x人机交互基础教程第4章 2.ppt

第4章 交互技术 ;人机交互输入模式 基本交互技术 图形交互技术 笔交互技术;由于输入设备是多种多样的，而且对一个应用程序而言，可以有多个输入设备，同一个设备又可能为多个任务服务，这就要求对输入过程的处理要有合理的模式。 请求模式（Request Mode） 采样模式（Sample Mode） 事件模式（Event Mode） ;请求模式 在请求模式下，输入设备的启动是在应用程序中设置的。应用程序执行过程中需要输入数据时，暂停程序的执行，直到从输入设备接受到请求的输入数据后，才继续执行程序。;采样模式 输入设备和应用程序独立地工作。输入设备连续不断地把信息输入进来，信息的输入和应用程序中的输入命令无关。应用程序在处理其它数据的同时，输入设备也在工作，新的输入数据替换以前的输入数据。当应用程序遇到取样命令时，读取当前保存的输入设备数据。 优点：这种模式对连续的信息流输入比较方便，也可同时处理多个输入设备的输入信息。 缺点：当应用程序的处理时间较长时，可能会失掉某些输入信息。;事件模式 输入设备和程序并行工作。输入设备把数据保存到一个输入队列，也称为事件队列，所有的输入数据都保存起来，不会遗失。应用程序随时可以检查这个事件队列，处理队列中的事件，或删除队列中的事件。 ;定位 笔划 定值 选择 字符串输入;定位 确定平面或空间的一个点的坐标，是交互中最基本的输入技术之一。 直接定位：用定位设备直接指定某个对象的位置，是一种精确定位方式。 间接定位：通过定位设备的运动控制屏幕上的映射光标进行定位，是一种非精确定位方式。其允许指定的点位于一个坐标范围内，一般用鼠标等指点设备配合光标来实现。;笔划 笔划输入用于输入一组顺序的坐标点。它相当于多次调用定位输入，输入的一组点常用于显示折线或作为曲线的控制点。 ;定值 定值（或数值）输入用于设置物体旋转角度、缩放比例因子等;选择 选择是在某个选择集中选出一个元素，通过注视、指点或接触一个对象，使对象成为后续行为的焦点，是操作对象时不可缺少的一部分。 键盘 Ctrl+A 鼠标;字符串 键盘是目前输入字符串最常用的方式，现在用写字板输入字符也已经很流行。;几何约束 引力场 拖动 橡皮筋技术 操作柄技术 三维交互技术 ;几何约束 几何约束可以用于对图形的方向、对齐方式等进行规定和校准。 对定位的约束（网格吸附） ;几何约束 方向约束 例如要绘的垂直或水平方向的线，当给定的起点和终点连线和水平线的交角小于45°时，便可绘出一条水平线，否则就绘垂直线。绘制印刷线路板、管网图或地籍图时非常有用。 在Word绘图中，通过锁定纵横比，在拖动线段一个端点时，线段只是沿原来方向放缩;引力场 引力场也可以看作是一种定位约束，通过在特定图素（如直线段）周围假想有一个区域，当光标中心落在这个区域内时，就自动地被直线上最近的一个点所代替，就好像一个质点进入了直线周围的引力场，被吸引到这条直线上去一样。 引力场的大小要适中，太小了不易进入引力区，太大了线和线的引力区相交，光标在进入引力区相交部分时可能会被吸引到不希望选的线段上去，增大误接的概率。 ;拖动 要把一个对象移动到一个新的位置时，如果我们不是简单地用光标指定新位置的一个点，而是当光标移动时拖动着被移动的对象，这样会使用户感到更直观，并可使对象放置的位置更恰当。 图形模式和图像模式;橡皮筋技术 被拖动对象的形状和位置随着光标位置的不同而变化。 不断地进行画图－擦除－画图的过程;操作柄技术 可以用来对图形对象进行缩放、旋转、错切等几何变换。先选择要处理的图形对象，该图形对象的周围会出现操作柄，移动或旋转操作柄就可以实现相应的变换。;三维交互技术 面临问题 三维交互技术采用六自由度输入设备。所谓六自由度，指沿三维空间X、Y、Z轴平移和绕X、Y、Z轴旋转，而现在流行的用于桌面型图形界面的交互设备，如鼠标、轨迹球、触摸屏等只有两个自由度(沿平面X、Y轴平移)。 窗口、菜单、图符和传统的二维光标在三维交互环境中会破坏空间感，用户难以区分屏幕上光标选择到对象的深度值和其他显示对象的深度值，使交互过程非常不自然。;三维交互技术 直接操作 三维光标必须有深度感，即必须考虑光标与观察者距离，离观察者近的时候较大，离观察者远的时候较小。 为保持三维用户界面的空间感，光标在遇到物体时不能进入到或穿过物体内部。 为了增加额外的深度线索，辅助三维对象的选择，可以采用半透明三维光标。 三维光标可以是人手的三维模型;三维交互技术 三维Widgets 三维交互界面中的一些小工具 三维空间中漂浮的菜单、用于拾取物体的手的三维图标、平移和旋转指示器等。 1992年美国Brown大学计算机系提出三维Widget设计原则 三维Widget的几何形状应能表示其用途（eg:一个用来扭曲物体的Widge