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第一篇 笔＋触控交互技术1

概要1

1．绪论2

1.1 选题背景与研究意义2

1.2 国内外研究现状及发展动态3

1.2.1 基于多点触控交互的桌面系统介绍3

1.2.2 触摸输入的研究4

1.2.3 基于手势交互的桌面系统5

1.2.3.1 手势识别技术5

1.2.3.2 手势输入的形式6

1.2.4 笔压输入的研究7

1.2.5 双手交互技术及理论7

1.2.5.1 双手操作机制研究8

1.2.5.2 笔＋触控交互研究10

1.3 小结11

2．人机交互基础理论介绍12

2.1 人机交互模型简述12

2.2 人机交互界面设计评价模型13

2.2.1 Fitts Law模型13

2.2.2 Steering Law模型14

2.3 笔＋触控交互技术介绍16

2.3.1 触控交互技术16

2.3.2 笔交互技术18

2.3.3 笔交互与触控交互关键特征对比19

2.4 小结19

3．基于笔压控制的双手通道穿越实验的设计20

3.1 实验程序开发技术概述20

3.3.1 Xcode开发工具20

3.3.2 Objective-C概述21

3.3.3 iOS平台概述22

3.3.4 Jot Touch SDK介绍23

3.2 实验设备及开发环境23

3.2.1 实验软硬件23

3.2.2 Jot Touch 4.0连接与使用24

3.3 主要实验内容及正式实验设计25

3.4 实验程序及执行步骤26

3.4.1 程序输入事件处理26

3.4.2 实验执行的主要过程27

3.5 小结28

4．实验结果分析与讨论28

4.1 实验一：确定通道穿越实验通道宽度的范围28

4.1.1 实验目的28

4.1.2 实验内容29

4.1.3 实验参与者及任务安排31

4.1.4 实验结果32

4.2 实验二：自然书写与自然握笔时的笔压分析实验37

4.2.1 实验目的37

4.2.2 实验内容37

4.2.3 实验参与者及任务安排39

4.2.4 实验结果40

4.3 实验三：基于笔压控制的双手通道穿越实验41

4.3.1 实验目的41

4.3.2 实验内容42

4.3.3 实验参与者及任务安排44

4.3.4 实验结果44

4.4 小结49

5．笔＋触控界面中基于压力的交互技术的设计与实现49

5.1 笔＋触控交互技术探究49

5.2 基于压力的交互技术设计与实现52

5.2.1 基于压力操作的双手拓展手势技术52

5.2.2 基于压力双手操作的离散目标选择改进方法53

5.2.3 基于压力的双手多级菜单操作54

5.3 基于笔压的双手交互技术在图像编辑程序中的应用55

5.4 界面外基于压力操作的双手交互技术设想58

5.5 小结58

6．总结与展望59

6.1 本篇工作总结59

6.2 未来工作及展望59

参考文献60

第二篇 基于多点触控界面的笔＋触控交互手势设计与研究66

概要66

1．绪论67

1.1 选题背景及研究意义67

1.1.1 选题背景67

1.1.2 选题意义70

1.2 国内外研究现状及发展动态分析72

1.3 研究内容、目标73

2．人机交互基础理论74

2.1 人机交互介绍74

2.1.1 人机交互概念74

2.1.2 人机交互与人机界面74

2.1.3 人机交互与其他学科的关系74

2.1.4 人机交互技术发展75

2.2 自然人机交互主要技术手段77

2.2.1 笔式交互技术77

2.2.2 多点触控交互技术77

2.2.3 语音交互技术78

2.2.4 视觉交互技术78

2.2.5 多通道交互技术及其他交互技术78

3．多点触控及常用触控手势的实现79

3.1 实验平台和开发环境79

3.2 多点触控web开发79

3.2.1 触摸事件80

3.2.1.1 触摸事件介绍80

3.2.1.2 web中触摸事件的监听81

3.2.1.3 创建和监听自定义事件84

3.2.1.4 开发建议85

3.2.1.5 设备支持86

3.2.2 手势事件87

3.3 常用触控手势87

4．笔画识别算法92

4.1 人机交互中的笔画识别92

4.2 ？1手势识别算法94

4.2.1 ？1手势识别算法面对的挑战94

4.2.2 ？1手势识别算法的原理95

4.2.2.1 原始手势数据处理过程95

4.2.2.2 旋转不变性分析101

4.2.2.3 ？1识别器的局限性103

5．基于多点触控界面的笔＋触控交互手势设计与实现104

5.1 笔＋触控交互介绍104

5.2 实验平台和开发环境105

5.3 手势设计与实现105

5.3.1 设计原理105

5.3.2 6种混合手势组合106

5.4 笔＋触控手势在图片管理系统中的应用111

6．实验设计与分析115

6.1 实验内容115

6.2 实验结果分析115

7．总结与展望116

7.1 本篇总结及未来发展展望116

参考文献117

第三篇 基于多点触控的桌面文档操作交互的设计与研究122

概要122

1．绪论123

1.1 研究背景123

1.2 研究现状与发展125

1.3 相关研究126

1.4 本篇的主要内容127

1.5 本篇的研究意义127

2．开发环境128

2.1 硬件设备128

2.2 软件工具128

2.2.1 Unity简介129

2.2.2 JDK简介130

2.2.3 Android SDK简介130

2.3 调试和导出131

2.4 小结132

3．技术分析与框架介绍132

3.1 触摸133

3.1.1 单点触摸133

3.1.2 多点触摸135

3.2 交互手势136

3.2.1 单点触摸手势136

3.2.2 多点触摸手势137

3.2.3 单点触摸与多点触摸的比较138

3.3 交互手势与交互任务139

3.4 Unity触摸140

3.4.1 两大坐标系之间关系140

3.4.2 触摸核心Touch142

3.5 项目框架142

3.5.1 主要手势及任务142

3.5.2 图标设计143

3.5.3 单点触摸操作144

3.5.4 两点触摸操作146

3.5.5 三点操作156

3.5.6 手势操作的组合157

3.5.7 圆盘菜单158

3.6 小结159

4．项目实现和代码编写159

4.1 MonoDevelop脚本编辑器160

4.2 Unity脚本的生命周期160

4.3 图标的实现160

4.3.1 图标的制作161

4.3.2 图标脚本Icon.cs161

4.4 触摸手指信息InputControfler.cs163

4.5 单点触摸操作的实现165

4.6 两点触摸操作166

4.6.1 缩放旋转操作166

4.6.2 单个图标操作的实现SingIeOperation（）171

4.6.3 多个离散图标操作的实现DiscreteOperation（）172

4.6.4 同一类型图标操作SameTypeOperation（）173

4.6.5 连续图标选择操作ContiguousSelection（）174

4.6.6 桌面菜单操作175

4.6.7 移动图标到文件夹操作MoveToFoIder（）177

4.7 小结178

5．实验测试与分析179

5.1 实验测试179

5.2 实验分析179

6．总结与展望180

6.1 总结180

6.2 展望180

参考文献181