基于筆手勢(shì)的筆式人機(jī)交互系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐步發(fā)展,它強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力和計(jì)算能力也越來越為其它傳統(tǒng)學(xué)科所吸引,各類學(xué)科的數(shù)字化發(fā)展也成為了一種趨勢(shì)。然而,有些重要學(xué)科知識(shí)的結(jié)構(gòu)化信息在傳統(tǒng)的圖形用戶界面下很難被有效地輸入和使用,比如數(shù)學(xué)公式和化學(xué)公式。筆式交互系統(tǒng)中基于紙筆隱喻的交互特點(diǎn)可以完美的解決這個(gè)問題,因?yàn)閭鹘y(tǒng)學(xué)科的知識(shí)傳承載體一般就是含有各類文字和圖像信息的書籍,這正與筆式系統(tǒng)的交互特性相符。
　　 本文從化學(xué)的筆式交互應(yīng)用角度出發(fā),先是研究了筆

2、手勢(shì)交互的設(shè)計(jì)與識(shí)別技術(shù)。筆手勢(shì)的設(shè)計(jì)原則從人機(jī)交互的兩大交互對(duì)象--人和計(jì)算機(jī)考慮,以認(rèn)知學(xué)相關(guān)的理論為指導(dǎo),再運(yùn)用模式分類中相似性度量的理論來分析,歸納和總結(jié)了筆手勢(shì)設(shè)計(jì)的基本原則,并根據(jù)這些原則設(shè)計(jì)了化學(xué)應(yīng)用筆式系統(tǒng)的筆手勢(shì)集。對(duì)于筆手勢(shì)的識(shí)別技術(shù),本文針對(duì)筆手勢(shì)識(shí)別的一個(gè)經(jīng)典算法--Rubine算法,從Rubine算法的假設(shè)前提出發(fā),分析出Rubine算法的不足之處,并在此基礎(chǔ)上改進(jìn)了該算法,獲得了更好的識(shí)別結(jié)果。
　　

3、 在有了比較成熟的筆手勢(shì)技術(shù)研究后,本文針對(duì)化學(xué)的筆式應(yīng)用,進(jìn)行了化學(xué)應(yīng)用筆式交互系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)。模型的設(shè)計(jì)從行為預(yù)測(cè)模型開始,從用戶的角度設(shè)計(jì)了行為模型,再運(yùn)用模型轉(zhuǎn)化技術(shù)將行為模型轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型,并以此來指導(dǎo)化學(xué)應(yīng)用筆式系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
　　 在完成了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型之后,本文結(jié)合了筆手勢(shì)技術(shù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)化學(xué)應(yīng)用的筆式人機(jī)交互系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持手寫化學(xué)公式錄入、編輯和識(shí)別,并可模擬一部分常用的化學(xué)公式反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程。