本节书摘来异步社区《自己动手做交互系统》一书中的第1章，第1.1节，作者：徐皓祎，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

1.1　项目简介和背景知识

本章将初步介绍有形交互及其应用领域。在开始制作前，我们会向读者介绍适合自己的硬件，并熟悉它的工作原理和使用方法。最后，我们将介绍如何使用这个工具玩一个线上小游戏。

1.1.1　欢迎来到交互世界

在使用各种电子设备时，我们都要通过用户界面来操作设备与系统。我们可以通过按钮或者选项来告诉设备我们的决定，也可以通过语音或手势更精确地操纵设备，引导设备帮助我们完成工作。

随着计算机运算能力的提升，在未来，我们将会把数字系统应用到日常的生活场景中去。在这一前提下，机器的用户界面不仅仅是停留在屏幕上的线上信息。我们所使用的日常用品乃至场景本身，都可能成为交互界面。将线上信息与真实世界统一到一起，是未来交互发展的方向之一。

有形交互的任务即是解决这一问题。

有形交互试图将线上信息与现实世界相结合。例如，我们在移动目标物体时，不是按下象征向右移动的按钮，而是直接向右移动一个真实的物体。

使用有形交互的形式，计算机的操作方式将会更为自然，原本的虚拟世界也能在现实世界中得到真实的体现。以下是有形交互的几个实用案例。

3D模型投影inFORM诞生于MIT媒体实验室。用户可以远程操控变形表面，让小球来回滚动，甚至将小球捧在“手心”。

明和电机设计的音乐蝌蚪是一款电子乐器。让蝌蚪张嘴，便可以发声。手指在蝌蚪的尾巴上滑动，可以控制音调的高低。

有形交互与图形界面：ReacTable

ReacTable是一款适合现场演出的合成器。通过移动模块或点击桌面，演奏者可轻松进行操作。

1.1.2　硬件介绍

本书将围绕有形交互这一概念，进行玩具、游戏和交互系统的制作。在制作这些项目时，我们需要使用Makey Makey或具备同等功能的硬件。请您根据实际情况采购适合自己的硬件设备。

1．Makey Makey

Makey Makey诞生于MIT媒体实验室，是一款可以模拟键盘和方向键、鼠标的电路板。使用这个硬件的乐趣在于，你可以赋予任何导电物体交互功能。

优点：即插即用，兼容Windows 与 Mac。

　　　硬件操作无需代码，适合新手。

缺点：接口不牢固，使用时要小心。

对象：初学者

2．酷乐宅

这是本土化的Makey Makey。个人条件允许的情况下，还请多多支持国货。

优点：无需编程。

　　　比原版多了两个字母接口。

　　　板子背后的原件被封在塑料外壳内，更好地保护接口。

　　　配套软件可以修改不同接口映射的键盘按键。

缺点：不兼容Mac。

对象：初学者

3．Arduino

对象：中高级电子玩家

因为Makey Makey的原型使用了Arduino Leonardo，所以如果你手头有Arduino，可以将其直接改装成Makey Makey。以我手头最原始的Uno板子为例，因为没有模拟键盘的功能，需要用FLIP更新USB固件，不过Leonardo不需要这个步骤。此外，市面上可以买到将Arduino改装成Makey Makey的扩展板，价格比较便宜。总之，Arduino不同型号硬件的改造流程不一定相同，请根据自己的实际情况来决定。

1.1.3　硬件工作原理

不论是Makey Makey、酷乐宅，还是改装后的Arduino，它们的工作原理都是相同的。使用电路板上的两个接口测量人体的电容，我们就得到了一个电容传感器。同时，使用铝箔等导电材料，提升测量的敏感度。因此，我们可以把铝箔当作开关，像使用键盘一样按下某一个按键。当我们触摸铝箔时，电容数值升高。没有触摸时，数值会保持在较低的范围。我们可以设定一个阈值。阈值就是根据测量数值判断按键能否被激活的门槛。测量数值大于阈值时，键盘上的按键被触发。相反，测量数值小于阈值时，什么也不会发生。