觸覺(jué) · 嗅覺(jué) · 味覺(jué) · 本體感知 – 跨越感官多模態(tài)交互系列六(完結(jié)篇)
從觸覺(jué)的細(xì)膩感知到嗅覺(jué)的直接大腦聯(lián)系,再到味覺(jué)的復(fù)雜體驗(yàn),本文將帶您深入了解觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)以及本體感知的復(fù)雜世界,揭示這些感官如何在人機(jī)交互中發(fā)揮作用。
“Don’t design things. Design behaviors.”— 深澤直人
本篇知識(shí)點(diǎn)概括:
1. 觸覺(jué)與體感能力(Somatosensory or Tactile Abilities)
– 觸覺(jué)的人機(jī)交互因素與范圍
– 觸覺(jué)交互界面(觸覺(jué)、本體感覺(jué)和前庭)
2. 嗅覺(jué)能力(Olfactory Ability)
– 嗅覺(jué)的人機(jī)交互因素與范圍
– 嗅覺(jué)交互界面
3. 味覺(jué)能力(Gustatory Ability)
– 味覺(jué)的人機(jī)交互因素與范圍
– 味覺(jué)交互界面
4. 第“六”種感官
5. 本體感覺(jué)和前庭系統(tǒng)
01 觸覺(jué)
觸覺(jué)與體感能力(Somatosensory or Tactile Abilities)
觸覺(jué),也就是我們的體感能力,包含了感知運(yùn)動(dòng)、物體、溫度和疼痛等。我們的神經(jīng)末梢對(duì)這些都非常敏感,能夠感應(yīng)到物體的邊緣、光線、水分、溫度,甚至像薄荷或辣椒油這樣的化學(xué)物質(zhì)。這些神經(jīng)末梢不僅遍布皮膚,還存在于肌肉、關(guān)節(jié)、器官和骨骼表面,通常需要與物體直接或近距離接觸才能感知。同時(shí),空氣、水等媒介也能傳遞這些刺激。比如說(shuō),我們感知溫度并不是因?yàn)檫h(yuǎn)處的溫度變化,而是溫度逐漸靠近我們。通過(guò)運(yùn)動(dòng)和摩擦,我們也能辨別很多觸覺(jué)信息:比如用手觸摸物體來(lái)感受它的質(zhì)地,或讓物體像絲瓜絡(luò)一樣在皮膚上移動(dòng)。
正如科學(xué)作家John M. Henshaw在《感官之旅》一書(shū)中提到的,“觸覺(jué)靈敏度可以通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)刺激點(diǎn)之間需要的最小距離來(lái)識(shí)別它們是否為不同點(diǎn)?!笨茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),我們指尖的觸覺(jué)靈敏度特別高,能感覺(jué)到比大分子更小的凸起,這與觸摸表面的類型有關(guān)。
研究表明,從一種觸覺(jué)體驗(yàn)轉(zhuǎn)變到另一種觸覺(jué)體驗(yàn),比起從視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)的感知模式轉(zhuǎn)變到觸覺(jué)模式更具挑戰(zhàn)性。這種感官轉(zhuǎn)換和我們身體的運(yùn)動(dòng)技能緊密相連。像抓握力這樣的能力就依賴觸覺(jué),失去抓地力時(shí)我們還得判斷物體表面是否太滑,這類判斷在生活中大部分都是在無(wú)意識(shí)中進(jìn)行的。觸覺(jué)是我們最能適應(yīng)的感官之一:我們能夠很快準(zhǔn)確地感知到各種觸覺(jué)信息。
觸覺(jué)的人機(jī)交互因素與范圍
觸覺(jué)感知的分辨率因身體而異。觸摸在我們的嘴唇、舌頭、手指、面部和生殖器上是有最高分辨率的,這些部位對(duì)細(xì)微變化的感知非常敏感,而其他部位(如背部或大腿)的分辨率較低。
觸覺(jué)聚焦
觸覺(jué)有多個(gè)維度(如溫度、壓力、振動(dòng)等),人們可以有意識(shí)地專注于身體的某個(gè)區(qū)域或特定的感知體驗(yàn)。例如在運(yùn)動(dòng)后,肌肉的疼痛成為人們注意的焦點(diǎn)。
觸覺(jué)反射
觸覺(jué)覺(jué)反射與我們的運(yùn)動(dòng)反射密切相關(guān)。
- 起雞皮疙瘩或因寒冷或強(qiáng)烈情緒而發(fā)抖
- 出汗
- 痛覺(jué)的撤退反射
觸覺(jué)無(wú)障礙
觸覺(jué)的感知能力和身體的運(yùn)動(dòng)功能之間有緊密的聯(lián)系,例如手部的運(yùn)動(dòng)功能(抓握、觸摸)與我們感知物體的觸覺(jué)特征(溫度、質(zhì)地、壓力等)密切相關(guān)。如果某個(gè)身體部位的運(yùn)動(dòng)功能受限(比如手部麻痹),那么我們就可能無(wú)法正常感知或響應(yīng)觸覺(jué)刺激。因此,觸覺(jué)的輔助功能往往需要與運(yùn)動(dòng)功能一起考慮,以便提供更好的支持和適應(yīng)。
觸覺(jué)其他能力
疼痛是與觸覺(jué)密切相關(guān)但不完全相同的感覺(jué),它通常在身體遭遇極端情況時(shí)才會(huì)被觸發(fā)。痛覺(jué)受體( Nociceptors)是與其他觸摸感受器大致相同的細(xì)胞類型。而瘙癢是一種特殊的感覺(jué),通常與痛覺(jué)有關(guān),可以引發(fā)抓撓的欲望。
觸覺(jué)交互界面(觸覺(jué)、本體感覺(jué)和前庭)
觸覺(jué)這個(gè)詞描述了我們對(duì)觸摸的感知,它包括觸覺(jué)感知、本體感覺(jué)(知道自己身體位置和運(yùn)動(dòng))和前庭系統(tǒng)(與平衡相關(guān)的感覺(jué))。本體感覺(jué)和前庭系統(tǒng)后面會(huì)詳細(xì)介紹。
實(shí)際上,大多數(shù)我們使用的界面(無(wú)論是計(jì)算機(jī)界面還是機(jī)械產(chǎn)品)都是觸覺(jué)式的,這其實(shí)不難理解,因?yàn)?strong>我們的手擁有最強(qiáng)的感官和運(yùn)動(dòng)能力,它們是我們與物體和環(huán)境互動(dòng)的主要工具。在很多情況下,本體感覺(jué)占主導(dǎo)地位,觸覺(jué)和前庭系統(tǒng)起到輔助作用。而這些感官與視覺(jué)結(jié)合起來(lái),形成了手眼協(xié)調(diào),這是我們最常見(jiàn)的直接物理交互方式。
觸摸屏、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)是典型的觸覺(jué)界面,扳手、畫(huà)筆、刀具等工具也是。虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)的發(fā)明者 Jaron Lanier 曾經(jīng)提到,觸覺(jué)不僅僅是觸摸的感覺(jué),它還包括我們?nèi)绾胃兄约旱纳眢w、運(yùn)動(dòng),以及與外部環(huán)境的互動(dòng)。讓人驚訝的是,觸覺(jué)的定義其實(shí)并不那么簡(jiǎn)單,因?yàn)槲覀儗?duì)身體如何感知自身和世界的運(yùn)作方式,仍然存在很多不解之謎。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),觸覺(jué)包括我們對(duì)物體的溫度、粗糙度、柔軟度、尖銳度等的感覺(jué),也包括我們感知到腳趾受傷或抬起重物時(shí)的感覺(jué)。這就是你感受到的一個(gè)吻,腿上坐著的貓,光滑的床單,或者沙漠中不平的道路。觸覺(jué)不僅是性愛(ài)的愉悅、疾病帶來(lái)的痛苦,也包括暴力帶來(lái)的感受。
在計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域,游戲設(shè)計(jì)師通常是推動(dòng)觸覺(jué)界面創(chuàng)新的先驅(qū)。因?yàn)橛螒蛟O(shè)計(jì)需要?jiǎng)?chuàng)造身臨其境的體驗(yàn),把玩家完全帶入虛擬世界,打破現(xiàn)實(shí)與虛擬的界限。對(duì)于完全沉浸式體驗(yàn)的追求,也推動(dòng)了虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的進(jìn)展。一些早期的游戲控制器像槍一樣,模擬射擊體驗(yàn)。任天堂 Wii 和 XBox Kinect 技術(shù)則是觸覺(jué)技術(shù)的重大突破。它們使用傳感器將玩家的動(dòng)作轉(zhuǎn)化為控制信號(hào),讓玩家的動(dòng)作變得更自然真實(shí)。
Wii 和 Kinect 讓觸覺(jué)技術(shù)有了飛躍性發(fā)展,玩家揮動(dòng)控制器的動(dòng)作可以像打網(wǎng)球、棒球,甚至投保齡球一樣真實(shí)。XBox Kinect 更是通過(guò)攝像頭跟蹤玩家的身體位置和動(dòng)作,創(chuàng)造了基于手勢(shì)的交互方式。盡管這一技術(shù)取得了很大的進(jìn)展,但也遇到了一些問(wèn)題,因?yàn)槿祟惖氖种负兔娌縿?dòng)作比整個(gè)手臂的運(yùn)動(dòng)更加精細(xì),這讓玩家在執(zhí)行精確手勢(shì)時(shí)感到困難。目前,XBox 和 Nintendo Wii 的傳感器技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到自動(dòng)化和消費(fèi)技術(shù)領(lǐng)域。
早期的觸覺(jué)反饋技術(shù),通常被稱為“電傳操控”,包括將伺服機(jī)構(gòu)加到船舶和汽車(chē)方向盤(pán)上,以及飛機(jī)的控制桿和太空探測(cè)器中。在動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)出現(xiàn)之前,船舶的方向舵是通過(guò)船長(zhǎng)直接控制的,方向舵與水流接觸,形成一個(gè)反饋回路,讓船長(zhǎng)能夠感受到水的阻力,從而做出調(diào)整。這和飛機(jī)的控制桿和機(jī)翼襟翼一樣,它們與氣流互動(dòng),提供反饋。動(dòng)力轉(zhuǎn)向雖然增強(qiáng)了轉(zhuǎn)向的力度,但也消除了這種環(huán)境反饋,降低了轉(zhuǎn)向的精確度。因此,模擬這種環(huán)境反饋可以提升控制的靈敏度。
風(fēng)速和阻力是影響飛機(jī)機(jī)身的力,通常不會(huì)通過(guò)觸摸來(lái)體驗(yàn)。將它們作為觸覺(jué)反饋整合到方向軛中可以更輕松地駕駛。
現(xiàn)在各類智能座艙一直在試圖 ‘去手動(dòng)’操作,這也許不一定是最優(yōu)的方式,很多時(shí)候結(jié)合觸覺(jué)的硬按鍵可能才是最符合駕駛場(chǎng)景的交互體驗(yàn)。
02 嗅覺(jué)
嗅覺(jué)能力(Olfactory Ability)
我們感知周?chē)h(huán)境的化學(xué)成分的能力,其實(shí)早在進(jìn)化鏈的早期就出現(xiàn)了。盡管很難準(zhǔn)確追溯第一次出現(xiàn)的時(shí)間,但即使是細(xì)菌也能感知周?chē)幕瘜W(xué)物質(zhì)。
嗅覺(jué)在所有感官中直接與大腦聯(lián)系,信息不經(jīng)過(guò)丘腦的處理,而是直接進(jìn)入嗅球,這也使得嗅覺(jué)在大腦中占有特殊地位。雖然科學(xué)界對(duì)嗅覺(jué)的具體機(jī)制仍有爭(zhēng)議,但普遍認(rèn)為我們的鼻子有大約350種不同類型的氣味感受器,每種感受器可以檢測(cè)約30種不同的氣味。為了讓氣味被識(shí)別,氣味分子必須與這些感受器結(jié)合。
盡管嗅覺(jué)在現(xiàn)代生活中被其他感官(如視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué))所取代,但它依然與我們過(guò)去的生存和經(jīng)歷緊密相關(guān),這也是嗅覺(jué)如此重要的原因之一。嗅覺(jué)不僅能強(qiáng)烈影響我們的情緒,還與長(zhǎng)期記憶、幸福感和對(duì)地方的認(rèn)同感有著深刻的聯(lián)系。
相比之下,聲音和視覺(jué)通常需要更多的刺激才能讓我們感到惡心,通常是通過(guò)象征意義或感官之間的不協(xié)調(diào)來(lái)引發(fā)這種反應(yīng)。而氣味則能迅速讓我們產(chǎn)生惡心感,比如臭雞蛋、嘔吐物或排泄物的氣味。嗅覺(jué)還與饑餓、性喚起以及我們對(duì)身體親密關(guān)系的舒適或不適感密切相關(guān)。
嗅覺(jué)的人機(jī)交互因素與范圍
氣味需要空氣中存在一種化學(xué)物質(zhì),我們可以通過(guò)鼻子吸入。
嗅覺(jué)交互界面
電影制片人約翰·沃特斯曾嘗試為他的電影《聚酯》加入標(biāo)有“Odorama”的刮刮卡,讓觀眾在觀看時(shí)聞到特定氣味。不過(guò),這個(gè)創(chuàng)意并沒(méi)有引起太多的關(guān)注。
雖然氣味并沒(méi)有被廣泛應(yīng)用于界面設(shè)計(jì),但它在服務(wù)設(shè)計(jì)和品牌營(yíng)銷(xiāo)中卻變得越來(lái)越流行。例如,像Krispy Kreme和Subway這樣的公司會(huì)在營(yíng)業(yè)時(shí)間內(nèi)烘烤食物,散發(fā)出誘人的氣味,吸引顧客進(jìn)店。零售和酒店行業(yè)也開(kāi)始使用專門(mén)的品牌香氛來(lái)塑造品牌形象,并創(chuàng)造積極的客戶體驗(yàn)。有一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)巧克力香味貼在自動(dòng)售貨機(jī)外面時(shí),Hershey產(chǎn)品的銷(xiāo)量翻倍。早晨地鐵外飄著面包香的烘焙店也確實(shí)有更大的人流量。
03 味覺(jué)
味覺(jué)能力(Gustatory Ability)
我們一直認(rèn)為味覺(jué)只有四種基本元素:咸、甜、酸和苦。但其實(shí),科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了第五種味覺(jué)——鮮味,這種味道與咸味有點(diǎn)相似。通過(guò)這五種基本味覺(jué),我們可以了解到,單一的感官往往不能完全決定我們的體驗(yàn)。舉個(gè)例子,想象一下一個(gè)成熟的木瓜、炸雞三明治,或者一碗熱氣騰騰的洋蔥湯,上面融化著微微焦化的格魯耶爾奶酪。
這些食物的美味并不單純來(lái)自味覺(jué),它們的復(fù)雜性是由味覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)(質(zhì)地感受)和其他一些感官共同作用的結(jié)果,例如饑餓感。所有這些感官一起創(chuàng)造了我們所謂的“味道”體驗(yàn)。
我們的舌頭上有味蕾,它們對(duì)化學(xué)刺激做出反應(yīng)。與大家普遍認(rèn)為的不同,味蕾并不是按照味覺(jué)類型分布在舌頭的特定區(qū)域,而是均勻分布在舌頭的各個(gè)部分。味覺(jué)和嗅覺(jué)這兩種感官非常緊密地協(xié)作,它們一起幫助我們感知食物的味道。嗅覺(jué)主要通過(guò)檢測(cè)空氣中的氣味分子來(lái)工作,而味覺(jué)則專門(mén)負(fù)責(zé)感知我們放進(jìn)嘴里的食物。味覺(jué)的主要作用是讓我們享受食物的美味和快樂(lè)。
味覺(jué)的人機(jī)交互因素與范圍
大多數(shù)與味覺(jué)相關(guān)的體驗(yàn)都跟食物的吃法或制作過(guò)程有關(guān),目的是讓吃東西變得更愉快,或者讓像藥物、維生素這種不太好吃的東西,吃起來(lái)不那么難受。
目前沒(méi)看到有專門(mén)圍繞味覺(jué)設(shè)計(jì)的界面,雖然有一個(gè)叫“ingestibles”的新產(chǎn)品類別,它是基于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的設(shè)備,但這些設(shè)備主要關(guān)注的是人體腸道信息,而不是味覺(jué)體驗(yàn)。還沒(méi)有關(guān)注到有專注于味覺(jué)或我們消化系統(tǒng)反應(yīng)的交互界面,更多的還是圍繞飲食體驗(yàn)的設(shè)計(jì)。(PS:未來(lái)有機(jī)會(huì)可以聊一聊有哪些有趣的食物設(shè)計(jì))
Ingestibles:一種能夠無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)炎癥、微生物群活動(dòng)、營(yíng)養(yǎng)吸收和其他腸道健康生物標(biāo)志物的智能藥丸是 “腸道健康可食用物” 計(jì)劃的成果。
04 第六種感官
第“六”種感官
除了我們熟知的五種感官外,還有其他一些感官幫助我們感知世界。比如,我們有時(shí)間感,幫助我們理解時(shí)間的流逝;有平衡感,幫助我們保持站立和走路的穩(wěn)定;本體感覺(jué),讓我們知道自己在空間中的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)我們還會(huì)感知與周?chē)矬w或人的接近程度。這些感官一起幫助我們更好地與物理世界互動(dòng)。另外,我們體內(nèi)還有一些專門(mén)的感官,負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)內(nèi)部的狀態(tài),比如饑餓、飽腹感、肌肉酸痛和體溫等。雖然這些感官往往不被我們特別注意,但它們非常重要。例如,如果我們失去平衡感,基本上就無(wú)法正常行動(dòng)了。
時(shí)間和節(jié)奏
雖然我們常說(shuō)“感覺(jué)時(shí)間”,但實(shí)際上時(shí)間感并不像其他感官那樣有明顯的刺激源或特定的傳感器。將時(shí)間流逝的感知視為一種特殊的感覺(jué),可能有助于我們理解它。像其他感官一樣,時(shí)間感是由多個(gè)部分共同作用的結(jié)果。
時(shí)間感與節(jié)奏感緊密相關(guān),節(jié)奏感是感知時(shí)間的一種重復(fù)模式。時(shí)間感非常重要,它幫助我們預(yù)測(cè)未來(lái)的事件,完成需要多個(gè)步驟協(xié)作的任務(wù),并在走路或做其他活動(dòng)時(shí)保持節(jié)奏。例如,我們可以設(shè)定個(gè)人的慢跑節(jié)奏,也能感知和適應(yīng)更長(zhǎng)時(shí)間的周期,比如一天的晝夜節(jié)律。此外,時(shí)間感也幫助我們?cè)趯?duì)話中保持節(jié)奏,例如在交替發(fā)言時(shí)。我們這個(gè)物種總是與節(jié)奏和聲音互動(dòng),這對(duì)我們體驗(yàn)生活至關(guān)重要。正如作曲家伊戈?duì)枴に固乩乃够f(shuō),“音樂(lè)是我們消化時(shí)間的最佳方式?!?/strong>
此外,雞尾酒會(huì)效應(yīng)(即在嘈雜環(huán)境中專心聽(tīng)到一個(gè)特定聲音)也與節(jié)奏有關(guān)。研究表明,節(jié)奏幫助我們根據(jù)熟悉的語(yǔ)音節(jié)奏來(lái)預(yù)測(cè)單詞。在這種效應(yīng)中,時(shí)間感可能還幫助我們辨別聲音的來(lái)源,例如判斷是哪只耳朵先聽(tīng)到聲音。
05 本體感覺(jué)和前庭系統(tǒng)
本體感覺(jué)是我們最自動(dòng)的感官之一,也是我們意識(shí)最差的感官之一。它是一種內(nèi)在的感覺(jué),讓我們感知身體和部位的位置、關(guān)節(jié)位置以及我們?cè)隗w力任務(wù)中花費(fèi)了多少努力。它由肌肉、肌腱和關(guān)節(jié)中的本體感受器提供信息。它還告訴我們?cè)诳臻g中的位置。
耳朵不僅負(fù)責(zé)聽(tīng)覺(jué)。它還包含耳蝸,它監(jiān)測(cè)我們的方向、指導(dǎo)平衡和運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)在視力中起著強(qiáng)大的支持作用,因?yàn)樽鳛榍巴パ鄯瓷涞囊徊糠?,它將頭部的運(yùn)動(dòng)與補(bǔ)償性的眼球運(yùn)動(dòng)同步,以保持清晰的圖像。它還與其他系統(tǒng)協(xié)調(diào),甚至是呼吸和循環(huán)等系統(tǒng),這些系統(tǒng)會(huì)始終根據(jù)身體位置進(jìn)行調(diào)整。
總結(jié)
世界由各種物質(zhì)和能量構(gòu)成,而我們的感官系統(tǒng)則是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)進(jìn)化,發(fā)展出了一種獨(dú)特的方式來(lái)感知這些元素。每種感官都承擔(dān)著特定的角色,盡管它們各自存在一定的局限性——這些局限性甚至可以追溯到它們的進(jìn)化根源——但它們已經(jīng)進(jìn)化成能夠協(xié)同工作,共同應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的需求。我們對(duì)世界的感知,往往并非依賴單一感官,而是多種感官之間相互作用的綜合結(jié)果,這一現(xiàn)象被稱為“模態(tài)”。為了設(shè)計(jì)出既符合直覺(jué)又讓用戶得心應(yīng)手的多模態(tài)交互界面,我們必須深入了解每種感官的獨(dú)特能力、局限性、特點(diǎn)以及用戶的需求和期望。
跨越感官多模態(tài)交互系列也就此完結(jié)了,跨越兩個(gè)多月完成了跨越感官系列的更新,也認(rèn)識(shí)了很多對(duì)多模態(tài)交互感興趣的讀者朋友,期待未來(lái)有更多的交流!
接下來(lái)會(huì)繼續(xù)更新一些感興趣的主題,敬請(qǐng)期待~
作者:小末,公眾號(hào):Moer Talk
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