A11yShape：为低视力程序员带来独立 3D 设计革命

美国 - 艾赫巴里通讯社

A11yShape：为低视力程序员带来独立 3D 设计革命

作为迈向数字包容性的重要一步，一款名为 A11yShape 的新型软件原型，正为视障程序员的 3D 建模领域带来变革。传统上，高度依赖拖放、旋转和屏幕对象操作等视觉线索的复杂 3D 设计世界，为盲人和低视力编码者带来了严峻的挑战。这种可访问性的缺失，有效地将有兴趣的个人排除在硬件设计、机器人和工程等关键领域之外，尽管他们有潜力通过编码做出重大贡献。

A11yShape 应运而生，成为弥合这一关键差距的强大解决方案。虽然像 OpenSCAD 这样的文本驱动建模工具，以及能从自然语言提示生成 3D 代码的最新大型语言模型（LLM）有所帮助，但它们通常仍需要视觉反馈。使用这些现有工具的盲人和低视力程序员，经常需要依靠有视力的同事来验证模型更新和解释视觉输出，这限制了他们的自主性。

新推出的 A11yShape 原型旨在消除这种依赖。它使盲人和低视力程序员能够在无需视觉辅助的情况下，独立创建、检查和完善 3D 模型。该程序通过生成易于访问的模型描述、将模型数据构建成语义层次结构，并确保与屏幕阅读器技术的无缝集成来实现这一目标，而屏幕阅读器技术对视障用户至关重要。

A11yShape 的诞生源于达拉斯德克萨斯大学计算机科学系副教授梁贺（Liang He）的一次个人观察。在与一位正在学习 3D 建模的低视力同学合作时，梁贺发现了一个机会，可以借鉴华盛顿大学一门课程中为盲人程序员开发的编码策略，并对其进行简化。梁贺表示：“我想为这个社群设计一些有用且实用的东西”，强调了创造一个植根于真实用户需求而非抽象概念的解决方案的愿望。

A11yShape 的工作原理是通过增强 OpenSCAD（一款流行的基于脚本的 3D 建模编辑器）的功能来实现的。它与 OpenSCAD 集成，通过三个独立的应用程序 UI 面板连接各种建模组件。这种方法利用了 OpenSCAD 完全通过代码和文本输入创建模型的固有能力，从而绕过了对对于视障用户来说难以导航的图形界面的需求。此外，A11yShape 还引入了“AI 辅助面板”（AI Assistance Panel）。此功能允许用户与 ChatGPT-4o 等先进的 AI 模型进行实时交互。他们可以向 AI 查询以验证设计决策、调试现有的 OpenSCAD 脚本，并获得对其建模过程的见解。

核心创新在于 A11yShape 三个面板之间的同步：代码、AI 生成的描述和模型结构。这种互联性使盲人程序员能够动态且独立地理解代码修改对 3D 设计的影响。当用户选择一段特定的代码或模型组件时，A11yShape 会立即在所有三个面板中突出显示相应元素并更新其描述。这提供了持续的、上下文感知的反馈，确保用户始终确切地知道他们正在处理什么。

对四名具有不同视觉障碍和编程背景的参与者的初步用户研究产生了令人鼓舞的结果。参与者被要求使用 A11yShape 设计模型，他们的工作流程得到了密切观察和评估。一位 3D 建模新手参与者评论说，该工具“为[盲人和低视力社群]提供了 3D 模型的新视角，证明我们确实可以创建相对简单的结构。”这一反馈凸显了该工具在普及 3D 设计方面的潜力。

然而，反馈也揭示了需要改进的领域。参与者指出，冗长的文本描述在理解复杂形状方面仍然可能具有挑战性。几位参与者还表示，如果没有物理模型交互或触觉显示器的能力，完全可视化复杂设计仍然很困难。为了严格评估 AI 生成描述的准确性，研究团队对 15 名有视力的参与者进行了单独评估。AI 描述表现出色，在几何准确性、清晰度和避免“幻觉”方面的 1-5 分评分中平均得分在 4.1 到 5 之间，表明其在实际应用中具有高度可靠性。

这些宝贵的反馈对于塑造 A11yShape 的未来发展至关重要。梁贺表示，未来的迭代可能会纳入更高级的功能，例如用于增强空间理解的触觉显示器、实时 3D 打印集成以及更简洁的 AI 生成音频描述。这些增强功能旨在进一步缩小数字设计中的感官差距。

除了专业应用之外，A11yShape 还承诺降低计算机编程领域初学者盲人和低视力学习者的入门门槛。北德克萨斯大学计算机科学与工程系教授、DiscoverABILITY 实验室主任 Stephanie Ludi 评论了更广泛的影响：“人们喜欢以创造性的方式表达自己……利用 3D 打印等技术来制作用于实用或娱乐目的的物品。”她补充道：“盲人和视障人士也分享这种兴趣，而 A11yShape 为支持创客社群的可访问性提供了一个典范。”

研究团队于十月在丹佛举行的 ASSETS 会议上展示了他们关于 A11yShape 的研究成果，这标志着在使技术普遍可访问的持续努力中又一个重要里程碑。

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