研究表明，人類的代理感會根據(jù)行動中使用的感覺而變得更強(qiáng)或更弱。觸覺反饋比視覺反饋提供了更強(qiáng)的代理感。

什么是代理感？

代理感只是我們的行為產(chǎn)生明顯效果的感覺。更廣泛地說，這是一種控制我們環(huán)境的感覺——或者，至少，顯然對它有影響。

代理感通常存在于自然界中。每當(dāng)你拿著一個(gè)物理對象時(shí)，你的手都會感覺到那個(gè)對象；您可以直觀地感受到它的重量和質(zhì)地，并輕松移動它。將那種熟悉的感覺比作在電子游戲中摸索撿起一個(gè)物體。即使使用最好的虛擬現(xiàn)實(shí) （VR） 頭戴設(shè)備，虛擬世界中的代理感也要弱得多，導(dǎo)致物體看起來不真實(shí)，沒有存在感或紋理。

虛擬環(huán)境和用戶界面 （UI） 表面上模仿自然世界的外觀，但沒有提供全方位的感官反饋。結(jié)果是不直觀的用戶界面和不滿意的用戶——例如，自動門在我們靠近時(shí)意外無法打開，或者手機(jī)或計(jì)算機(jī)上的電源按鈕無法立即響應(yīng)。當(dāng)然，沒有用戶會向供應(yīng)商抱怨“你的產(chǎn)品缺乏代理感！” 我們只是更用力地按下“按鈕”或反復(fù)按下它。

它為什么如此重要？

多年的科學(xué)研究和測試強(qiáng)調(diào)了代理感如何與良好的用戶體驗(yàn)有著內(nèi)在的聯(lián)系。用戶“強(qiáng)烈希望他們負(fù)責(zé)系統(tǒng)并且系統(tǒng)響應(yīng)他們的行為。”

由于感知到的滿意度，在某些情況下僅僅提供更強(qiáng)的代理感就足以讓用戶忽略 UI 的其他問題。例如，研究表明，當(dāng)我們感覺自己處于控制之中時(shí)，我們就不太會意識到反應(yīng)的延遲。這種現(xiàn)象被稱為故意綁定效應(yīng)（圖 1）。

圖 1.該圖說明了用戶在不同刺激下的實(shí)際時(shí)間和感知時(shí)間的差異。

對于設(shè)計(jì)師和工程師來說，關(guān)于有意綁定效果的一個(gè)有用且實(shí)用的教訓(xùn)是，人們傾向于認(rèn)為任何讓他們感覺處于控制之中的 UI 都比他們的代理意識不太清晰的 UI 更好（側(cè)邊欄 1）。事實(shí)上，大多數(shù)用戶都覺得這樣的產(chǎn)品更好，反應(yīng)更靈敏。

更快、更強(qiáng)大的硬件、精心重新設(shè)計(jì)的軟件和其他常規(guī)手段可用于設(shè)計(jì)響應(yīng)更快的界面。或者，可以通過增強(qiáng)用戶的代理意識來實(shí)現(xiàn)相同的感知利益。

側(cè)邊欄 1：代理感對感知時(shí)間的影響

2002 年，研究人員帕特里克·哈格德 （Patrick Haggard） 和其他人表明，當(dāng)我們感覺自己可以控制自己的行為時(shí)，人類對時(shí)間的感知似乎會加快。感知時(shí)間的變化可能很大，在某些情況下，總時(shí)間會增加或減少 30% 到 50%。對于用戶來說，隨著他們的代理意識變得更強(qiáng)，時(shí)間實(shí)際上似乎被壓縮了。

這項(xiàng)研究被正式定義為有意約束效應(yīng)——一種定量測量我們認(rèn)為我們的有意行為與其結(jié)果相關(guān)聯(lián)的程度。意向約束力基于兩個(gè)組成部分——行動約束和結(jié)果約束——每一個(gè)都衡量我們對時(shí)間的內(nèi)部感知與客觀現(xiàn)實(shí)的差異程度。“綁定”一詞的專業(yè)科學(xué)用法是指我們對事件的感知與現(xiàn)實(shí)的接近程度（以毫秒為單位）。

動作綁定是我們動作的感知時(shí)間差，結(jié)果綁定是對該動作結(jié)果的類似度量。例如，當(dāng)按下一個(gè)按鈕時(shí)，我們通常認(rèn)為該動作發(fā)生的時(shí)間比客觀測量顯示的晚 10 到 30 毫秒。時(shí)間的轉(zhuǎn)變本身就是動作綁定。

觸感：強(qiáng)烈代理感中缺失的元素

在有意約束和時(shí)間感知方面的工作的基礎(chǔ)上，最近的研究表明，人類的能動感如何變得更強(qiáng)或更弱，這取決于我們在行動中使用了哪種感官（圖 2）。重要的是，研究結(jié)果表明，觸覺反饋比視覺反饋提供了更強(qiáng)的代理感，感知的行動結(jié)果時(shí)間間隔更短。因此，這為設(shè)計(jì)師和開發(fā)人員提供了一個(gè)利用觸覺來獲得更強(qiáng)代理感的機(jī)會。

圖 2.該圖說明了來自相同刺激的不同反饋結(jié)果之間的感知和實(shí)際時(shí)間延遲。

觸覺提供了最大的代理感，這不足為奇。皮膚是迄今為止人體最大的感覺器官，平均表面積接近兩平方米。它由大約 500 萬個(gè)感受器組成，它們密集地分布在它們最需要的區(qū)域——例如，每個(gè)指尖大約有 3000 個(gè)觸摸感受器。

盡管商業(yè)產(chǎn)品幾十年來一直專注于聲音和視覺，但基于觸摸的觸覺反饋實(shí)際上可以創(chuàng)造更強(qiáng)的代理感。實(shí)際產(chǎn)品的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，觸覺反饋提供了許多好處。這些包括：

加強(qiáng)代理感和現(xiàn)實(shí)感

在沒有實(shí)際物理接觸的情況下，或者當(dāng)物理接觸提供有限的感官輸入（例如平滑的觸摸屏）時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)更快、更準(zhǔn)確的控制

在其他感官反饋有限、微弱或令人困惑的情況下（例如在嘈雜的環(huán)境中、視力模糊的情況或用戶的注意力集中在其他地方），加強(qiáng)對用戶的反饋

觸覺有什么問題？

觸覺技術(shù)已經(jīng)在各種市場中得到應(yīng)用，從內(nèi)置于手機(jī)和平板電腦中的無處不在的微型振動電機(jī)到使用各種觸覺設(shè)備提供各種感覺的更復(fù)雜的娛樂設(shè)置。事實(shí)上，觸覺作為一種額外的、直觀的聲音和視覺感官通道的能力也使其在專業(yè)應(yīng)用中極具價(jià)值。

VR 和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) （AR） 在娛樂之外還有許多應(yīng)用，例如模擬和培訓(xùn)。添加觸覺可以使模擬更加真實(shí)和有效，從而縮短昂貴的培訓(xùn)課程。航空航天業(yè)在模擬培訓(xùn)和飛行飛行方面擁有數(shù)十年的觸覺和類似技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)和知識——可能比任何其他行業(yè)都要多。

然而，雖然觸覺的廣泛應(yīng)用可能使人們相信該技術(shù)已經(jīng)成熟且普遍，但當(dāng)前的觸覺技術(shù)存在嚴(yán)重的缺陷，使其成本高昂且難以實(shí)施（在許多情況下是不可能的）。當(dāng)考慮到觸覺反饋遠(yuǎn)不如視覺和音頻輸出常見時(shí)，這一點(diǎn)很明顯，并且通常基于原始組件，例如可用的簡單振動電機(jī)。

觸覺最明顯的挑戰(zhàn)是它需要身體接觸。簡單地說，為了感知觸摸的感覺，你需要觸摸一些東西。一般來說，在虛擬環(huán)境中，現(xiàn)實(shí)世界的界面在形狀或紋理上不會與虛擬對象緊密匹配。視頻游戲控制器不是槍或球，操縱桿也不是手術(shù)刀。觸覺設(shè)備有時(shí)還受到體積龐大且笨拙的外形因素的限制，這些外形因素可能會阻礙用戶查看他們試圖控制的顯示器或環(huán)境。

非接觸式觸覺

通過利用排列成平面、正方形或矩形網(wǎng)格的數(shù)十個(gè)超聲換能器陣列來發(fā)射聽不見的超聲信號，Ultrahaptics 在長達(dá)一米的范圍內(nèi)提供不可見的非接觸式觸覺反饋。除了遠(yuǎn)距離工作外，該技術(shù)還產(chǎn)生比振動電機(jī)更廣泛的效果。這些包括移動物體的感覺（如手指中的球）、流動的水、強(qiáng)風(fēng)、虛擬按鈕或刻度盤或氣泡在皮膚上破裂的感覺。甚至可以模擬具有各種紋理的材料。

通過改變每個(gè)換能器的輸出，可以在空氣中超聲波相交的點(diǎn)產(chǎn)生物理力的感覺。這些波相互干擾，并且——正是在這些點(diǎn)，幾毫米寬——它們產(chǎn)生了一個(gè)更強(qiáng)且頻率低得多的信號，就像物理物體一樣刺激皮膚的觸覺機(jī)械感受器。

更強(qiáng)的代理，更低的接觸

非接觸式觸覺技術(shù)極大地增強(qiáng)了代理意識，增強(qiáng)了觸覺技術(shù)的現(xiàn)有應(yīng)用，提高了用戶滿意度和安全性，并實(shí)現(xiàn)了新的應(yīng)用和產(chǎn)品。在充滿商品產(chǎn)品的競爭激烈的消費(fèi)電子市場中，公司可以使用令人興奮的技術(shù)，例如隱形非接觸式觸覺反饋，以使他們的產(chǎn)品脫穎而出。

審核編輯：郭婷