第二章 文獻探討
2.2 實體互動介面(TUI)
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niversity2.2 實體互動介面(TUI)
1997 年時，Ishii 和 Ullmer 提出了”Tangible user interfaces”(TUIs)的概念，他 們將之廣泛定義為＂真實世界的物體藉由和數位資訊的連結，擴增至日常的實體 物件和環境中＂，他們使用＂Tangible＂一詞，以整合當時許多研究對於概念相 近但用詞不同的問題，例如 passive real-world props、graspable、manipulative、embodied 等等，而 Tangible 更口語的說，即是使用者使用他們的手（透過物理的手勢）去 改變實體物件，而電腦系統會去偵測它及改變系統狀態，並給予相對應的回饋。
Ishii 在稍晚的研究中提出對 Tangible 較精確的定義，主要是消除輸入裝置和輸出 裝置間的差異，並藉由有趣的互動來釋放使用者的期望。
在 Ishii 提出 TUIs 的概念後，Fishkin(2004)認為如此的定義仍然過於廣泛，於 是在 2003 年提出 tangible 的分類法則，目的是讓這套更有效和通用的框架能幫助 相關的設計工程，並整合先前的框架。Kenneth P. Fishkin 描述 TUIs 的特徵包括輸 入事件、系統感知到輸入、系統輸出回饋，並將這些特徵整合在兩個維度上，使 用嵌合(embodiment)和譬喻(metaphor)兩個軸，用來分析 HCI 及 TUIs 作品的特徵和 Tangible 的程度。
嵌合(embodiment)的方式共分為四種：Full、Nearby、Environmental、Distant。
嵌合(embodiment)是指輸入端和輸出端的距離，完全嵌合(Full embodiment)類別代 表輸入裝置就是輸出裝置，最好的例子是黏土，當我們用手指戳黏土，黏土感知 到動作，並立即反應出改變;鄰近嵌合(Nearby embodiment)類別是指輸出端在輸入 端的附近（非常的接近），甚至兩者緊貼著，例如 I/O brush，使用者移動實體筆 刷在擴增桌面上進行繪畫，擴增桌面上會顯示出繪畫的內容，此時筆刷緊貼著擴 增桌面，筆刷為輸入端、擴增桌面為輸出端；環境嵌合(Environmental embodiment) 類別的輸出端包圍或環繞著使用者，特別是聲音、光線、溫度等無形的
(non-graspable)輸出狀況，在 HCI 領域中較常應用在聲音編輯軟體，在 TUIs 領域 中也有許多例子，例如＂ToonTown＂即以實體公仔代表聊天系統中的使用者，
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niversity使用者可調整實體公仔的位置來調整對應的音量。遠距嵌合(Distant embodiment) 類的輸出端相對於輸入端是在＂那邊＂（over there），輸出端通常在另一個螢幕 上或是其他的房間，廣泛地來說即同等於遙控器(例如電視遙控器)。
譬喻(metaphor)的方式共分為五種：None、Noun、Verb、Noun and Verb、Full。
無譬喻(None metaphor)是指 Tangible 的設計毫無用到譬喻的法則；名詞譬喻(Noun metaphor)則是＂看似、聽似、形似某物＂，舉例來說，物件 A 在我們系統中形似 物件 B，但物件 B 是真實世界中存在的物件，此時就可說物件 A 使用到名詞譬 喻(Noun metaphor)；動詞譬喻(Verb metaphor)是＂動作、行為似某物＂，以 fishkin 的公式來說明，當一個物件在我們系統中進行 X 動作，看起來就像在真實世界 中進行 X 動作(<X>-ing in our system is like <X>-ing in the real world.)；當然也有 Tangible 是動詞譬喻與名詞譬喻並存的，這就歸為動詞與名詞譬喻（Noun and Verb）；最後一個譬喻(metaphor)方式是完全譬喻(Full metaphor)，這種譬喻對使用 者而言就是沒有譬喻，使用者看到的系統(Visual System)就等同於實體系統 (Physical System)，他們操縱物件使世界照著他們想要的方式去改變，＂Illuminating Clay System＂即完全譬喻(Full metaphor)是一例，在這個系統中，使用者可以看到 一塊代表著景觀的可塑性黏土，他們可移動和改變黏土形狀，電腦系統會計算景 觀特徵並直接投影在黏土上。
而 Embodiment 和 Metaphor 都屬於 Full 最著名的作品，就非日本學者石井裕
（Hiroshi Ishii）的音樂瓶子（music bottle）莫屬(圖 3)，這個裝置看來就像是許 多各形各色的透明玻璃瓶子放置桌子上，將接收氣象資訊的微電腦嵌入玻璃，讓 玻璃瓶塞在開合之間，發出鋼琴或薩克斯風的聲音，這個設計根據ishii 的說法，
是為了讓年邁的母親可以用＂聽＂的方式來得知氣象，當她打開瓶子的瓶蓋， 瓶 子會因為在美國波士頓當地的天氣而播放不同的音樂，進而藉由音樂來得知波士 頓當時的天氣。同樣地，ishii 教授在美國打開瓶蓋，可以得知他的母親在日本 的天氣如何(ishii, 1999)。從「音樂瓶」的例子中可以想像，這樣的工具可以很輕 易地「消失」在我們的意識當中， 打開瓶蓋聽音樂的動作，並不會讓我們感覺
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niversity到科技突兀的存在，取而代之是親切感，打開瓶蓋就像打開家中的菜罐或醬罐一 樣親切，達到懷瑟所謂「以『消失』的狀態，存在於生活當中」的科技。
圖 3：日本學者石井裕（Hiroshi Ishii）的音樂瓶子（music bottle）
(Hiroshi Ishii，1999; 圖片來源：tangible music website )
Fishkin 也提到，在同一個系統中可以擁有不同程度的嵌合和譬喻的互動，以 Barney system 來說，Barney 是一個玩偶，小孩子可以用手遮起 Barney 的眼睛再將 手拿開時，和 Barney 玩＂peek-a-boo＂的遊戲，Barney 在整個互動中就像真的在 玩 peek-a-boo 一樣，隨著小孩子遮起它的眼睛和拿開手，而將眼睛閉起和張開，
Barney 的另一個互動則是讓小孩子壓擠它的頭，Barney 感受到壓擠後，就會隨機 的唱歌和跳舞。Fishkin 認為在此系統中 peek-a-boo 的互動即是非常強烈的 metaphor，
但擠壓頭產生唱歌跳舞的互動就是較弱的 metaphor，因為擠壓的動作無法讓人直 接聯想到唱歌跳舞。
Fishkin 的 TUIs 分類法則，除了適用在 HCI 和 TUI 領域外，也利用歸納先前 多位學者提出的多種分類法則，來驗證這套分類法的可行性。例如 Holmquist et al.
將 TUI 的構建分為三類：container、tool、 token，他的 container 的定義是＂使用 一個物件在兩個不同的裝置和平台之間來移動資訊＂，轉換成 Fishkin 的分類法，
則成為 fully embodied 和 verb metaphor，可把資訊視為因物件而存在、因物件而 活，沒有物件就沒有資訊的移動，所以資訊是＂完全＂的嵌合在物件，
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niversityTool 在 Holmquist 的定義則是＂一個東西可以被拿來主動的改變資訊＂，轉換成 Fishkin 的分類法，則成為 nearby embodied 和 Varies(包含各種類的譬喻) ，因工 具在裝置的表面進行改變資訊的行為，所以工具在輸入端的附近，這種情況大多 發生在數位桌（digital desk）或平板顯示（觸控式平板）這類型的裝置。
表 2：Fishkin 的 framework 示意圖。
Fishkin 的 TUIs 分類法(表 2)能夠十分有效的找出 TUIs 的特徵和歸納分類，
幫助設計過程中的思考，在這篇論文中，Fishkin 也用這套分類歸納法則去檢視過 去到現在 TUI 和HCI 領域的作品，發現這類型的作品發展，在 metaphor 及 embodiment 二個維度上，都是越來越往 full 移動，可見得「full」是一種發展的 趨勢。
因此本作品在設計上，也將full metaphor 及 full embodiment 作為一個目標，
full 程度越高，則讓使用者不易感受到實體物件的獨立存在，而容易讓人視整個 裝置為一個整體，能夠自然地融入並使用。