论文部分内容阅读
随着硬件技术的快速发展,支持笔+触控双手交互的设备也越来越受欢迎,相应地关于笔+触控交互方式的研究也变得更加重要。与传统的基于键盘和鼠标交互的WIMP用户界面相比,笔+触控结合的交互方式不但更加直观和自然,而且通过笔输入通道拓宽交互界面的输入方式。笔的输入模态中最重要的一个属性就是笔压输入,本文主要针对笔+触控界面中的笔压输入和笔压应用进行研究。本文主要的工作内容如下:第一,本文设计了一个基于Steering轨迹任务的通道穿越实验,并对用户使用惯用手和非惯用手执行触摸任务的表现进行研究,目的是为了确定正式实验中穿越通道的最小宽度。通过对通道穿越时间和出错率的分析,得出用户直接触摸执行通道穿越任务的通道宽度不能小于30 pixels。第二,我们对用户自然书写和草图绘制时的笔压数据进行了记录,整理后发现超过95%的笔压分布在300至1500之间;同时我们对用户自然握笔时的笔压进行了记录,统计后发现笔尖压力有一段明显的非零值。综合分析后得知,自然握笔时的笔压很难被用户控制和使用。因此,在基于笔压的交互技术设计时,应当考虑到自然握笔时的笔压。第三,为了进一步研究用户控制笔压的能力和局限性,我们完成了一个基于双手交互的通道穿越实验。实验中我们把可控制的笔压分为1至7层,并且分析和比较了惯用手和非惯用手控在不同压力层次下制笔压任务的性能。通过实验发现多达七层的笔压能被用户控制,但是在环型任务中非惯用手的出错率最高达到了64.5%。除此之外,我们还得到了其他的一些重要结论:惯用手控制笔压的能力优于非惯用手,控制笔压任务比手指触摸任务更难,但是惯用手控制笔压的平均时间比非惯用手要多一点。第四,在本文实验研究的基础上,我们对来自双手的输入方式进行了讨论和分类,并提出一种基于压力的笔+触控结合的交互方式。最后,我们提出了三种基于压力控制的交互技术,并且设计了一个图像编辑应用,并实现一些交互技术进行了简单应用。本研究是笔+触控交互技术的基础研究,这些对笔+触控界面中基于压力的交互技术设计有明显的指导意义。