人机界面论文笔式交互

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1、人机界面论文——笔式交互随着计算机技术的不断发展，基于键盘、鼠标的传统人机交互方式已经无法满足愈加复杂多样的人机交互应用需求。新型人机交互技术，因其所具有的自然和人性化的交互体验，而得到了越来越多研究人员的重视，并成为了当前计算机研究和应用开发领域的新热点。而笔式交互技术充分利用触摸屏和压力传感器等技术，能够准确获取用户交互动作的轨迹和力度，并通过识别算法实现对用户交互动作的识别和响应，从而保证用户在使用软件交互的过程中能够沿用日常的纸笔书写习惯，迗到了自然简便的交互效果。因此，笔式交互技术作为新型人机交互技术的重要类型，其直接有效的交互方式使得其能够成为未

2、来人机交互技术的重点发展方向。笔式用户界面，将纸的便利性与PC处理能力相结合，作为多通道用户界面的重要形式之一，笔式用户界面已逐渐成为人机交互领域的研究热点。目前，国际学术会议，如美国ACMSIGCHI组织的CHI(Computer-HumanInteraction)年会、SIGCHI和S[GRAPH联合组织的UIST(SymposiumonUserInterfaceSoftwareTechnology)、国际信息处理协会(IFIP)主办的国际会议INTERACT、ACM的UBICOMP、美国人工智能协会AAAI(AmericanAssociationofA

3、rtificialIntelligence)等都把笔式用户界面作为一个重要议题。国内刊物如《计算机科学》、《计算机辅助技术与图形学学报》、《计算机工程》、《软件学报》、《计算机应用》等也都将笔式交互作为重要领域之一。一、笔式交互系统的起源1963年，Sutherland的Sketchpad是第一个笔式用户界面系统，该系统使用光笔在CRT显示器上指点和标记图形。1968年，XeroxPARC的AlanKay提出Dynabook的构想，为tabletpc的原型(图1.9)。70年代中期，随着光栅显示器的流行和鼠标被广泛接受，图形用户界面进入统治时期，笔式用户界面

4、研究停滞。80年代后期90年代初，计算机网络的兴起使分布式计算成为可能，移动计算也成为一个重要的发展方向，以笔交互为特征的笔式计算环境和个人数字助理(PDA)迅速发展，使得笔式用户界面的研究逐渐受到重视。其研究与应用逐渐覆盖多个领域，如设计、教学(授课与笔记等)、办公会议等。二、国内外研究现状笔式交互技术能够完整地模拟用户的纸笔书写习惯，从而迗到自然高效的用户体验，其相关技术的研究已经有了较长的发展历史，在国内外的研究和市场推广中，已经出现了许多笔式交互系统。目前常见的笔式交互系统主要包括：笔交互系统和触摸交互系统两类。笔交互系统主要包括常见的数位绘图板和写

5、字板等产品。这方面的技术已经较为成熟，相关的硬件产品早已实现市场化。自从1992年Wacom公司推出能够支持多设备和多点感应的UD系列数位板以来，其通过不断发布诸如“影拓”系列数位板等产品，迅速占领了数位板市场，成为毫无争议的领头羊。其在2011年推出的“未来之笔”WacomInkling能够较好地实现对用户真实纸笔输入的电子信息扫描，从而在保留纸笔真实输入感受的同时，提供无延迟的交互体验，虽然仍有不足，但已经成为笔交互系统中的重要产品。触摸交互系统是目前整个笔式交互技术发展的重点方向，随着移动互联网的逐渐成熟，基于触控技术的移动终端将成为人们生活中的必需品

6、。最早的触控交互技术出现于美国1974年的一篇专利中，而随着研究的深入与硬件的发展，现在的触摸交互系统已经不仅仅局限在最开始的单点触控交互，基于多点触控的笔式交互也已经逐渐普及，并带来了更好的用户体验。(一)国外笔式交互研究概况美国麻省理了学院(MIT)ThomasF.Stahovich设计开发的SketchIT[1995]是支持机械设计的工具，可以将机械设计的草图转化为精确的几何描述，同时向设计者提供多个基于此草图的设计方案。Berkley大学⑶IR实验室重点研究基于笔的设计工具，设计实现了支持笔交互界面开发的工具系统SATIN[Hong2⑻0]。CMU大

7、学人机交互学院设计实现了通过勾画设计图形用户界面原型的工具SILK[Landay,200l]oXeroxPARC的研究人员设计实现了支持手写和语音的电子笔记本系统Dynomitc[1997]，在记笔记过程中不识别手写信息的方法以降低用户的认知负荷。Berkeley的GUIR实验室开发的Notepals是一个支持会议或课堂中思想捕捉的工具，它支持笔记的共享和检索，也采取了对Ink基本上不做处理的方式，它更注重笔记的上下文相关性.进而提供有效的信息共享。由于笔式交互的自然性在教学过程中体现出极大的优势，因此，近几年，国内外许多学校的研究机构将研究重点放在基于笔交

8、互的教学辅助系统上。美国麻省理工学院计算机科学与人工