前言

人机交互（HCI）是研究人、计算机以及它们之间相互影响的技术。美国计算机协会人机交互兴趣小组（ACM SIGCHI）将“人机交互”定义为关于设计、评价和实现供人使用的交互式计算系统，以及围绕这些方法的主要现象进行研究的一门学科。随着人与机器的关系日趋密切，人机交互也具有了更广的实用性，其技术研究的意义不仅体现在提供直观、便捷、高效的交互方式上，更促成了一系列新兴产业的发展与壮大，对信息技术的发展产生了深刻的影响，成为计算机科学与技术领域的一个重要研究方向。

目前，人机交互在技术方法与领域应用上取得了长足发展，交互的自然性和智能化始终是人机交互领域追求的目标。在交互模式上，利用人体的视觉、听觉、肢体及手势等多种感知通道，在三维和沉浸式用户界面下与计算机环境进行更加直观的交互，可以有效地提高人机交互的自然性和高效性；在交互理念上，人机交互的研究重点放在了智能化交互、多模态交互及人机协同等方面，正在完成从以机器为中心到以人为中心的自然人机交互的转变，并将提升用户的个人体验作为新一代人机交互设计的重要目标。各种新型交互设备的涌现以及虚拟现实、人工智能技术的快速发展也为人机交互研究带来新的挑战和机遇。

人机交互研究是一个多学科交叉的广阔领域，本书以人机交互技术应用为主线，围绕人机交互领域的部分典型应用场景，介绍了人机交互技术的概念和方法，讨论了人机交互技术在体感交互、手势交互、沉浸式交互、增强现实以及脑机交互中的应用。

全书共13章。第1章介绍了人机交互技术的概念、发展历程、人机交互新技术，以及人机交互设计的标准、原则和指导方针；第2章主要介绍了人机交互中的认知过程；第3、4章介绍了人机交互模型和人机交互系统的设计；第5章介绍了人机交互系统的评估目标、原则与方法；第6章介绍了Kinect、Leap Motion、Emotiv Epoc及Oculus Rift等人机交互设备；第7、8章分别介绍了3DS MAX、Unity3D等交互设计软件；第9、10、11、12、13章分别介绍了人机交互技术在体感交互、手势交互、沉浸式交互、增强现实以及脑机交互中的应用。

本书由四川轻化工大学吴亚东教授带领的虚拟现实与可视化团队师生完成编写，吴亚东担任主编，西南科技大学的张晓蓉、王赋攀担任副主编。本书第1章由王桂娟编写；第2、3、4、5章由张晓蓉编写；第6章由贾浩编写；第7、8章由罗云编写；第9、10、11、12、13章由王赋攀编写。全书由张晓蓉统稿，吴亚东定稿。研究团队的王松、林水强、赵思蕊、杨文超、冯鑫淼、侯佳鑫、张巍瀚等研究生和本科生在资料整理、技术验证和开拓等方面进行了大量工作，在此谨向他们的辛勤工作表示衷心的感谢。

本书所涉及的多项研究工作得到国家自然科学基金资助项目（No.61872304，61802320）、四川省教育厅科技创新团队支持计划（No.18zd1102）等基金项目支持，在此对上述项目负责人及成员表示衷心的感谢。

人机交互技术仍处于不断发展之中，研究和开发工作十分活跃。限于编者的能力和水平，书中难免有疏漏和不足之处，热忱欢迎各位专家、学者和广大读者批评指正。

编者