優質生活體驗屋：新型態的數位書房設計
97/10/07
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陳建旭｜
成功大學工業設計學系
在〈關鍵報告〉（Minority Report）電影裡，男主角帥氣地操作資訊系統的模樣，讓人們對於未來電腦的定位有了新的想像空間。一般來說，目前電腦是指放置在書桌上的桌上型電腦，或是隨身帶著走的筆記型電腦。它們大多是由四方形的螢幕、裝著主機板盒子的主機、鍵盤、滑鼠等構成，不過，未來的電腦不再是目前見到的這個模樣！
電腦將逐漸融入我們的日常生活中，能與生活周遭的器物和環境緊密地結合在一起，也會隨著人們在不同環境中的需求，提供不同的功能。例如在家中的客廳或書房裡，往往有不同的需求，而電腦可以配合提供不同的資訊服務。
人與電腦自然的互動，也會改變人與人之間的溝通方式與人們之間的距離，就像是手機與人的互動，改變了傳統使用電話的形式。手機讓人們在任何可以收到訊號的地方直接對話，因此手機的普及也改變了人與人之間的距離。未來的電腦會隱入我們的生活周遭，當進入一個居家空間時，它會幫忙開燈、播放音樂，或知道是誰回到家中，替他準備一杯熱騰騰的咖啡。這些都是未來讓電腦更貼近人類生活的例子，也是目前國內外研究人員正在努力達成的目標。
目前操作電腦的方式，是透過螢幕、鍵盤、滑鼠等與電腦溝通，這些裝置就是人與電腦溝通的介面。介面指的正是人與操作系統間互動的層面，你可以把它想像成是人與電腦之間的一層薄膜，人必須經過這層薄膜對電腦提出需求，電腦也透過這層薄膜把訊息反應給人。介面也許是一種輸入與輸出的硬體設備，但是它的操作方式會決定這設備的好用與否。因此，設計師由人因設計的觀點來提出好的操作方式是必須的。
設計師通常會從人的需求去思考產品的開發策略及產品的功能性，在不同的功能需求與使用環境下，它的操作方式也會有很大的差異。介面既然扮演人與電腦之間溝通的一個橋梁，隨著不同的操作環境，它也應該有更多元型態的操作方式，才能讓使用者透過更方便的操作方式對電腦下達指令。因此，人與電腦之間的關係，應該跳脫日常生活中熟悉的鍵盤與滑鼠那樣固定的介面操作，而是利用更接近自然且直覺的行為動作與電腦互動。
在 1997 年，美國麻省理工學院「實體媒體研究小組」（Tangible Media Group）的石井裕教授（Hiroshi Ishii），提出實體使用者介面（tangible user interface, TUI）的概念，跳脫現有的圖形化介面（graphical user interface, GUI），不再局限於四方形螢幕的視窗與鍵盤、滑鼠的操作方式。
實體使用者介面將結合數位資訊，應用在每天生活中的實體物件與環境中。簡單地說，如果要在電腦上製作圖像，以往必須透過滑鼠、鍵盤等下達指令來操作電腦內的繪圖軟體。但是，實體使用者介面的概念所提出的繪圖情境，應該可以用日常生活中的實體物件來操作。
數位筆刷（I／O Brush）的神奇畫筆便是一個例子，使用者可以透過類似筆刷的實體物件，擷取需要的顏色或造形元素塗抹在螢幕上，產生繪圖的功能。透過這樣自然且直覺的塗刷動作，除了可以避免使用者操作的複雜度與降低學習的門檻外，更可以使這樣的操作方式貼近使用者的生活層面。
除了數位筆刷這個有趣的實體使用者介面外，石井教授在 2003 年針對一般學生覺得電路實驗總是個大難題，談起電子電路的實驗更是麻煩的問題，透過實體使用者介面的概念，開發了一套 CircuiTUI 做為實體介面的電路實驗平台，讓電子電路實驗也可以是有趣且豐富的課程。使用者可以拿著小木塊當作電子元件，在這個平台上進行電路模擬，系統還會即時給予電流、電壓等訊號回饋。學生可以隨意地嘗試不同的電路組合，系統還會給予相關的知識建議，就算不小心放了一組錯誤電阻，硬體也不會有任何的損壞。
另外，還有一個最引人注目的音樂瓶 genieBottles。在平台上，放著簡單的瓶子，當你把瓶塞打開時，就像開啟音樂盒一樣開始播放聲音，你可以搭配不同的瓶子來播放不同的音樂。每個瓶子的底部光線，也會隨著瓶塞的開合有不同的變化。這些都是一些實體使用者介面的有趣應用。電腦的形象與功能不再是印象中的嚴肅生冷，人與電腦的互動及對話也可以非常有趣、豐富。
從國外的研究及實務上發現，實體使用者介面的概念除了把實體操作物與數位資訊加以結合外，最重要的是讓人有自然而且直覺的使用介面。
從 2005 年起，筆者參與執行國科會的「前瞻優質生活環境科技跨領域研究專案計畫」，並且在成功大學的支持下，結合成大電機系、資訊系等多位教授共同研究發展，研究的成果也展示在成功大學奇美樓的「成大優質生活體驗屋」中。設計研發的部分包括數位書房的設計，完成多點觸控書桌、資訊書櫃的設計與原型實作，透過人因互動設計的理論與實體使用者介面的概念，展現出新型態數位書房設計的互動家具原型。
一般在現有的書桌空間，或者在電腦桌上使用電腦時，往往很難有同時讓多人討論或操作的空間，更不用說父母如何在同一台電腦上和小孩一起進行功課的討論或遊戲，來增加親子的互動。這些狀況主要是受限在單一的鍵盤及滑鼠輸入裝置所造成的，因此在設計規劃上，希望書桌的空間不再是一張桌子，而是一個家庭成員的互動平台，是能夠彈性地同時讓單一的或多位家庭成員使用的平台。
在這一個平台的操作上，採用了自然的手指碰觸介面的多點觸控操作。透過多點觸控的操作，可以讓我們在介面的操作行為上更加豐富。使用者不再只是透過滑鼠或按鈕來操作資訊，而是在螢幕上可以同時有多個手指進行物件的瀏覽或記錄。甚至，有些支援的遊戲可以同時在四點以上操作。這樣的方式也擴展了介面操作的彈性，例如圖片的縮放與旋轉，可以透過兩個手指的拖拉與轉動的直覺方式來達成。
多點觸控書桌是一個整合現有傳統書桌及電腦系統周邊的平台，提供未來數位書房一個更簡潔，並以直覺操作為願景的互動家具。在這個基本平台上，開發了相簿、音樂播放器、立體選單系統，還有一些遊戲的應用程式。例如在相簿應用的操作上，使用者可以用手指來拖曳螢幕上的圖片，或兩根手指同時操作做圖片的放大、縮小、旋轉等，進行圖片的瀏覽並與其他使用者的分享。
此外，除了單人的操作之外，多點觸控也提供了多人同時操作的可能性。它也可以允許多位家庭成員透過這樣的介面，彼此討論或對話，例如父母可以透過書桌與兒女進行課業的學習、遊戲等。多點觸控書桌提供了一個家庭成員在書房裡分享資訊及溝通的平台，進而拉進家人彼此間的距離。
書櫃幾乎是在書房中必備的儲放空間，在書本與書櫃的關係中，書櫃常視為存放書本的一種「容器」，具有儲存或暫時存放書本的功能。此外，存放在書櫃上排列整齊的書本，也提供一種直覺性的瀏覽行為，讓人可以搜尋、拿取或存放特定的書本。試想，如果書櫃中存放的不只是一般的書籍，而是存放著你想知道的天氣、交通或備忘錄資料，你只要拿著一小片的塑膠片，就可以讓書櫃告訴你所需要的資訊，那會是多麼方便！
書本也是獲得知識的一個窗口，因此在設計規劃上，運用窗口的隱喻融入資訊書櫃的造形設計中。而且，資訊書櫃本身也重新定義了未來書本的形式，以透明塑膠卡片代表傳統實體的書本，當使用者把塑膠卡片插入窗櫺上的任何位置時，對應的窗框區域便會顯示這個「書本」的資訊內容。
資訊書櫃主要包含了兩個部分，書卡和窗櫺。資訊書櫃除了顯示書本內容以外，也可以藉由電子化卡片的優勢，成為一種整合各種家庭資訊系統的平台，像是電子郵件、入口監視器頻道等。透過書卡與多點觸控書桌的連結，也可以把書桌上的資訊內容對應到書卡上，在資訊書櫃上呈現更多不同的資訊內容。
另外，窗口也隱喻結合室內與室外空間環境的溝通概念。因此把開窗與關窗的動作比擬成不同的操作行為，當開窗的時候，它就會顯示與戶外相關的資訊，像是天氣資訊、旅遊資訊、交通資訊、誰站在門口按鈴等，這樣的操作能夠對應一般在生活中打開窗戶探視外部資訊的行為。而關窗時，則會回到資訊書櫃的資訊顯示介面。
資訊書櫃系統除了可以拿取卡片做資訊的讀取之外，未來也將透過網路與多點觸控書桌進行溝通。書櫃內的資訊可以透過多點觸控的操作模式，讓許多人可以同時對於書本內容進行討論或修改，並且可以藉由網路新增資料或註解書本的內容。
目前，已經完成多點觸控書桌與資訊書櫃的設計與硬體的實作，也開發了部分的軟體應用程式展示原本的設計概念，成果也呈現在「成大優質生活體驗屋」中。後續還會發展不同的應用程式，提供新型態數位書房的使用者需求，並且結合跨領域的合作團隊，創造出更多有趣且貼近人性的未來數位家庭資訊互動產品，展示在「成大優質生活體驗屋」中。
