一、人机界面简介
人机界面（触摸屏）的英文是Human Machine InteracTIon，简称 HMI，也可被称为用户界面，是一种人与计算机之间进行信息交流、交流的媒体和对话界面，是计算机系统中的一个重要部分。作为系统与用户进行交互、进行信息交换的媒介，实现了信息的内在形式与人们所接受的形式之间的转换。人-机信息交换涉及的各个领域都存在着接口。
二、人机界面的发展历程
1.命令语言用户界面
早期的人机界面是命令语言人机界面，人机对话是机器语言。人机交互只能是命令和查询，通过用户对系统的命令和用户查询，完全以文本的形式完成通信。这需要惊人的记忆力和大量的训练，要求操作人员有更高的专业水平。对于普通用户来说，命令语言用户界面容易出错，不友好，难学，错误处理能力弱。所以这个时期被认为是人机对抗的时期。
2.图形用户界面
随着硬件技术的发展和计算机图形学、软件工程、窗口系统等软件技术的进步，GraphicUserInterface已经产生并广泛应用，成为目前人机界面的主流。成熟的商用系统包括苹果的Macintosh、IBM的PM(presentationmanager)、微软的Windows和运行在Unix环境下的X2Window。图形用户界面也叫WIMP界面，即窗口、图标、菜单、指针四位一体的设备组成一个桌面。其中，窗口是交互的基础区域，主要包括标题栏、支持移动和大小缩放、菜单栏、工具栏和操作区。窗户通常是长方形的，但是现在很多软件都把它做成不规则的，这样看起来会更有活力和个性。图标是用来标识一个物体的图形符号，很大一部分来自术语符号，第一次接触需要记住，比如最小化、闭合等。还有一些来自生活的图标，不背也是象形的。比如音箱是调节音量，房子是HOME，信封是邮件等等。菜单是供用户选择的操作命令。软件中的所有用户命令都包含在菜单中。菜单通常通过窗口显示。常见类型包括工具栏(包括图形工具栏)、下拉菜单、弹出菜单(右键菜单)和级联菜单(多级菜单)。指针是一个图形，用于直观地描述输入到系统的定点设备(鼠标或轨迹球)的位置。图形界面中的指针一般包括箭头、十字、文本输入I、等待沙漏等等。图形用户界面可以同时显示不同种类的信息，使用户可以在多个环境之间切换，而不会失去作业之间的联系。用户可以通过下拉菜单方便地执行任务，大大提高了交互效率，键盘输入更少。这个时期被认为是人机协调期。
3.多媒体用户界面
多媒体技术的快速发展为人机界面的进步提供了契机。在原本只有静态媒体的用户界面中，多媒体技术引入了动画、音视频等动态媒体，尤其是音频媒体，极大地丰富了计算机信息的形式，拓宽了计算机输出的带宽。同时，多媒体技术的引入也提高了人们对信息表达的选择和控制能力，增强了信息表达与人的逻辑和创造力的结合，拓展了人的信息处理能力。多媒体用户可以提高接收信息的效率，因此多媒体信息比单一媒体信息更有吸引力，更有利于人们对信息的主动探索。
遗憾的是，尽管多媒体用户界面在信息输出方面变得更加丰富，但它仍然迫使用户在信息输入方面使用常规的输入设备(键盘、鼠标和触摸屏)，即输入为单通道，输入和输出呈现出极大的不平衡性，限制了它的应用。虽然多媒体和人工智能技术的结合将改变这种状况，但今天的多媒体用户界面仍处于探索和改进的过程中。此时，多渠道用户界面研究的兴起无疑为解决人机界面的投入产出失衡带来了更大的希望。
4.多通道用户界面
自20世纪80年代末以来，多模态人机界面已经成为人机交互技术研究的一个全新领域，在国际上受到高度重视。多通道用户界面的研究正是为了消除目前图形用户界面——WIMP/GUI和多媒体用户界面通信带宽不平衡的弊端。在多通道用户界面中，新增了交互通道、设备和技术，如视觉、语音、手势等。，全面采用，让用户可以通过多种渠道进行自然、并行、协作的人机对话，而机器则可以通过整合多种渠道准确、不准确的输入，捕捉用户的交互意图，从而提高交互的自然度和效率。在研究中，键盘和鼠标以外的输入通道主要是语音和自然语言、手势、书写和眼球运动，具体的系统研究是主要的。
多通道用户界面和多媒体用户界面共同提高了人机交互的自然性和效率。其中，多媒体用户界面主要关注用户理解和接受计算机输出信息的效率，多通道用户界面主要关注用户输入信息的方式和计算机对用户输入信息的理解。今天研究的多渠道人机界面的目标可以概括为:让用户尽可能利用现有的日常技能与电脑进行交互；使人机交流信息的吞吐量更大更丰富，充分发挥人机交流的不同认知潜能；它吸收了人机交互技术的成果，兼容传统的用户界面，尤其是广泛流行的GUI，使老用户和专家用户的知识和技能得到利用。
在人机交互过程中，人们不满足于在屏幕上显示或打印出信息，还需要与视觉和听觉器官进行交互，于是就有了多媒体用户界面。人们不满足于单通道输入，应该更多地利用嗅觉、触觉以及身体、手势或密码的交互，所以他们有多通道的用户界面。人也需要更自然地“进入”环境空间，形成人与机器的“直接对话”，获得“身临其境”的体验。所以有虚拟现实人机界面。
