基于力矢量的筆式交互方法與應(yīng)用研究.pdf

1、筆式交互作為一種自然的人機(jī)交互方式，日益被人們接受并成為研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)筆紙交互過程中，筆跡是由人手的作用力帶動筆尖相對紙張的接觸運(yùn)動而產(chǎn)生的，這種接觸運(yùn)動包括筆尖與紙張之間的三維作用力矢量、接觸位置和速度等信息。現(xiàn)有筆交互通道主要是對軌跡信息獲取，計(jì)算機(jī)不能完成人書寫過程力信息感知，人手寫輸出與計(jì)算機(jī)輸入接口信息帶寬嚴(yán)重不匹配，導(dǎo)致人——計(jì)算機(jī)交互存在鴻溝，人手寫輸出計(jì)算機(jī)無法充分表達(dá)，并理解人的意圖。為此，本文在實(shí)驗(yàn)室原有工作基礎(chǔ)上，

2、深入分析現(xiàn)有筆交互設(shè)備在結(jié)構(gòu)、交互信息獲取方法等方面存在的問題，為提出和設(shè)計(jì)一種新型的計(jì)算機(jī)筆式交互接口設(shè)備提供出發(fā)點(diǎn)和技術(shù)支撐，同時(shí)為在不同應(yīng)用平臺上實(shí)現(xiàn)交互信息獲取通用性、界面交互方式以及應(yīng)用設(shè)計(jì)提供理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。
　　 本文主要研究工作如下:
　　 1)筆交互信息獲取:論文第一章和第二章重點(diǎn)分析目前商用的各種手寫筆交互設(shè)備信息獲取存在問題，提出和設(shè)計(jì)一種基于力觸覺的新型計(jì)算機(jī)筆式交互接口設(shè)備。通過采用特殊結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計(jì)多維力傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對筆交互中接觸力信息、筆跡，以及速度等全部手寫信息的實(shí)時(shí)同步獲取，實(shí)現(xiàn)了一種“所寫即所見”的自然交互體驗(yàn)。
　　 2)筆交互信息訪問:論文第三章針對交互設(shè)備通用的驅(qū)動與服務(wù)接口，采用被廣泛支持的Wintab接口標(biāo)準(zhǔn)，從交互信息服務(wù)應(yīng)用角度，開發(fā)完成手寫設(shè)備的通用應(yīng)用訪問接口，為不同應(yīng)用程序的交互信息訪問提供了規(guī)范的接口支持。
　　 3)界面交互技術(shù):論文第四章從人類認(rèn)知模型角度出發(fā)，分析了傳統(tǒng)W

4、IMP界面交互方式在用戶的認(rèn)知能力和交互效率上存在的缺陷和不足，從用戶認(rèn)知角度出發(fā)，基于筆式界面的用戶輸入信息存在隨意性、多維性和模糊性等特征，設(shè)計(jì)一種新的“力-位置”交互原語模型。并在此模型上，提出一種基于“力-位置”混合控制的界面交互方式，以實(shí)現(xiàn)一種更加符合人類手寫行為的界面交互方式。
　　 4)筆交互信息表達(dá):論文第五章和第六章針對筆交互信息的跨平臺傳輸和內(nèi)容表達(dá)問題，采用數(shù)字墨水技術(shù)實(shí)現(xiàn)對筆交互信息的表達(dá)，并基于規(guī)范的墨