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摘要:針對(duì)現(xiàn)有的觸覺(jué)圖形不能有效地為盲人提供明確的內(nèi)容語(yǔ)義信息和盲人對(duì)觸覺(jué)圖形識(shí)別效率不高的問(wèn)題,從盲人對(duì)觸覺(jué)圖形的需求出發(fā),通過(guò)分析盲人在使用傳統(tǒng)觸覺(jué)圖形所遇到的問(wèn)題,涉及到的觸覺(jué)感知相關(guān)的背景知識(shí),結(jié)合盲人對(duì)觸覺(jué)圖形的認(rèn)知規(guī)律,總結(jié)出盲人觸覺(jué)圖形繪制的原則與原理,以及普通的視覺(jué)圖像轉(zhuǎn)化為盲人觸覺(jué)圖形的處理方法與規(guī)律。
關(guān)鍵詞:盲人 觸覺(jué)圖形 設(shè)計(jì)方法
中圖分類號(hào):TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1003-0069(2017)04-0126-02
引言
信息是人們獲取知識(shí)以及相互之間進(jìn)行交流的基礎(chǔ)。然而對(duì)于盲人來(lái)說(shuō),由于視覺(jué)受損,其只能依賴于其他的感知能力來(lái)探索周圍的環(huán)境。譬如,聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等感知能力就成為盲人獲取外界信息的主要渠道。一般情況下,盲人借助聽(tīng)覺(jué)或者觸覺(jué)來(lái)獲取外界的信息。譬如,文字類信息的讀取,盲人則可以利用錄音磁帶或者是可以發(fā)出模擬人聲的讀屏設(shè)備;而具備讀寫(xiě)布萊爾盲文(Braille)能力的盲人,通常會(huì)選擇借助手指的觸覺(jué)來(lái)閱讀信息。雖然,盲人在語(yǔ)言文字類信息的讀取上,已得到了有效解決,但其仍無(wú)法有效讀取圖形圖像類信息。究其根本,一是由于當(dāng)前學(xué)術(shù)界缺乏對(duì)于讀取圖形圖像類信息的有效研究,二是市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)法提供高性價(jià)比、高效率的觸覺(jué)圖像顯示設(shè)備。
一、盲人獲取觸覺(jué)圖形信息內(nèi)容的現(xiàn)狀
隨著計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟硬件技術(shù)的發(fā)展,研究人員在激發(fā)元等相關(guān)技術(shù)上取得了較大進(jìn)展,研發(fā)了一系列的電子觸覺(jué)圖形顯示器。觸覺(jué)圖形顯示器是目前盲人識(shí)別觸覺(jué)圖形的主要工具,例如DMD-12060 Metec.AG,Ssheet-Type Braille Displays,Graille等。但受到高昂的成本和市場(chǎng)售價(jià)的制約,觸覺(jué)圖形顯示器的市場(chǎng)化普及基本上失敗。例如,商用的觸覺(jué)圖像顯示器的售價(jià)一般在數(shù)十萬(wàn)元,對(duì)于大部分的盲人而言,其無(wú)法負(fù)擔(dān)如此昂貴的觸覺(jué)輔助設(shè)備。而且前四種觸覺(jué)圖形顯示器所創(chuàng)造的觸覺(jué)圖形仍是基于視覺(jué)認(rèn)知的傳統(tǒng)形式來(lái)進(jìn)行表達(dá),其設(shè)計(jì)缺乏對(duì)觸覺(jué)圖形全部特點(diǎn)的深入挖掘和分析,甚至忽視了對(duì)盲人觸覺(jué)特性的深入研究與開(kāi)發(fā)。Graille觸覺(jué)圖像顯示器,相對(duì)比前面幾種觸覺(jué)圖像顯示器價(jià)格低廉,但研究主要集中在盲人觸覺(jué)交互以及對(duì)觸覺(jué)圖形的認(rèn)知體驗(yàn),主要的結(jié)論是要在觸覺(jué)圖形顯示器上輔助引導(dǎo)和語(yǔ)音說(shuō)明,并未對(duì)觸覺(jué)圖形的繪制及普通視覺(jué)圖像轉(zhuǎn)化觸覺(jué)圖形做研究。上述幾種觸覺(jué)圖形顯示器傳達(dá)的觸覺(jué)圖形最終會(huì)造成其無(wú)法清晰表述相關(guān)的內(nèi)容語(yǔ)義、盲人觸覺(jué)圖形識(shí)別效率低下等問(wèn)題。
二、觸覺(jué)的特點(diǎn)和盲人的認(rèn)知規(guī)律
(一)觸覺(jué)的特點(diǎn)
觸覺(jué)感知是一系列斷續(xù)的過(guò)程,觸覺(jué)很難對(duì)整個(gè)圖形圖像做出準(zhǔn)確的全局感知。觸覺(jué)感知是通過(guò)連續(xù)的跟隨刺激,把感覺(jué)到的信息在大腦中進(jìn)行整合分析,進(jìn)而得到總和的結(jié)果。觸覺(jué)接受和感知信息的容量要比視覺(jué)低很多,明眼人識(shí)別圖形圖像,可以通過(guò)輪廓,顏色,形狀,大小,肌理,三維空間等因素加以辨認(rèn),盲人只能通過(guò)觸摸反抗得到的輪廓,紋理等很少的信息來(lái)辨別。因此對(duì)復(fù)雜觸覺(jué)圖形的識(shí)別效率就很低,對(duì)復(fù)雜的線和交叉的區(qū)域識(shí)別就會(huì)導(dǎo)致識(shí)別這類圖形的混淆。就圖形圖像而言,觸覺(jué)的信息接收量只有視覺(jué)的萬(wàn)分之一,且觸覺(jué)的探索是緩慢且不連續(xù)的。
(二)盲人的認(rèn)知規(guī)律
健全的人對(duì)于視覺(jué)圖像的認(rèn)知和盲人對(duì)于觸覺(jué)圖形的認(rèn)知過(guò)程是相反的。健全的人首先會(huì)關(guān)注視覺(jué)圖像的整體,進(jìn)行定性的認(rèn)識(shí),如有需要再觀察圖像的局部進(jìn)而增加對(duì)其細(xì)節(jié)的理解,是從整體到局部的認(rèn)知。而盲人對(duì)觸覺(jué)圖形的認(rèn)知是從局部到整體的認(rèn)知,因?yàn)樗麄兪紫仁菑木植块_(kāi)始,通過(guò)有限大小的手指和手掌來(lái)感知圖形,經(jīng)過(guò)觸摸多個(gè)局部的積累,才能推導(dǎo)出圖形的整體。這是盲人認(rèn)知的一個(gè)特點(diǎn),盲人在觸摸圖形時(shí),非常在意圖形輪廓的邊緣,訪談得知,盲人在觸摸觸覺(jué)圖形時(shí),手指最先接觸的是觸覺(jué)圖形的局部,一開(kāi)始就想對(duì)所觸摸的圖形有個(gè)大致的掌握和了解,所以會(huì)在接觸到觸覺(jué)圖形時(shí),很在意觸覺(jué)圖形的邊緣輪廓。
在觸摸觸覺(jué)圖形的過(guò)程中,圖形的識(shí)別效率與盲人的觸摸技巧有很大關(guān)系。(如方式1,2,3)表示盲人摸索的幾種典型的方式。
三、盲人觸覺(jué)圖形設(shè)計(jì)的方法
(一)觸覺(jué)圖形繪制原則與原理
設(shè)計(jì)觸覺(jué)圖形的過(guò)程中,應(yīng)遵循以下幾個(gè)要點(diǎn):(1)觸覺(jué)圖形的趣味表現(xiàn)形式。主要考慮兩方面的原因:一方面,興趣是自我學(xué)習(xí)的動(dòng)力,只有讓盲人產(chǎn)生對(duì)觸覺(jué)圖像的興趣,他們才會(huì)有意愿和毅力去真正學(xué)習(xí)觸覺(jué)圖形的識(shí)別方法。另一方面則是基于盲人的心理特征研究,受到生理缺陷的影響,盲人的心理行為一般呈現(xiàn)為缺乏安全感,感到孤獨(dú)或者充滿自卑等,觸覺(jué)圖形的學(xué)習(xí)更需要趣味因素的存在。(2)在不改變作者想要表達(dá)的原本信息意圖的基礎(chǔ)上,盡最大可能簡(jiǎn)化觸覺(jué)圖形。格式塔心理學(xué)家認(rèn)為知覺(jué)有一種“簡(jiǎn)化”的傾向。(3)突出形體的主要特征,其所包含的信息指向性要強(qiáng),在利用簡(jiǎn)單圖形表現(xiàn)形體基本特征的基礎(chǔ)上,能夠根據(jù)描述對(duì)象的主要特征與特點(diǎn),恰當(dāng)運(yùn)用圖形的組合來(lái)進(jìn)行夸張的表現(xiàn)。(4)分項(xiàng)闡述圖形,避免用二維的特點(diǎn)來(lái)展現(xiàn)三維的空間。若是表達(dá)3D的立體實(shí)物,則要以二維的平、立、剖等多維度視圖進(jìn)行展示,圖形中匹配必要的盲文注釋,并且盲文的位置由線形做出引導(dǎo)。(5)在設(shè)計(jì)觸覺(jué)圖形的時(shí)候要考慮到盲人的年齡和經(jīng)驗(yàn),要根據(jù)盲人學(xué)生觸摸技能的水平,在設(shè)置區(qū)域,線和點(diǎn)的時(shí)候來(lái)限制其數(shù)量。
(二)普通視覺(jué)圖像轉(zhuǎn)化為觸覺(jué)圖形的處理方法與規(guī)律
普通的視覺(jué)圖像轉(zhuǎn)化為觸覺(jué)圖形的通用方式有4種:(1)歸類法:即將現(xiàn)有圖形分割為基本的最簡(jiǎn)圖形,然后進(jìn)行圖形歸類。將最基本相同的元素歸為一組,或者在同等條件下,歸類相似元素或最接近的元素。這兩種組織方式都是基于簡(jiǎn)化和整體化知覺(jué)對(duì)象的原則,而盲人在傾向于簡(jiǎn)化認(rèn)知對(duì)象的同時(shí),也會(huì)將相似的元素組合起來(lái),作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行識(shí)別。(2)替代法:即借助規(guī)則的幾何形來(lái)替代一些物體,例如直接采用矩形來(lái)表示由垂直線和水平線構(gòu)成輪廓的物體。外形不規(guī)則的物體,可以根據(jù)其形象特點(diǎn)分別用各種梯形、菱形、平行四邊形等規(guī)則形狀概括地表現(xiàn)它們的形象。(3)分解法:即提取關(guān)鍵線條來(lái)表示線條較為復(fù)雜的圖形。盲人對(duì)線條較為復(fù)雜的圖形較容易混淆。通過(guò)提取若干條關(guān)鍵線條,根據(jù)圖形主要部分的形態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化,去掉雜亂的線條和重復(fù)的線條,這樣就有利于盲人讀圖。(4)借用法:合理使用隱喻,隱喻在觸覺(jué)圖形和盲人用戶的經(jīng)驗(yàn)之間建立了橋梁,能夠促進(jìn)盲人的認(rèn)知和推理。
具體到一些普通視覺(jué)圖像轉(zhuǎn)化為觸覺(jué)圖形的設(shè)計(jì)上:(1)簡(jiǎn)化圖形,刪除和省略與原作者表達(dá)意圖不相關(guān)的內(nèi)容信息,刪除重復(fù)的結(jié)構(gòu),刪除雜亂、相同的線條,只保留其中重要的與表達(dá)內(nèi)容信息相關(guān)的幾條,簡(jiǎn)化輪廓邊緣等信息。與表達(dá)內(nèi)容信息沒(méi)有意義的一些圖表的框架和輪廓在制作觸覺(jué)圖形的時(shí)候應(yīng)當(dāng)省略。(2)把三維的圖像轉(zhuǎn)化為二維的圖像進(jìn)行表達(dá),觸覺(jué)圖形應(yīng)適量放大,各個(gè)組成部分用不同的紋理來(lái)代替,便于盲人觸摸分辨各個(gè)組成部分。在各個(gè)組成部分的附近作盲文注釋,如果盲文注釋太長(zhǎng),應(yīng)作引線,在觸覺(jué)圖形的空白處引出盲文注釋,引線應(yīng)當(dāng)用直線,因?yàn)槊と撕茈y跟隨曲線和變化方向的折線,引線和在穿越觸覺(jué)紋理的時(shí)候,觸覺(jué)紋理應(yīng)留有空白,便于盲人分辨觸覺(jué)紋理和引線。(3)在制作地理觸覺(jué)圖形時(shí),根據(jù)盲人的閱讀規(guī)律和習(xí)慣,圖例部分應(yīng)放在觸覺(jué)圖形的左側(cè),盲人一般通過(guò)雙手配合來(lái)觸摸地圖,且右手讀圖更為頻繁,因此,圖例部分置于左側(cè),便于空出右手更好地感知主要的信息。(4)當(dāng)遇到復(fù)雜的圖像時(shí),為避免雜亂,應(yīng)該將圖像分為幾個(gè)部分來(lái)闡述圖像所表達(dá)的意思或者將圖像所包含的信息分層進(jìn)行闡述。復(fù)雜的圖像在轉(zhuǎn)化為觸覺(jué)圖形時(shí),應(yīng)該先給盲人這個(gè)圖像整體的概貌,讓盲人對(duì)圖形有一個(gè)整體的概念,然后在整體的圖形上用虛線分為幾個(gè)部分來(lái)分別闡述圖形所包含的內(nèi)容語(yǔ)義信息。
總結(jié)與展望
本文在《中國(guó)盲文》和《中國(guó)盲文數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)符號(hào)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合盲人學(xué)習(xí)的特點(diǎn),觸覺(jué)感知的特點(diǎn),對(duì)盲文閱讀無(wú)法滿足盲人獲取觸覺(jué)圖形圖像內(nèi)容信息的這一問(wèn)題,總結(jié)出一些觸覺(jué)圖形繪制的原則與原理,以及在普通視覺(jué)圖像轉(zhuǎn)化為觸覺(jué)圖形的處理方法與規(guī)律。另外,將這些原則與方法應(yīng)用在觸覺(jué)圖像顯示器的界面顯示上,以便設(shè)計(jì)師做出恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),將觸覺(jué)圖形合理地應(yīng)用于電子閱讀產(chǎn)品上,使盲人面對(duì)觸覺(jué)圖形顯示時(shí)能更容易地感知信息,并為盲人設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)更加人性化的產(chǎn)品,能夠轉(zhuǎn)變他們?cè)诋?dāng)今知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的學(xué)習(xí)方式,從而為更多的盲人提供受教育機(jī)會(huì),改善教育質(zhì)量。endprint