[论文解读] Towards Augmented Reality-driven Human-City Interaction: Current Research and Future Challenges.

Lik‐Hang Lee, Tristan Braud+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 17, 2020

Augmented Reality Applications参考文献 221被引用 8

一句话总结

本综述分析了2015至2019年间205项关于增强现实（AR）驱动的人城交互的最新研究，识别出智能城市中AR界面设计、信息可视化以及具身交互的关键趋势。研究提出，将AR与对话式用户界面（CUIs）结合，对于在沉浸式智能城市环境中实现无缝、无处不在的城市交互至关重要。

ABSTRACT

Interaction design for Augmented Reality (AR) is gaining increasing attention from both academia and industry. This survey discusses 205 articles (75% of articles published between 2015 - 2019) to review the field of human interaction in connected cities with emphasis on augmented reality-driven interaction. We provide an overview of Human-City Interaction and related technological approaches, followed by a review of the latest trends of information visualization, constrained interfaces, and embodied interaction for AR headsets. We highlight under-explored issues in interface design and input techniques that warrant further research, and conjecture that AR with complementary Conversational User Interfaces (CUIs) is a key enabler for ubiquitous interaction with immersive systems in smart cities. Our work helps researchers understand the current potential and future needs of AR in Human-City Interaction.

研究动机与目标

• 绘制当前增强现实（AR）驱动的人城交互研究现状。
• 识别城市环境中AR界面设计与输入技术方面尚未充分探索的挑战。
• 考察AR头戴设备在信息可视化、受限界面和具身交互方面的新兴趋势。
• 提出AR与对话式用户界面（CUIs）结合，是实现在智能城市中无处不在、沉浸式交互的关键。
• 通过阐明AR城市交互系统在技术和设计方面的主要空白，为未来研究提供指导。

提出的方法

• 对205篇学术论文进行系统性综述，其中75%发表于2015至2019年之间。
• 将研究按主题分类：人城交互、AR界面设计、信息可视化、受限界面和具身交互。
• 分析基于AR头戴设备的交互技术，重点关注可用性、输入模式和环境限制。
• 综合分析通过AR可视化城市数据的趋势，包括空间和情境信息的呈现方式。
• 评估AR中的具身交互，例如在真实城市环境中基于手势、视线和运动的控制方式。
• 将对话式用户界面（CUIs）作为补充交互模式整合进来，以增强智能城市中AR的可用性。

实验结果

研究问题

• RQ1 2015至2019年间，AR驱动的人城交互研究的主导趋势是什么？
• RQ2 城市环境中AR界面设计与输入技术面临哪些关键挑战？
• RQ3 当前AR系统如何在智能城市中处理信息可视化与空间感知？
• RQ4 具身交互在现实城市环境中如何增强AR体验？
• RQ5 对话式用户界面（CUIs）如何与AR结合，以实现在智能城市中更自然、无处不在的交互？

主要发现

• 所审查的AR-人城交互研究中，75%发表于2015至2019年之间，表明该领域发展迅速。
• AR中的信息可视化日益聚焦于在城市环境中对上下文相关和空间锚定的数据进行呈现。
• 受限界面——如AR头戴设备上的界面——仍研究不足，尤其在真实城市条件下可用性方面。
• 基于手势和视线控制的具身交互技术具有潜力，但在动态城市环境中缺乏标准化和鲁棒性。
• AR与对话式用户界面（CUIs）的整合被识别为未来沉浸式城市交互系统的关键推动因素。
• 在输入技术与界面设计方面仍存在显著的研究空白，尤其是在可扩展性和可访问性城市AR应用方面。