實體按鍵消亡的背後,是一段人機交互的發展史

10-03

為什麼這塊屏幕按瞭沒反應?

不到 10 歲的小女兒拿著 Game Boy Color(GBC)問 Chris Cohoon,GBC 是 1998 年任天堂出品的彩屏掌上遊戲機,著名的《精靈寶可夢:金 / 銀》就是 GBC 上的遊戲。

盡管 GBC 是一代經典,但對 10 後來說,遊戲機沒有觸屏是件匪夷所思的事情。從小玩 iPhone、iPad 長大的她,對 GBC 屏幕下方的按鍵熟視無睹。

Chris Cohoon 把這段視頻傳到瞭 YouTube 上,不到一周時間就吸引瞭超過 260 萬次的點擊。有網友在視頻下面評論道:

現在的小孩連按鍵是什麼都不知道瞭,這世界到底怎麼瞭?

事實上,這隻是半個世紀以來計算機交互形式變遷的一個縮影,也是一段實體按鍵的興衰史。

鼠標與圖形用戶界面的起源

2007 年,初代 iPhone 的發佈會上,喬佈斯曾這樣說道:

我們使用圖形界面來顯示所有用戶想要的東西,使用鼠標作為指針設備。

在觸屏成為移動設備的主流操作之前,鼠標一直作為手指的替代品廣泛存在於各種圖形用戶界面(Graphical User Interface,簡稱 GUI)當中。

(圖片來源:Cheat Sheet)

圖形用戶界面和鼠標的發明,大大提升瞭計算機的使用效率,是現代計算機的基礎構成要素——而這一切,最早可以追溯到半個世紀以前。

1968 年 12 月,43 歲的道格拉斯 · 恩格爾巴特(Douglas Engelbart)在舊金山計算機大會上,向全世界展示瞭他與斯坦福研究員們潛心鉆研十年的在線系統 NLS(oNLine System)。

這是一套利用鼠標、和弦鍵盤以及顯示器來操作計算機的在線交互系統,在此之前,程序員主要通過穿孔卡和鍵盤來使用計算機,既低效又繁瑣。

不到兩個小時的時間裡,道格拉斯演示瞭文本編輯、超鏈接以及視頻會議等操作,鼠標能夠極快地在屏幕上定位,大大地提升瞭計算機的交互效率。

這是計算機史上最早的人機交互演示,被譽為「演示之母」。

(道格拉斯演示 NLS 系統,圖片來源:Computing History)

當時,打印機巨頭施樂公司在看過演示之後,決定買下鼠標的專利,他們認為計算機處理文本效率的飛躍,很有可能影響到打印機的發展,因此決定把這項技術牢牢掌握在自己手裡。

1973 年,施樂旗下的研究機構帕羅奧多研究中心(Xerox PARC)研發出瞭人類史上第一臺個人電腦 Xerox Alto,搭載瞭采用三鍵鼠標操作的圖形用戶界面,並且引入瞭「桌面比擬」(Desktop metaphor)的概念——文件和文件夾在計算機屏幕上排列,用戶可以用鼠標隨心所欲地點擊打開所需要的文件。

不過,Xerox Alto 並不是一個成熟商業化的產品,當時施樂對這樣的計算機並不是很感興趣。Xerox Alto 的成本實在太過高昂,僅三鍵鼠標成本就高達 300 美元。因此 Xerox Alto 隻生產出瞭數千臺,捐贈給瞭少部分大學和研究機構。

(Xerox Alto,圖片來源:Toasty tech)

後來,喬佈斯在參觀 Xerox PARC 時發現瞭 Alto,如獲至寶的喬佈斯不禁驚嘆:

你們為什麼不拿這個做點什麼?這些東西太棒瞭,它將是革命性的!

三個月後,蘋果公司決定將這個點子進一步商業化,他們挖走瞭施樂的工程師,並在 Alto 的基礎上對圖形用戶界面進行改善,還專門請來瞭工程師改進三鍵鼠標的設計,讓鼠標的成本從 300 美元降到瞭 15 美元。

1983 年,蘋果推出瞭高端個人電腦 Apple Lisa,遭遇慘敗;1984 年,蘋果又發佈瞭售價更為親民的 Macintosh,這次,終於大獲成功。

(喬佈斯和 Macintosh,圖片來源:ZpyKios Blog)

有意思的是,當年為 Xerox Alto 編寫字處理軟件 Bravo 的工程師,後來又去瞭微軟,幫助比爾 · 蓋茨開發瞭 Microsoft Word,並且登陸瞭 Dos、Mac 平臺。Word 幫助微軟成為 Macintosh 最早的第三方開發商,進而影響瞭後來 Windows 系統的研發方向。

多年後,當喬佈斯怒斥蓋茨抄襲 Mac 時,蓋茨卻狡猾地回應道:

好吧,史蒂夫,我想我們可以從其他角度來看這個事情。我覺得事情更像是,我們都有一個名為施樂的土豪鄰居,我闖進他傢想偷電視時卻發現,電視已經被你偷走瞭。

(早年的喬佈斯和蓋茨,圖片來源:Quora)

到底誰才是抄襲者,幾十年來也沒有說個明白。唯一可以確認的是,構成現代圖形用戶界面的核心要素,半個世紀前便已塵埃落定:

鼠標、桌面、窗口。

這三要素協同工作,一舉解決瞭人機交互史上的兩個難題:精準定位 & 快速切換。

遊戲手柄的進化與實體按鍵的消亡

以鍵鼠、桌面、窗口為主的交互方式,盡管讓計算機操作變得更為高效,可同時也受到瞭顯示器的制約:

桌面電腦時代,笨重的顯示器擺在桌面上,利用鼠標鍵盤進行交互

智能手機時代,小型化的屏幕能握在手裡,利用手指觸控進行交互

圖形用戶界面的誕生隻解決瞭人機交互的顯示問題,但隨著技術的發展,高效輸入的方式也遭遇瞭挑戰。如果顯示設備再一次發生巨變——最顯而易見的,或許是頭戴式的 VR / AR 設備,當屏幕不再安置在桌上或拿在手裡,那麼計算機又該如何進行操作?

不妨,讓我們把目光放到另一個領域——電子遊戲,或許是這世界上最註重交互的產業。

1966 年,當道格拉斯正在斯坦福埋頭研究鼠標交互時,德裔工程師拉爾夫 · 貝爾(Ralph Baer)剛籌到一筆公司 2500 美元的研發基金,用於開發一款代號為「棕盒子」的電視遊戲機,上面運行著那個經典的打乒乓球遊戲。

1972 年 9 月份,在米羅華(Magnavox)公司資助下,基於「棕盒子」改良的電視遊戲主機「米羅華奧德賽」(Magnoavox Odyssey)正式發售,售價 100 美元。與如今遊戲機豐富的操作不同,奧德賽的控制器僅僅隻有兩個旋鈕,玩傢通過這兩個旋鈕來控制乒乓球拍在平面空間中的精準移動。

(「米羅華奧德賽」遊戲演示,圖片來源:Computing History)

雅達利(Atari)創始人諾蘭 · 佈什內爾(Nolan Key Bushnell)受到奧德賽的啟發,聘請工程師艾倫 · 奧爾康(Allan Alcorn)依葫蘆畫瓢造出瞭名為「Pong」的投幣街機。

盡管遊戲內容與奧德賽並無二致,但街機版的「Pong」勝在遊玩更加方便廉價,名字也朗朗上口——而奧德賽遊戲機隻是米華羅電視機的附庸,隻能在少數電視機上運行,何況 100 美元的售價也是價格不菲。

結果就是,開山立派的奧德賽並沒有名聲大噪,反倒是「山寨者」雅達利賺得盆滿缽滿。

(雅達利的「Pong」街機,圖片來源:ABC)

在「Pong」大紅大紫之後,佈什內爾和奧爾康又琢磨著把「Pong」改成一個單人遊戲。他們最終決定把這個項目交給年僅 20 歲的雅達利技術員——仍未創立蘋果公司的史蒂夫 · 喬佈斯。

喬佈斯在史蒂夫 · 沃茲的幫助下,完成瞭單機版的「Pong」,這個遊戲被命名為「Breakout」,俗稱「打磚塊」。

時至今日,在 iOS 11 的默認壁紙裡,你還能找到那張黑色背景的彩虹壁紙,與「Breakout」的初始畫面簡直如出一轍。

(「Breakout」打磚塊遊戲畫面,圖片來源:Every Video Games)

靠「Pong」和「Breakout」等街機遊戲名利雙收的雅達利,之後又回到瞭受眾更廣泛的傢用遊戲機領域。1977 年,雅達利推出瞭第二世代遊戲主機雅達利 2600,其引入瞭街機上的搖桿控制器,賦予瞭電子遊戲更多元化的操作空間。

不過,好景不長。20 世紀 80 年代,由於缺乏良好的審核機制、行業惡性競爭等原因,電子遊戲機產業迎來瞭史上最黑暗的時期。大量低質遊戲充斥著整個市場——其中最惡名昭彰的事件,莫過於僅僅開發瞭 6 周卻出貨數百萬份的遊戲《E.T.》,這個遊戲最終大量滯銷,被當作垃圾處理掉瞭。

低質遊戲引起瞭玩傢的嚴重不滿,導致瞭無數的差評和退貨。之後不久,喬佈斯的蘋果公司發佈瞭 Macintosh,個人電腦的流行取代瞭傢用遊戲機的娛樂功能,遊戲機從此無人問津。

這段灰暗的歷史被稱作「雅達利沖擊」(Atari shock),直接導致電子遊戲市場的重心從美國轉移到日本,也讓未來幾十年電子遊戲交互形式產生瞭巨大的變化。

(「雅達利沖擊」時期被埋在地下的電子遊戲,圖片來源:Geekera)

1983 年,正當北美電子遊戲市場由於「雅達利沖擊」焦頭爛額時,日本的電子遊戲產業卻開始蓬勃發展,任天堂首當其沖。三十多年來,任天堂對遊戲機產業貢獻巨大,也是探索各種交互方式的先驅。

1983 年,「紅白機」Famicon 發售,任天堂將街機搖桿進行改良,推出瞭「十字鍵」,至今這項經典設計仍可以在許多遊戲設備上見到。

(歷代任天堂主機裡十字鍵都是關鍵部位,圖片來源:Giphy)

1996 年,主打 3D 圖形的 N64 上市,任天堂為手柄加入瞭類比搖桿和震動功能。震動反饋讓虛擬世界的電子遊戲與現實中的玩傢產生瞭聯動,進一步提升瞭電子遊戲的沉浸感。

2006 年,主打體感操作的 Wii 問世,原本隻能靠按鍵、搖桿控制的遊戲有瞭更直觀的操作方式,同時也啟發瞭不少開發商制作體感遊戲軟件。通過體感進行精準定位,利用震動來模擬物理反饋,這就讓雙手擺脫瞭輸入外設的桎梏。

(體感遊戲機 Wii,圖片來源:Giphy)

2017 年,新主機 Nintendo Switch 亮相,手柄搭載瞭「HD 震動」功能,可以模擬出擊劍、滾珠甚至擠奶的觸感。iFixit 在拆解 Switch 時發現,手柄與 Oculus、HTC Vive 等 VR 設備的手柄有不少相似之處,都是通過體感和震動來提升玩傢玩遊戲時的代入感。

NASA 就曾和 VR 公司 Manus VR 合作,設計瞭一款主要用於宇航員訓練的 VR 手套。通過 VR 設備來模擬太空環境,而體感操作、震動反饋是提高真實感不可缺失的一環。

(Manus VR 推出的 VR 手套,圖片來源:Manus VR)

從某個方面上講,人機交互方式的進步,是從用雙手操作輸入設備,再到雙手成為輸入設備的過程——當用手就能夠精準地控制一切時,實體按鍵的末日也就不遠瞭。

題圖來源:Cheat Sheet

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