Post-WIMP环境下笔式交互范式的研究

提出了一种在Post-WIMP环境下的笔式交互范式:PIBG.PIBG范式采用纸笔隐喻,与WIMP范式相比,承载应用信息的交互组件由Window变为Paper和Frame,用户的交互动作由鼠标的点击变为笔的手势.对PIBG范式中静态的界面形式和动态的交互手势进行了研究和设计.结合认知心理学,从信息呈现和交互方式两个方面对该范式的特点进行了阐述.利用GOMS模型,从界面呈现方式、手势的效率、用户满意度三个方面对该范式进行了心理学评估.从评估结果可以看,PIBG范式通过模拟日常纸笔环境,利用用户原有的知识,可以明显地减轻认知负担,提高操作效率.

笔式几何学习系统的设计与实现

基于现有的几何学习软件存在着交互方式不自然，不智能的缺点，设计并实现了一个笔式几何学习系统，用以模拟初中几何教学过程中，教师出题，学生答题的情境。笔式几何学习系统运用约束求解技术动态展示几何属性，运用草图识别技术将草图识别为几何图形，通过笔手势帮助用户更加方便地操作使用软件。评估表明，用户以笔交互的方式进行书写，绘图和操作，体现了和谐自然的人机交互模式．

一种新的笔式交互范式的可用性评估

笔式用户界面是Post-WIMP界面的一种重要形态，具有自然、和谐的交互特性。尽管笔式用户界面广泛应用于无处不在计算环境中，但很少专门对它的可用性进行评估。针对笔式用户界面的特征，提出了一种新的笔式用户界面范式，基于此范式设计并实现了一个面向教学的笔式交互系统(PenOffice)，利用此系统对范式从易学性、效率、出错率和用户满意度这几个方面进行了可用性评估，从中分析了笔式用户界面以及这种新的界面范式的优点和不足。

基于场景的笔式界面设计工具的设计和实现

设计实现了一个基于数字笔的用户界面设计工具，该工具以面向笔式界面领域，基于场景的设计思想来设计系统中的界面场景组织关系以及场景之间的动态切换方式，设计者与工具间的交互自然流畅、快捷高效。通过手势识别技术，该工具可以将场景的设计结果转换为内部的界面描述语言，并通过相应的解释最终构造生成笔式用户界面。该工具可以快速生成界面原型，从而有效地提高了笔式交互系统的设计和开发效率。

概念设计中基于笔式手势的交互计算研究

基于笔式手势的自然交互是支持概念设计创新的有效方式.提出了一种笔式手势的层次概念模型,结合基于约束的自由勾画和上下文感知技术描述了手势设计方式,进一步讨论了手势内部的约束建立和求解算法;基于手势应用的范式,给出了概念设计中特征手势建模的应用实例,通过与传统建模和交互方式的对比,验证了特征手势建模的方便性.给出一个自然、高效的方法,以基于手势的方式来完成概念设计构思过程,采用笔式交互快速自然地记录下设计思路,所实现的系统方便了用户的创新设计,改善了人机交互模式.

笔式针织服装工艺设计系统研究与实现

针对计算机辅助设计与传统纸笔工作模式切换时存在的问题,提出一种基于纸笔范式的针织服装工艺设计系统,研究敏捷制造环境下针织服装行业的设计工作流程,并采用草图推荐技术及自由曲线编辑技术加以实现,实验结果表明,该系统能有效降低用户使用复杂度,提高设计效率,且在某企业初步试用后取得较好的应用效果。

基于场景方法的笔式界面软件设计工具

为缩短的笔式用户界面软件的开发周期,让设计人员对软件的整体构思在开发过程中得以保持,提高团队人员的交流效率,提出了有关笔式界面软件的文档描述规范PUIML(pen-based user interface modeling language),并设计实现了一个笔交互的笔式用户界面软件设计工具。以笔式操作平台为软件平台,以PUIML为数据模型,采用基于场景设计的开发方法,为设计人员和用户提供自然的纸笔交互方式,设计结果形成PUIML形式的文档,通过主控程序执行。实践结果表明,使用PUI Maker可以解决笔式用户界面开发中存在的以开发人员为中心,原始设计与开发结果不一致等问题,提高了笔式界面软件的开发效率。

桌面环境下的笔式三维交互框架

笔输入和三维交互结合是研究三维交互范型的一种新方法。提出一个桌面虚拟环境下的笔式三维交互框架,包含交互原语和交互任务构造两个核心组件。首先采用词法到语法的二级封装机制来生成高级事件和交互原语,然后综合交互上下文、用户修正和手势识别实现基本交互任务到复杂交互任务的整合机制。框架中内嵌的手势交互、约束感知和混合交互技术能有效降低任务分解和模式切换带来的认知负担,提高交互自然性。

基于笔的儿童故事角色建模工具的设计与实现

分析了适合儿童的角色建模工具;设计了适合儿童的笔式交互方式和角色建模过程;最后结合已有的儿童讲故事系统,实现了一个基于笔的儿童故事角色建模工具,并给出了一个使用实例。该工具支持儿童自然方便地创建故事角色,使儿童可以有一个更大的故事创作空间。

笔式三维草图绘制中的轮廓线技术研究

详细介绍了三维模型轮廓线技术及其检测算法,并深入分析了轮廓线技术在三维草图绘制中的作用;然后设计并实现了一个三维草图绘制系统。该系统提供了用笔绘制三维模型的交互环境,通过轮廓线将三维模型与二维交互手势联系起来,使用户可以自由灵活地操纵和控制三维模型,获得自然、高效的交互体验。

协作笔式用户界面开发工具研究

笔式用户界面是一种重要的Post-WIMP(window icon menu pointer)界面,它给用户提供了自然的交互方式.然而,当前的笔式用户界面工具箱大多是面向单用户任务的,不能很好地支持协作应用场景.通过对笔式交互特征和协作环境功能需求的分析,设计并实现了一个工具箱CoPen Toolkit,用于支持协作笔式用户界面的开发.它提供了灵活的架构和可扩展的组件,支持笔迹描述、事件处理和网络协作等功能.基于CoPen Toolkit,构造了多个原型系统,实践表明,它能够很好地支持协作笔式用户界面的开发.

自适应笔式用户界面开发的概念框架

提出了一个指导自适应笔式用户界面开发的概念框架CFAPUI(a conceptual framework for developing adaptive pen-based user interface).该框架详细描述了自适应笔式用户界面的软件体系结构,阐述了自适应笔式用户界面的软件体系结构中的各组成模块及其相互间的关系.同时,在体系结构的基础上提出自适应笔式用户界面开发时的具体过程步骤和方法,并通过一个笔式表单应用来说明该开发框架在指导自适应笔式用户界面开发中的具体应用.

笔式界面软件资源管理模型及其实现

针对目前文档管理模式和WIMP界面交互范式对笔式交互的不足,提出了笔式界面软件文档资源管理的统一模型,能够有效地管理笔式界面软件所产生的文档数据,并且根据此模型实现了笔式界面的文档资源管理系统,采用了PIBG交互范式和实物界面.评估结果表明,根据此模型设计的系统,能够提高用户工作效率,降低用户的认知负担.

基于知网的文本推理

文本推理在自然语言处理的应用中占有极为重要的位置,本文介绍了基于知网的一种推理方法,该方法以语义网络的形式表示知网中的知识,利用“标记传递”实现推理。其特点是引入构造-融合模型的思想,动态生成知识结构,有引导地在文本词汇间建立推理路径。利用16种推理类的实例对其进行测试,结果表明在有足够上下文的条件下,该方法能够得出较为理想的推理,并且代价不高。

基于场景树的笔式用户界面设计

从增加笔式用户界面的可用性和提供自然、方便的交互操作的角度,提出一种使用场景树的界面设计方法,并将该方法用于管理会议系统相关环节,包括会议过程、查询和阅读会议文档、记录等.