石井裕：颠覆科技界面设计主流思维-可触媒体-备案资讯-中国设计之窗

美国麻省理工学院媒体实验室可触媒体小组领导人石井裕博士

“我们身处在海边，一边是原子的陆地，另一边是比特的海洋，我们是物理世界和数字世界的双重公民。如何接连好这两个身份，是我们要面对的挑战。我们通往数字世界的窗口被局限于平面矩形的屏幕和像素，或称‘着了色的比特’。当我们的视觉感官深浸在海洋般的数字信息时，我们的身躯却仍在物理世界里。‘可触摸的比特’— 旨在将比特和原子这两个迥然不同的世界完美无缝地接合起来。”

　　记者：“可触媒体”，从字面本身就非常具有启发性和想象空间。
　　石井裕：你对Tangible Media的计划工作有所了解？
　　记者：是的。不过我们的网友不一定全都了解，希望您为我们读者做一个介绍。
　　石井裕：没问题，我很荣幸。
　　石井裕：大家都知道计算机是用像素(Pixel-- Picture Element)来显示信息的。像素是无形的，抓不着，摸不到，也没有气味和味道，是一种没有物理实体存在的东西。此外，计算机还外接输入控制装置，也就是鼠标和键盘。控制与呈现的完好结合正是GUI(图形用户界面)成功的关键。
　　石井裕：而我们，却决定反其道而行之----
　　中国算盘Abacus：古老智慧启发未来设计

图为：石井裕在用中国的算盘演示自己的理念。

　　石井裕：(举起一只中国算盘) 你会用这个吗？
　　记者：会一些。小的时候学过。
　　石井裕：算盘是个非常有趣的装置。它通过算珠和特殊的构造来呈现所有的数字。你可以在算盘上触摸、感知和进行计算。算盘的算珠既是输入也同时是输出。所有“内存”记忆或推算的概念都很透明，一切都非常地直观。
　　石井裕：第二点是算盘的设计“功能可见性(Affordance)”非常高。所谓“功能可见性”，就是拿起一样东西，你就知道它是做什么用的。一件乐器，一只痒痒挠儿，一辆给小孩玩的模拟列车，都具有这种特性。一个幼儿，他从未读过微软工程师编写的使用手册，依然可以自己摸索出这些东西的功能。我们把这称为“功能可见性”。
　　记者：您能进一步解释一下“功能可见性”的含义吗？
　　石井裕：“功能可见性”是HCI(人机界面)理念的核心，即一个东西的实体形态可以告诉我们它具有哪些功能。如果你面前有张椅子，你就知道自己可以坐在上面或是站在上面。椅子的实体形态、基本物理特征以及人体的官能可以告诉我们椅子能用来做哪些事。然而在计算机时代，这种直观的特性便不复存在了。现在一切都交由芯片处理，而芯片的运算逻辑是不为人轻易了解或认知的。再来看算盘，一切都是那么直观，没有丝毫隐秘的东西。
　　最好的例子是手机。我们可以用手机做很多事，但这种“多用途性”也存在问题。一只手机可能拥有一百甚至二百个功能，但即便是最基本的功能，比如查看最基本的时刻，也需要人们盯着屏幕和使用菜单。手机的确可以显示时间，但我们身边其它很多东西也可以显示时间，比如手表和挂钟，而且要比手机简便许多。手机的时间显示功能何以变得如此复杂？很简单，手机设计成了“多用途性”和它的图形用户界面使然。
　　石井裕：我来给你看几样东西，你就会更了解我的意思。
　　《 inTouch 》
　　两组滚轴同步滚动，但他们并未真的连在一起，而是以数字方式进行连接的。两个人可以把各自的手掌放在滚轴上，感受彼此的动作，从而形成互动。

图为：一种用触觉传递沟通信息的电话。

　　石井裕：这是一套“inTouch”系统。你可以把手放在这里。这是让人们通过触摸进行沟通的一种全新方式。这两组滚轴是同步的，如果我触动这边，你就能在另一边感觉到。感觉到了吗？
　　记者: 是的。感觉像是在推另一个人的手掌。
　　石井裕：这个装置用“力反馈”技术使人产生一种错觉，仿佛隔着一段距离的两个人正在通过同一个物体进行互动。
　　一套InTouch系统由两组完全相同的装置构成，每个装置有三个可以随意转动的滚轴。“力反馈”技术使每个滚轴与另一个装置相应的滚轴形成同步；当一个滚轴滚动时，另一个装置上的相应滚轴也会滚动。如果一个滚轴的滚动受阻，相应的滚轴也会感受到阻力。隔着一段距离的两个人可以通过触摸滚轴感受另一个人的存在。
　　InTouch向我们展示了一种没有“输入”和“输出”界限的独特的界面(木制滚轴既是力的显示装置，也是输入装置)。触觉起着非常关键的作用，信息可以通过人手同时进行发送和接收。过去的通讯媒介，比如视频电话，试图尽量真实地再现人的声音或影象，从而产生一种“对方就在身边”的幻觉。InTouch则采用相反的方式，不用具体地再现另一个人，使用者就能意识到他或她的存在。
　　这是一种新的语言，它为我们提供了一种与“远程再现”的传统观念不同的方式。也许你和我使用它不会感觉出什么，但是如果你用它跟你妻子或孩子“交谈”，就会感受到更丰富的内涵。
　　《 Music Bottle 音乐瓶》--- 宝瓶里藏的不只是音乐

图为：音乐瓶，打开盖子会自己传出音乐不同的音乐代表不同的含义。

　　随意打开一个玻璃瓶，它就会发出不同的歌曲和声音。我们可以用这种朴素且诗意的方式来显示我们自己或是所关爱的人居住地区的天气。
　　石井裕：这件作品可以说明我们的设计所蕴涵的哲理。任何事物都应该是简单的，即便是复杂，也要合乎情理，能够被人们理解，就像我们天天使用的语言。
　　这件作品是为我母亲设计的，叫做“音乐宝瓶”
　　演示：
　　1.Hiroshi石井裕教授将三个玻璃瓶放在发光的台子上，然后打开每个瓶子的盖子，音乐声响起。不同的瓶子飘出不同的音乐，从钢琴曲，贝司乐，到电声乐，组合在一起构成了爵士三重奏，或是techno音乐。
　　2.然后他盖上盖子，音乐就消失了。
　　3.他拿走三个瓶子，放上一个日式玻璃瓶。
　　4.石井裕教授说，这个瓶子里装的是他家乡——北海道扎幌市——的天气预报。他打开瓶盖，响起一阵鸟鸣。他说："今天是个好天气。"
　　石井裕：这是为我母亲设计的。当她醒来时，打开瓶子，便知道今天是好天气。我不想让她打开Windows98，开启网络浏览器查看天气。

（“音乐瓶”介绍：
该项目通过对“功能可见性”(Affordance) 概念的顺延并借助瓶子的意象对直观界面的课题进行了探索。就像我们平时通过开合瓶盖来取用瓶中之物一样，这个项目让使用者通过开合瓶盖来获取数码资讯。目前，已开发了音乐、天气预报、有声读物等多种内容，用于该概念的实验。

“瓶子界面”这个概念源于石井博士为他母亲设计的“天气预报瓶”。当她打开瓶盖时，如果第二天预报的是晴天，她就会听到悦耳的鸟鸣声。如果她听到的是淅沥的雨声，那就说明要下雨了。这个界面跟她在日常生活中与她所熟悉的外部环境互动的方式是相似的，比如打开一瓶酱油。她这一生中从未使用过鼠标，也没有在地址栏里敲过一行URL地址，但酱油瓶却开过无数次。
1998年末，石井与Rich Fletcher一起将"天气预报瓶"的概念拓展成“音乐瓶”，并开始着手进行这个项目。他们选用Joe Paradiso博士开发的传感器技术，在众多设计师、工程师和艺术家的通力合作下，制造出一张特殊的桌子和贴有电磁标签的瓶子。他们设计了三种瓶子，分别装有古典、爵士和techno音乐。2000年6月，该项目获得了2000年度杰出工业设计奖(IDEA)银奖。我们为这个项目特别开发了专门的无线传感技术。桌子下方装有天线圈，它在桌子上方形成磁场。特别设计的电路能探知摆放和开启贴有电磁标签的瓶子时，磁场所产生的变化，于是系统就开始执行每个瓶子对应的音乐程序(比如开启其中的一个瓶子，会播放钢琴曲)，同时控制桌上不同颜色的发光二级管的闪烁方式。
该项目通过艺术和科技结合的手段来支持人性化的交互界面，以区别于传统的只注重功能设计的界面。)
　　记者: 很温馨，很人性化。
　　石井裕: 可是她6年前去世了。我把这个设计作品献给我的母亲以及提出“普适计算”概念(Ubiquitous Computing)的Mark Weiser先生。我母亲每天早上为我做早餐，她会打开这个瓶子倒酱油，就能听到。
　　( 编者按：普适计算Ubiquitous Computing是由 Mark Weiser (1952 ~ 1999) 在1988年于Xerox PARC首席技术长任内首先提出。此概念指出计算机的第三波革命已来临，计算机将以隐蔽、广泛、无所不在的方式融入我们的生活。第一波是大型电脑主机(多人一机)；第二波是个人计算机(一人一机)；第三波是普适计算(一人多机)。)
　　记者: 很美的情境，很有诗意。
　　石井裕：你用了诗意这个词，很有意思。我事实上的确发表过这作品与诗之间的关系。这个备受关注的音乐瓶作品是“可触比特(Tangible Bits)”项目计划的重要作品。多年来获得了很多设计奖项。其设计理念与当今科技产品的“多用途性”成为明显的对立。
　　(石井裕教授展示另一组瓶子)这是“音乐瓶”项目的衍生作品，叫“药丸瓶”。上了年纪的人，常常会忘记应该服用哪种药物，我们的这项技术能提示你要吃哪些药。一个病人往往会同时服用好几种药，但有人可能不适合用某种药，有些药的副作用则会给一些人带来危险。而现在，你只需把装药的瓶子往这个特殊的台子上一放，它会自动帮你查出这种药有哪些副作用。现在这个产品正处于测试阶段。我们之所以做它，是因为当一个人活到90岁的时候，他肯定不会有精力上网去搜寻这些信息了。
　　“Urp”-- Urban Planning System 城市规划系统

　　图为：一个能动态感知建筑模型变化的平台，并能通过计算机和投影仪自动计算和画出建筑阴影、气流线等。

　　石井裕：这是用于城市设计的城市规划系统。
　　在计算机发明之前，人们都是用实体模型来模拟设计建筑物的。现在你可以看到阴影在移动，因为我在改变一天之中不同的时间参数。在这里，风向、阴影都是实体模型，你可以在计算机上对它们进行模拟，并把计算结果展示出来。你可以同时处理所有的实体模型，在这个系统里很容易操控，你可以同时控制多个模型。你还可以边思考，边摆弄这些模型。
　　融合数码和实体模型的多层次可操控平台的开发，将对城市设计与规划流程产生重大影响。这种平台由于能将数码和触觉数据完美地结合起来，将会大大改进规划设计人员的设计过程和与公众的沟通交流。“Luminous Planning Table (LPT)”是最先使用计算机辅助可触式城市设计与规划界面的软件之一。这种界面所带来的全新信息传递形式能令专业和外行人士都一目了然。在将此系统运用到设计过程和展示时，观看实体模型和观看动画和计算机模拟图形是分开的，这是它的独特之处。它使用和提供结合信息传递和理解的综合媒介的能力，将会在教学、专业设计和公众参与方面取得很大成效。
　　Sandbox “沙盘”--全新地景设计工具

　图为：使用激光传感器和计算机将沙盘数字化，使沙盘中形成的实体景观模型与计算机中的数码模型完全同步。“沙盘”旨在结合实际体验和数码技术，在地景设计中的可视化、创造性、科学模拟、问题解决等方面上提供帮助。　

　　石井裕:麻省理工媒体实验室的可触媒体小组开发的SandScape旨在改进景观设计过程，让设计师可以同时与实体模型和数码模型进行互动。用户挪动沙盘里的玻璃珠子就可以创建出特定的地形。通过移动沙盘周边的模块，便可以对类型学、形态学上的问题以及水流、地形高度等因素进行深入研究。
　　它是如何做到的呢？因为透过如沙砾般细小的玻璃珠子发出的光，特制的传感器可以将沙盘表面的几何形态传到计算机中进行实时分析，然后分析结果再投影到沙盘模型上。设计师们认为，该项目展示了一种计算机界面的新形式(可触式用户界面)，该界面结合计算机模拟技术，让我们可以发挥天生的触觉感官去摆弄实体模型的能力。外界对这种全新界面非常认同，他们把它称为全新的“直观交互”形式。
　　“I/O Brush” 输入/输出画笔：全世界都是你的调色板

图为：捕捉时间和历史的记忆当作颜料，这种画笔可以记录并储存它触及过的任何表面，再把屏幕当作画布涂抹出来。

　　石井裕: “输入/输出画笔”是一种绘图工具，它不仅能画出图形，而且能将绘图者身边的景物吸收进去。“输入/输出画笔”就好比传统的钢笔或画笔一样，它可以汲取墨水(画笔的笔尖可以采集媒质)，也可以绘图(被采集的媒质被释放/画到画布上)。不过，这支画笔“吸”的不是墨水或油彩，而是以视频记录颜色、表面质地和它接触到的物件的动作。“输入/输出画笔”外表像普通画笔一样，用起来也像，只是它里边植入了一个带特殊灯光的微型摄像机和一支Wacom压感笔。使用者可以用笔在绘图板之外的任何表面扫过(比如一个人身上的牛仔裤、他的皮肤，或是朋友随风飞扬的长发)。画笔上的光端机指示灯亮的时候，表明画笔已经采集到了平面的信息。这时再将画笔放回绘图板上，你就可以用刚刚采集到的“墨水”绘图了。
　　这项设计刚刚获得了IDEA设计金奖。这个画笔的一个重要特性是，它对每个刷过的对象可以记录五秒钟。所以从某种意义上说，你会捕捉到你刚才刷过的“颜色”的“过去”，这样观看者就可以欣赏到带着“过去颜色”的图画了。有了这个发明，我们赋予了使用者创造他们自己的作品的能力。

　　石井裕: 除了以上介绍的项目，你还可以看见我的办公室棚顶吊着许多“风车”，有红色的、黄色的、绿色的、蓝色的，好多种。当某种颜色的风车开始转动的时候，就意味着世界上的某个角落正发生着一些事情，也许是战争、地震、股市的振荡，或是任何我想监控到的事物。我不需要倾注所有的注意力，只需一瞥，就可以得到我想知道的信息。
　　从学术上讲，这些风车是被一种以位元为单位的数字信息的风流带动，从而对周遭事物做出反映的。在人们正专注于眼前的事情时(比如与人交谈)，他们可以从旋转的风车上感知到由这种数字位元的流动所反映出的外界正在发生的人类活动或事件。一个正在跟踪日冕活动的天文学家可以将这种风车安在家中，从而随时观察太阳风的情况。太阳活动的细微变化可能会引发一些巨变，因此密切观察这些变化对一个天文学家具有很大的意义。这项设计的基本理念是，使太阳风中的电离子和其它所有相关信息流以“风”带动老式风车的形式在建筑空间中呈现。
　　目前的图形用户界面是以像素形式在屏幕上展示大部分的信息，这需要用户倾注相当的注意力，因此可以被视作“前景媒体”。然而，如果面对过多的前景数据，我们认识和处理信息的能力就会耗尽，甚至进一步导致信息过剩。而风车这种背景展示方式则可以通过呈现连续的信息流(如背景中的连续物理现象)来解决这个问题。
　　记者: 据说电影《少数派报告》使用了您实验室中的一个用户界面的理念?

图为：少数派报告中用来记录公民档案的芯片的界面的最原始概念。

　　石井裕: 是的，是“管理展示板”(Executive Dashboard)的理念。我们为那些需要随时跟踪日常重要信息的人设计了这种展示板。股市行情、天气预报、上下班交通情况等，一目了然。这是一种很安静的界面，只有当你需要它的时候才会出现在你面前。
　　这部电影中用到的核心用户界面理念是“面板”卡 (Faces Cards)。电影中，每张卡片代表着一个人的犯罪记录。不过在我们的设计中，每张卡片会执行一个特殊的监控任务，比如股市、天气、交通等等。你不需要通过复杂的数字界面进行配置，想变换功能只需更换卡片就可以了。
　　记者: 我听说您实验室中的一个设计衍生品已完成了商业开发？

图为：根据股票行情而自动变色的圆球。

　　石井裕: 就是这个——“股票ORB”。股票ORB可以自动追踪道琼斯工业平均指数，它通过发出绿光或红光来表示股市的涨跌，黄光则代表行情平稳。它还可以接收一组免费频道，内容包括各种股票指数或世界主要城市天气预报等。升级后，它还能接收付费频道的内容，例如用户可以用它定制自己的股票投资组合。
　　记者: 可触媒体小组的工作实际上是试图接合数字世界和现实世界的疆界。您对十年后会有怎样的展望呢？我们的下一代对虚拟世界和现实世界的界线会更明显还是会更模糊呢？或是他们会对此有完全不同的看法？
　　石井裕: 这是个很好的问题。你所说的数字世界或者虚拟世界指的是通过这个视窗进入的网络与计算机空间，但我要说的是限指“使用者界面”。
　　举个例子，你进入一所公寓，会看到里面提供电、煤气、自来水，还有高速网络连接。这些东西在100年前是没有的。然而现在，你理所当然地把它们当作现实世界的一部分。我的意思是，沙盘对于今天的人们来说是新事物，因为它会发光并且隐藏了所有的计算。但是在20年后，我想所有景观设计工作室的沙盘都会发光。它将成为一个新的标准，没有人会问为什么沙子会发光，甚至没有人会问什么是输入，什么是输出。
　　音乐瓶是个很好的例子。当人们第一次看到它时，都不相信瓶子也会唱歌。如果人们了解了它的原理，并且认为它有用，就会开始印制所有的传导电路，并用它制作音乐瓶。恐怕有一天人们就不会再问为什么瓶子会唱歌了。
　　如今，移动电话和互联网正试图在虚拟世界中重新创造出一个现实世界。我所做的恰好相反，是把现实世界本身作为界面，而将位元和计算隐蔽起来，使其变得透明和无形。这些机器是多用途的，并且功能强大，但是我相信在某些类型的应用上，我们的方法更有意义。现在的主流技术，像视窗、计算机和移动电话，人人都认为它们很棒，我却不这么认为。我知道我在做的是反抗主流，挑战地心引力。主流技术的关键是像素和多用途性。我决定反其道而行之，用不同的方式和方法。这就是我的基本途径。
　　记者: 那么你的意思就是——在未来，人们将会用一种很自然的方式评价可触媒体，就像我们如今对100年前难以想象的高科技公寓习以为常一样。
　　石井裕: 你对建筑物提供煤气和电力习以为常，却不太会关心也不了解其中的工作原理。再举个例子，你现在采访用的这台录音机，你不会追究它里面的硅元素如何工作。瓶子是一种容器，而容器里面装有信息，瓶子显得更自然，它的形状让你理所当然地觉得它里面应该装有东西。从产品设计的角度来说，其功能性更显而易见。
　　记者: 虽然大多数房客不知道墙壁后面有什么，但是对于建筑工人或工程师来说，他们必须了解墙壁里面所有的管线分布。
　　石井裕: 当然，如果出了问题，他们就要到下一层进行检查。因此，如果我们不敲开墙壁，就会认为一切理所当然，而一旦我们敲开墙壁，就会大吃一惊。例如，我现在已经习惯了有无线上网的房间。如果到了一间没有无线网络连接的房间，我就会觉得极为不便。
　　我想通过简单直观的界面指导使用者。当然，使用者能够记住上千个不同的功能，但是这非常难学会。因此我想设计一些能够让我父母学会的东西。Windows是个很好的例子，我父母永远也不可能学会它，它的学习过程是反自然的。
　　记者: 我知道由你领导的这个项目致力于实现跨越数字世界和现实世界的“双重身份”。我想知道你是否也曾尝试解决现实世界中的跨文化问题，比如东西方文化的研究？
　　石井裕: 对于跨文化问题，我想瓶子的容器含义中有一部分是全世界普遍的— 瓶子总是被视为一种容器。另外美国人说话非常直接，亚洲人却崇尚一定意义的寡静。如空旷的空间。
　　如果你用一部高清晰度的电视看电影，那没有什么遐想的空间。没有必要把所有东西都用像素表达出来。空间调动了你的想象力，让你创造出自己的图象，这是一种非常强有力的体验。因此我的方式完全与众不同。我所做的是让使用者用他们的想象力创造出他们自己的“图象”。如果瓶子用来装酱油，那它没什么新鲜的。瓶子是空的，就充满了想象，如果它能做出非同寻常的事情来，人们就会把它带给朋友，并开始研究会发生什么。每个人都成了设计师，它激起了所有的可能性。
　　记者: 你的研究的终极使命是什么？你最终寻求的目标和解决方法是什么呢？
　　石井裕: 我的研究是关于创造力的！我致力于开启人们的创造潜能，调动人们的触觉感知去创造。瓶子就是个很好的例子。我想设计出精致的媒体界面。我的目标是——让人们通过使用这些设计作品并与之形成互动，最终以一种充满创造性和启发性的方式改变他们对世界的认知，激发出个人的想象力。一旦你开启了想象的潜能，你就无法停止想象，就会成为一名设计师或梦想家。
　　就拿输入/输出画笔来讲，一旦你知道自己不必再局限于现有的墨水颜色，而是可以用任何色彩作画，整个世界就变成了你的调色板。它改变了你对世界的看法，也许还有人生的意义。由我们的设计带来的互动体验可以改变人们的思维。
　　大多数人并未意识到标准化的弊端。例如，标准字体固然有其优点，但同时也失去了书法中蕴藏的韵律、情感和个性。因此，了解媒体的优势和局限是非常重要的。这些正是我想教给人们的，也是“可触媒体”追求的目标。
　　记者: 对于您实验室里的所有作品，您是否有一个使它们具备商业潜质和市场价值的特别途径？
　　石井裕：到目前为止并没有固定的途径。一切视情况而定。比如“股票ORB”的概念是十年前产生的。五年前，我的一个学生对这个概念产生了兴趣，并决定对它进行开发。于是他和其他人合作成立了一家叫做“Ambient Device”的公司。他非常具有魄力，如今他的公司也运作得很成功。
　　我偶尔也会在“电子艺术”(Ars Electronica)这样的展览上发表和展示我的作品。看到一些年轻学生受到启发或者愿意去实践我的理念，我就感到由衷的高兴。我想提供给人们一种不同的思维方式，一种挑战地心引力的思维方式。一个存在着不同多元的信仰和观点的世界是令人振奋的。人们正是从不断的互动和探讨中学习和发展技术的。当然，现在有少数所谓的主流公司却不这么想，比如微软，他们以一种统一化的眼光来看待世界。我必须说，这种观点会很危险。