1.人机交互系统

顾名思义，视线交互是由视线来完成用户与计算机之间的交流。用户的视线可代替手动鼠标的作用，其指针的动作方式与手动鼠标完全一致。用户视线指向屏幕上的落点就是指针的位置，通过视线移动来控制指针的移动。同时视线也可以对屏幕上可操作的按钮或目标进行选择。例如，目光停留一段时间以上的落点即为用户所选择的目标。用户可以用视线选择特定的按钮，如菜单选项中的各种命令按钮来操纵计算机达到自己的目的。例如，面向残疾人的眼动打字系统，可以不用点击鼠标或敲击键盘就可以达到输入文本的目的，使不方便使用键盘和手控鼠标的用户也能便捷地使用计算机。

在人机交互领域中视线作为一种间接指示通道还有其他作用[1]。例如，在协作系统背景中作为指示参考，或者人机交互界面中的间接指示辅助设备。

视线交互系统中比较常见的问题是“Midas”接触问题。即由于眼球颤动造成的不确定性所引起的系统误动作问题。例如，用户浏览网页时，可能只是在粗略浏览网页上的各个条目而并没有特定的选择目标，但是视线所碰触的一些条目却会被触发而弹出相应的子项，这是用户所不希望出现的情况。关于“Midas”接触问题，目前常见的解决方法是滤波。即规定一定的时间上限，当用户盯视界面中某一条目时间超过这个上限时，就视为用户发出打开此条目的命令，系统执行相应的操作，否则保持原状。

2.助老助残

如视线打字系统，其专门为行动不方便的老年人和残疾人用户设计，也可同时配有语音识别和语音合成技术，计算机能“看”能“听”也能“说”。视线打字系统的交互界面上设有虚拟键盘，用户视线可以通过盯视虚拟键盘中的按键达到输入文本的目的。同时，界面上还有一些控制命令，用户可以通过视线来控制对计算机的操作达到自己的目的，也可以通过输入语音命令以实现其控制。该系统所配置的输出界面可以用普通的计算机屏幕显示，也可以由投影仪将画面投射到墙壁上。其中，视线追踪设备可通过分析用户的视线方向或者眼动位置来实时计算用户的视线在输出画面上的落点，以确定画面中光标的位置，达到协助用户进行交互的目的[8]。

除视线打字系统外，还有正在实验阶段的助老助残数字家庭环境等。其设计目的是系统能识别用户的视线和语音来执行相应操作，帮助行动不便的老年人和残疾人用户控制家用电器设备和获取外界及环境信息。

3.间接视线交互

基于视线追踪的人机交互系统为用户提供了便利的界面和控制接口，而且视线触发控制命令比手控鼠标等点击设备速度更快更高效，尤其是在选择大目标的情况下速度优势更加明显。然而由于系统内部结构等各种原因，与鼠标点击控制相比，视线控制的精度较低且跟踪不稳定。估算点漂移与“Midas”接触问题同样都是视线跟踪系统的关键性难点。如何对用户的视线方向和控制行为进行快速的分析和反应并准确而实时进行动作响应，是相关研究人员们需要继续探索的问题。(www.daowen.com)

一种有效的间接视线交互方法，是用视线追踪器确定用户在一幅图像中感兴趣的区域。将所有用户目光扫视过的区域运动轨迹记录下来，再对图像进行修整。这是一种专业的裁剪图像方法，能较好地把握用户的意图。这种设计思想比较简单，操作的准确率较高。这种间接交互方法比上述的直接交互更受到人们的认可。

4.远程多方通信

近来协同系统的远程多方通信备受关注，其中视线追踪技术有着重要的应用。在多方通信系统中嵌入视线追踪技术，视线追踪模块可以通过判断用户的注视方向了解其意图，同时启动多方通信中的共享文件传输及语音传输设备，使各地的多个用户对象通过系统进行无障碍交流。典型的实例是多方远程会议系统。在这种系统中，会议各方都无需亲自到达会议地点，只要启动智能化的会议系统，所有用户便可以只用语音和视线进行互相交流，随时获取各自所需的信息。

这种系统的使用大大提高了会议效率。在不久的将来，这种嵌入视线追踪技术的远程多方通信系统还可拓展应用于教学当中，作为虚拟课堂使用。这样老师和学生之间的交流就会像真实课堂一样顺畅无碍并可进行文件共享。电子版的教学材料很可能取代纸制的教科书。图9.1所示是一套远程会议系统交互环境^[9]。各与会方只需通过虚拟会议系统，不用出门即可完成会议工作。

图9.1 远程会议系统交互环境

网络传输和CPU的处理速度已经进入超高速时代，内存也进入超大容量发展阶段，3G技术也有了更高层次的发展，从而有利于推广和普及这种远程会议技术。计算机或手机等小型电子产品，未来将会具备嵌入了视线追踪技术的远程多方通信功能。人们可以随时随地获取信息，为学习、工作和生活提供便利，也可以随时随地与其他人进行交流，和家人、朋友“见面”交谈，世界因此而变小。