清华大学研发的大幅面触觉图形显示终端产品原型 清华大学供图

今后，盲人在阅读盲文图书时，不仅可以读到文字还可以“看到”图像，甚至还能上网购物。10月19日，清华大学未来实验室主任徐迎庆向媒体展示了一项自主研发的大幅面触觉图形显示终端产品原型。

记者在现场看到，与传统平面显示屏不同，新的显示终端由凹凸点阵组成，通过计算机控制点阵，传统图片可以变为可触摸的图形，让盲人可以“看到”图像。

全盲患者迫切需要读图无障碍设备

世界卫生组织2017年报告显示，全球约有2.53亿视觉受损人口，其中3600万是全盲患者。英国柳叶刀杂志在2017年指出，根据1990年至2015年间的统计数据估计，随着人口数量的增加和老龄化，到2050年时，全球全盲人群的数量可能将会增加至1.15亿。

“这对全人类来说是一个巨大的挑战。”徐迎庆告诉记者，由于视力受损，盲人主要依靠听觉和触觉获取信息。随着科技的发展和互联网的普及，当图片、视频等视觉信息成为知识传播中信息的主要来源，特别是互联网上的视觉内容日益丰富时，盲人迫切需要可以便捷地阅读图像信息的无障碍设备。

凹凸触觉点阵让“所触即所得”

与传统的计算机屏幕不同，在清华自主研发的大幅面触觉图形显示终端的产品中，触觉图形显示终端的表面由可以凸起和收回的点阵组成。通过计算机控制这些点阵的变化，可以把传统图片变成可以触摸的图形。盲人用户通过触摸这些凸起点阵所组成的盲文或触觉图形，来阅读文字和认知图片。

该设备原型采用由研发团队自主设计并研发的、全新的自锁机械结构来驱动触觉图像的渲染，具有低成本、可扩展、大幅面等优点。同时，该设备采用了基于图像语义的分时渲染算法和创新的触觉引导机构，可以帮助盲人用户更准确地认知和理解图像。

研发团队除了触觉交互功能，还设计了基于位置的三维声音导航和语音交互功能。在用户体验设计方面，设备遵循目前盲人使用电子设备的大部分习惯，最大限度地发挥触觉点阵显示的交互优势，使得盲人用户“所触即所得”。此外，该产品原型封装触听觉控制的基础模块，具有高度的应用可扩展性，可以支持大部分网页和应用的基本操作。

未来可助盲人网购

“在我们的受众实验中，有盲人通过触摸8个不同的杯子，最后选择了心仪的一款。这让他很激动。网购，这个曾经对盲人来说不可想象的事物将不再遥远。”徐迎庆告诉记者，未来，这项技术还有望应用在博物馆等场合，让盲人可以通过触摸文物图片，感受文明的脉搏。

记者了解到，这项成果的研发前后历经9年，团队成员来自设计学、计算机科学、心理学等多个专业。之前，团队已经推出了三代产品，都是概念原型，目前正在尝试做第四代产品原型，下一步计划与企业合作使之批量化生产。如果实现批量化生产，价格只有国外同类设备的二十分之一到十分之一。此外，研发团队还希望实现设备小型化，针对手机等移动终端推出合适的产品。

徐迎庆表示，这项设备的研发将进一步推动众多针对盲人用户的无障碍应用的发展，例如电子盲文图书的普及，盲人用户上网学习、购物和浏览，并且使得盲人今后学习诸如数学几何、物理电路、化学结构等图形化知识的时候更加便利。

该产品已具备上网和搜索的功能，目前，清华的研究团队正与百度公司合作，共同开发盲文电子书籍阅读、百度百科盲文搜索、盲人上网购物等;也将与阿里巴巴达摩院合作，研究如何利用人工智能的理论与方法改进触觉图片的生成与认知体验。

“目前，盲人能从中了解到来自百度百科10000个词条的内容，还能随时听到来自百科博物馆计划的语音讲解。百度阅读还将3万本书籍的内容转换成盲文，为视障人群提供更多的信息和资料。”徐迎庆说。