層面的需求。

（2）產(chǎn)品的結構和造型設計使產(chǎn)品的使用范圍更加廣泛。

（3）在智能解碼的基礎上研究產(chǎn)品的外形，使設備可閱讀范圍擴大。

（4）產(chǎn)品的功能更加智能并且方便盲人操作。

（5）產(chǎn)品的造型的改進迎合了視障人士操作操作習慣。

（6）追求商業(yè)價值的實現(xiàn)。

5 研究的主要內(nèi)容

（1）研究設備屏幕點狀突起排布與變換方式對產(chǎn)品造型和使用方式的影響。在設備的大小上需要適應盲人摸點讀字的操作習慣，點字的排布也需要一定的造型需求，使用起來能夠更加便捷和輕松。

（2）設備的編碼，智能轉(zhuǎn)換與計算程序與產(chǎn)品結構和外形的兼容性。工業(yè)設計需要結合產(chǎn)品功能與用戶操作習慣，造型和材料的設計需要滿足人體的人機工程學原理，由于盲人這個團體的特殊性，與普通人所要求的功能和使用方式都有很大區(qū)別，要在考慮到這些的同時滿足產(chǎn)品的功能，產(chǎn)品的結構和外形尤為重要。

（3）研究與探索產(chǎn)品使用范圍如何拓寬的問題。目前的盲人閱讀設備都有一定的局限性，在滿足閱讀功能的前提下，我們更希望能使盲人有更優(yōu)秀的閱讀體驗，同時使產(chǎn)品的交互功能得以實現(xiàn)，信息社會的前提下，普通的設備已經(jīng)無法滿足盲人的日常需求，通過本次設計研發(fā)，希望產(chǎn)品使用范圍能夠擴寬，為盲人提供更多的便利，滿足盲人精神層面的需求。

（4）結合人機工程學和盲人閱讀習慣，探索更合適的產(chǎn)品造型。

（5）研究產(chǎn)品的材料，使產(chǎn)品價格更加親民。這里的關鍵問題有四點：①結合產(chǎn)品的解碼方式和程序算法，將電子文檔與圖片轉(zhuǎn)換為觸摸閱讀點并排布在屏幕上的造型和結構設計；②色彩與音樂的轉(zhuǎn)換與結合，需要智能的編碼以及平和的過渡；③使設備搭載更多的功能的外形需求；④要研究此產(chǎn)品的大小適宜度和適用于盲人的操作方式。

6 采取的研究方法

（1）按照產(chǎn)品創(chuàng)新設計程序方法進行研究與設計開發(fā)。按照產(chǎn)品設計與開發(fā)的程序進行設計，實驗以模擬為主，主要利用現(xiàn)有的試驗器材。

（2）團隊合作研究的模式進行分頭研究，方案整合的方法進行設計實踐。本次采取團隊合作設計的方式，以促進信息的交流與整合效果，充分發(fā)揮團隊合作優(yōu)于個人奮斗的特點，使設計理念更加優(yōu)選與合理。

（3）采用化整為零，重點整合突破的元素創(chuàng)新法進行創(chuàng)意設計。團隊合作并不是抹煞個人創(chuàng)新與才能發(fā)揮的特點，在化整為零后，還可以在自己的范圍內(nèi)充分發(fā)揮想像力，設計出具有鮮明個性色彩的創(chuàng)意產(chǎn)品。

7 結束語

本項目應用前景在經(jīng)過大家討論和調(diào)研后認為是能夠?qū)崿F(xiàn)的，市場前景也是不錯的；隨著社會普遍生活質(zhì)量的提高，盲人也需要更加豐富的生活以及智能設備的加入，本產(chǎn)品切實的幫助了盲人，提高生活質(zhì)量。將結構造型與盲人的使用方式相配合，產(chǎn)品使用更加輕便，使特殊人群通過模型凹凸元素的變化來體驗和發(fā)布自己的認知和感受，最終實現(xiàn)信息交互的目的，使他們實實在在地融入信息社會的發(fā)展中。