Главная
АИ #30 (316)
Статьи журнала АИ #30 (316)
Интеллектуальные интерфейсы в системах виртуальной и дополненной реальности

Интеллектуальные интерфейсы в системах виртуальной и дополненной реальности

Цитирование

Лизункова А. В., Горелов П. А., Мар Е. Г. Интеллектуальные интерфейсы в системах виртуальной и дополненной реальности // Актуальные исследования. 2026. №30 (316). URL: https://apni.ru/article/15790-intellektualnye-interfejsy-v-sistemah-virtualnoj-i-dopolnennoj-realnosti

Аннотация статьи

Рассматриваются основные направления развития интеллектуальных интерфейсов виртуальной и дополненной реальности. Проанализированы пространственная организация интерфейса, мультимодальное взаимодействие, распознавание жестов, отслеживание взгляда, компьютерное зрение и адаптивная поддержка пользователя. Показано, что применение искусственного интеллекта позволяет учитывать контекст, действия и особенности пользователя, однако требует обеспечения предсказуемости, объяснимости, защиты данных и сохранения пользовательского контроля.

Текст статьи

Интеллектуальные интерфейсы виртуальной и дополненной реальности отличаются от обычных XR-интерфейсов способностью анализировать контекст, действия пользователя и состояние объектов среды. На основании этих данных система может выбирать форму представления информации, адаптировать подсказки и предлагать следующий шаг. Таким образом, предметом интеллектуального интерфейса является не только организация пространственного управления, но и автоматизированная интерпретация ситуации взаимодействия.

Пространственная организация является ключевой особенностью XR-интерфейса. При размещении панелей, подсказок и интерактивных объектов необходимо учитывать положение пользователя, направление взгляда, расстояние и поле зрения. Интеллектуальная система может выбирать расположение информации, при котором она не перекрывает значимые объекты и не перегружает пространство. При этом автоматическое перемещение элементов должно быть ограниченным и предсказуемым, поскольку нестабильность интерфейса затрудняет формирование устойчивых навыков взаимодействия.

Мультимодальное взаимодействие объединяет жесты, взгляд, голос, контроллеры и физические движения пользователя. Жесты применяются для выбора и преобразования объектов, а взгляд помогает определить область внимания. Совместный анализ нескольких сигналов уменьшает неоднозначность: направление взгляда может указывать на объект, а жест или голосовая команда – подтверждать намерение выполнить действие. При этом отдельный сигнал нельзя интерпретировать однозначно. Например, длительная фиксация взгляда может означать интерес, затруднение или случайную задержку внимания. Поэтому перед значимыми действиями система должна учитывать контекст и запрашивать подтверждение [1, 2].

В дополненной и смешанной реальности компьютерное зрение связывает цифровую информацию с физическим окружением. Система может распознавать объекты, поверхности и оборудование, после чего размещать инструкции и предупреждения относительно конкретного элемента среды. Это позволяет показывать пользователю последовательность действий и связывать виртуальные подсказки с реальной ситуацией.

Обработка естественного языка позволяет обращаться к функциям интерфейса голосом или текстом, не используя пространственное меню. На этой основе развиваются интеллектуальные ассистенты, связанные с XR-сценой. Они могут указывать на объект, демонстрировать действие, объяснять ошибку и сопровождать выполнение задачи. В отличие от обычного чат-бота такой ассистент учитывает пространственный контекст и объединяет распознавание речи, взгляда и объектов окружающей среды [3].

Адаптивная поддержка основывается на данных о текущей задаче и модели пользователя. Система может учитывать уровень подготовки, опыт работы с XR, профессиональную роль, типичные ошибки, обращения к справке и предпочтительные способы ввода. Начинающему пользователю целесообразно предоставлять пошаговые инструкции, тогда как опытному специалисту достаточно кратких предупреждений и быстрого доступа к инструментам. Поддержка должна быть минимально достаточной: избыточные подсказки увеличивают информационную нагрузку, а недостаточная помощь не предотвращает затруднения.

Интеллектуальные XR-интерфейсы применяются в обучении и профессиональной деятельности. В учебных средах они могут выявлять ошибки, изменять сложность задания и показывать следующий этап выполнения операции. В инженерных, медицинских и производственных системах интерфейс связывает цифровые показатели с физическими объектами, предупреждает о рисках и обеспечивает работу с виртуальными моделями. В профессиональных сценариях особенно важна возможность проверить рекомендацию, поскольку ошибочная подсказка может привести к неверному действию пользователя.

Решения интеллектуального интерфейса должны быть объяснимыми и управляемыми. Если система выделяет объект, изменяет способ представления информации или предлагает действие, пользователь должен понимать причину и иметь возможность принять, отклонить либо уточнить рекомендацию. В XR-среде это особенно важно, поскольку автоматическое изменение пространственного интерфейса может восприниматься как непредсказуемое вмешательство [4, 5].

Интеллектуальный интерфейс должен ограничивать количество одновременно отображаемых объектов, панелей, маркеров и уведомлений. Информация должна соответствовать текущему этапу задачи, а второстепенные элементы – скрываться до момента, когда они действительно понадобятся пользователю. Такая организация снижает визуальную и когнитивную перегрузку.

Ограничения интеллектуальных XR-интерфейсов связаны с приватностью и возможностью ошибочной адаптации. Системы могут обрабатывать сведения о взгляде, голосе, движениях тела и физическом окружении, поэтому сбор данных должен быть минимальным и соответствовать заявленной цели. Поскольку результаты анализа поведения имеют вероятностный характер, интерфейс не должен автоматически выполнять значимые действия без подтверждения пользователя.

Заключение

Интеллектуальные интерфейсы расширяют возможности взаимодействия с виртуальными и дополненными средами за счёт анализа контекста, мультимодальных сигналов и характеристик пользователя. Наиболее значимыми направлениями являются пространственно-согласованное представление информации, адаптивная поддержка, компьютерное зрение и интеллектуальные ассистенты. Вместе с тем эффективность интерфейса определяется не количеством автоматических функций, а их уместностью, предсказуемостью и понятностью. Перспективным направлением является разработка методов минимально достаточной поддержки при сохранении контроля пользователя над системой.

Список литературы

  1. Wang Z., Rao M., Ye S., Song W., Lu F. Towards spatial computing: recent advances in multimodal natural interaction for XR headsets. 2025.
  2. ISO 9241-960:2017. Ergonomics of human-system interaction. Part 960: Framework and guidance for gesture interactions. International Organization for Standardization. 2017.
  3. Ali G., Le H.-Q., Kim J., Hwang S.-W., Hwang J.-I. Design of Seamless Multi-modal Interaction Framework for Intelligent Virtual Agents in Wearable Mixed Reality Environment. 2025.
  4. Kim Y., Aamir Z., Singh M., Boorboor S., Mueller K., Kaufman A.E. Explainable XR: Understanding User Behaviors of XR Environments using LLM-assisted Analytics Framework. 2025.
  5. Amershi S., Weld D., Vorvoreanu M., Fourney A., Nushi B., Collisson P., SuhJ., Iqbal S., Bennett P.N., Inkpen K., Teevan J., Kikin-Gil R., Horvitz E. Guidelines for Human-AI Interaction // Proceedings of the 2019 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. 2019. DOI: 10.1145/3290605.3300233.

Поделиться

4
Обнаружили грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики)? Напишите письмо в редакцию журнала: info@apni.ru

Похожие статьи

Другие статьи из раздела «Информационные технологии»

Все статьи выпуска
Актуальные исследования

#30 (316)

Прием материалов

18 июля - 24 июля

осталось 6 дней

Размещение PDF-версии журнала

29 июля

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

12 августа