ch5交互技术与用户接口教学课件

ch5交互技术与用户接口交互技术与用户接口26、我们像鹰一样，生来就是自由的，但是为了生存，我们不得不为自己编织一个笼子，然后把自己关在里面。博莱索27、法律如果不讲道理，即使延续时间再长，也还是没有制约力的。爱科克28、好法律是由坏风俗创造出来的。马克罗维乌斯29、在一切能够接受法律支配的人类的状态中，哪里没有法律，那里就没有自由。洛克30、风俗可以造就法律，也可以废除法律。塞约翰逊子程序库具有的功能基本图素 坐标变换 设置图形属性和显示方式 I/O子程序库 真实图形的处理 用户界面的设计5.1.2 专用语言用户写的专用语言语句 例Adobe公司的Post Script(PS)解释执行支持许多程序设计语言 5.1.3 交互命令用户接口模型 Seeheim模型 ：见133图3.1.1一条交互命令的执行过程见133图3.1.3操作：增、删、改、询问、设置等实现操作的基础（数据结构）三表结构：用户数据表（用户坐标系）显示数据表（设备坐标系）用户/显示数据对照表 单表结构：用户数据表5.2 交互设备、交互任务 和交互技术 5.2.1 交互设备是实现交互技术，完成交互任务的基础分类定位设备：绝对或相对、直接或间接、离散或连续键盘设备取数设备（尺子、度盘）选择设备（F1F14）语音识别器三维交互设备（三维坐标测量仪、数据手套）5.2.2 交互任务1、定位空间定位：反映位置 确定位置和空间相邻元素之间的关系 语义定位：反映坐标值 开环在控制系统中，校正动作不是依赖于输出的直接反馈，而是依赖于外部的介入和干预2、选择任务从一个选择集（定长或变长）中挑选一个元素分类：命令选择、操作数选择、属性选择和对象选择等完成方式：基于名字（标识符）和位置（坐标）3、文本输入一个字符串4、定向确定形体的方向5、定路径一系列定位和定向任务的结合，与时间、空间有关6、定量在最大和最小数值之间确定一个值7、三维交互任务涉及定位、选择和旋转8、组合交互任务对话框构造：用橡皮筋方式画线等动态控制：画水平、垂直约束线5.2.3 交互技术确定各种对象的输入方法1、选择技术功能：确定可选集合的大小及选择集种类：1、光笔 2、图形输入板或Mouse选择 3、键入名字等作选择 4、功能键 5、语音或笔画识别2、定位技术功能：指定一个坐标种类：1、图形输入板或Mouse选择 2、键盘坐标 3、用光笔或叉丝定位3、定路径技术功能：在一定的时间或一定的空间内，确定一系列的定位点和方向角4、定向技术功能：在一个（用户）坐标系中规定形 体的一个方向方法：1、用度盘或操纵杆控制方向角 2、输入角度值5、定量技术功能：1、键入数值 2、改变电位计阻值以产生要求的 数量6、文本技术功能：确定字符集及字串的长度方式：1、键盘输入字符 2、菜单选择字符 3、语音识别 4、笔划识别7、橡皮筋技术功能：动态地、连续地将变形过程表现 出来、直到产生用户满意的结果 为止8、徒手画技术功能：实现用户任意画图的要求9、拖动技术功能：将形体在空间移动的过程动态地、连续地表现出来，直到满足用户 的位置要求5.2.4 拾取图形是交互式用户接口中的重要任务之一内容：点、符号集、直线段、折线集、曲线、字符串、多边形、三维图 形等的拾取特殊：拾取点包含在多个图形显示领域 中5.3 输入控制在用多种逻辑输入设备设计一个交互系统时，应用程序必须指定用于输入数据的物理设备类型及其逻辑分类。三种输入控制方式请求:程序初始化输入设备采样:程序和输入设备同时工作事件:由设备初始输入数据手段:set_locator_mode(ws,device_code,input_mode)5.4 如何构造一个交互系统要点:从用户接口表现形式、工作方式、用户命令集的描述、人机对话序列 的设计、用户接口的描述、交互过 程的驱动方式5.4.1交互式用户接口的表现形式涉及到平面布局、显示内容、符号选用、网格划分、颜色选择等1、屏幕的划分目的：合理地、充分地利用屏幕方式：对称与非对称2、字型的选用给屏幕带来生气3、颜色、灰度的选择减少错误4、系统的开启用户使用系统的第一印象5、窗口6、菜单固定式翻页式拉帘式增长式弹出式7、图形符号和光标用户接口中出现频率最高、停留时间最长的元素一种形象的图像语言5.4.2 交互式用户接口常见的工作方式固定域输入/输出方式问答方式表处理方式命令语言菜单方式图形符号方式5.4.3 用户命令集的描述结构：层次结构命令树 叶子（一个命令）非叶子（菜单或子菜单）使用逐步生长的命令树5.4.4 人机对话序列的设计人机对话序列的组成：指定一个对话命令 为该命令输入所需要的参数1、对话命令的选择例：Drawing-Arc-输入必要的参数2、对话参数的描述顺序对话：参数输入有顺序分支对话循环对话3、对话动作的描述对每一次对话应保留必要的信息4、应用接口的描述交互系统=应用接口=应用程序应用接口的组成：一组外部应用过程和函数的定义调用的管理程序应用过程或函数的定义方式用C语句形式定义，并记入菜单驱动表中并和相应的菜单命令建立联系例：int drawline(x1,y1,x2,y2)通过系统交互地定义一个过程或函数 定义过程名定义每一个输入参数的名字、类型和取值范围定义该过程的提示信息和出错信息图形用户接口和交互输入方法w 用户接口的类型w Seeheim 模型w 用户对话w 图形数据的输入w 输入功能w 输入设备参数的初值w 交互式构图技术用户接口的类型Command line interfacesForm filling interfacesSimple graphics interfacesDirect manipulation interfaces (WIMP)Sophisticated 3D graphical interfacesMulti-channel interfacesVirtual reality用户对话用户模型 n设计对话的基础n说明所设计的系统能做什么n应具备什么样的图形操作n指明能显示的对象类型以及如何管理对象n用 户 对 话 的 所 有 信 息 按 应 用 的 语 言 来 表 达窗口和图符窗口管理接口 窗口显示和管理功能窗口系统的一般功能n打开和关闭窗口n对窗口重定位、缩放功能n带内裁剪和外裁剪的显示等nX窗口系统和NeWS可提供多个窗口管理程序 使不同风格的窗口可同时在各自的管理程序控制下实现窗口系统交互命令的设计应用概念设计词法设计句法设计语义设计适应多种熟练程度的用户n提供多种选择动作的方法n帮助功能分成几个层次来设计保持一致性n系统内部的一致性n系统之间的一致性n可减少记忆量、减少差错回退和出错处理用户接口设计原则菜单设计原则静态、动态与弹出式菜单层次式组织n菜单项按功能分类组织子菜单频度优先法组织n使用频度高的排在前面有效性组织n菜单项无效时变灰且无法选择n互斥项交替出现快捷式组织n常用菜单项使用热键、图符反馈多层次的反馈n词法级反馈 用户输入了什么？n句法级反馈 用户有什么要求？n语义级反馈 系统做得怎么样？形象的反馈n声音表示己有操作-按功能键等n醒目显示选中的对象-变色、闪烁n进程条表明系统正在处理之中反馈位置n光标附近n特定位置 如坐标值 HELP功能完整性 有求必应针对性 不同用户有不同要求高效性 超媒体结构智能性 猜测用户的困难实时性 主动帮助用户接口评价标准是否容易学习是否容易复习使用效率是否高是否容易出错，出错后是否容易改正是否容易疲劳观感如何 look and feel图形数据的输入输入设备的逻辑分类 (PHIGS和GKS)Locator-指定坐标位置(x,y)的设备(定位设备)Stroke-指定一组坐标位置的设备(笔画设备)String-指定文字输入的设备(字符串设备)Valuator-指定标量值的设备(定值设备)Choice-选择菜单项的设备(选择设备)Pick-选择图的组成部分的设备(拾取设备)输入功能请求输入，取样输入和事件输入请求模式 n由应用程序启动数据输入n输入过程从提出请求延续到收到所要的数据取样模式 n应用程序和输入设备各自独立地操作事件模式n输入设备启动数据输入并交给应用程序n程 序 和 输 入 设 备 也 是 同 时 工 作 的SetMode(ws,deviceCode,inputMode,echoFlag)deviceCode 正整数 inputMode 输入模式 request(请求),sample(取样)或 event(事 件)之 一；echoFlag-echo(回 显)或 noecho(无 回 显)SetLocatorMode(1,2,Sample,noecho)SetTextMode(2,1,request,echo)SetPickMode(4,3,event,echo)请求模式request(ws,deviceCode,status,)requestLocator(ws,devCode,status,viewIndex,pt)requestStroke(ws,devCode,nMax,status,viewIndex,n,pts)SetViewTransformationInputPriority(ws,viewIndex,refViewIndex,Priority)请求模式下的字符串输入requestString(ws,devCode,status,nChars,str)请求模式下的定值输入requestValuator(ws,devCode,status,value)请求模式下的选择输入requestChoice(ws,devCode,status,itemNum)请求模式下的拾取输入(获得一个结构标识号：)request Pick(ws,devCode,maxPathDepth,status,pathDepth,pickPath)pickPath 选 择 的 图 元 的 一 组 标 识 信 息 包 括 结 构 名，图元的拾取标识和元素序列号 pickDepth 返 回 到 pickPath中 的 信 息 层 数 maxPathDepth 能 够 存 放 到 pickPath中 的 最 大 路 径 深 度。取样模式nsample(ws,deviceCode,)nsampleLocator(ws1,dev1,viewIndex,pt)nsampleValuator(ws2,dev2,angle)事件模式nawaitEvent(time,ws,deviceClass,deviceCode)nget()ngetLocator(viewIndex,pt)输入模式的并行使用n鼠标移动对象 取样模式n鼠标按键结束移动 事件模式输入设备参数的初值Initialize(ws,devicecode,pe,coordext,datarec)pe 提示和回显类型 coordext 赋以四个坐标值 datarec 包含多个控制参数的记录。对定位输入而言，提示和回显参数可以得到的值是 pe=1：按装已定义 pe=2：十字游标以当前位置为中心 pe=3：从初始位置到当前位置画线 pe=4：从初始点到当前点画矩形 结 构 的 拾 取 有 以 下 选 项 及 另 外 一 些 选 项。pe=1：醒目显示被拾取图元 pe=2：醒 目 显 示 有 某 一 拾 取 标 识 号 的 图 元 pe=3：醒目所有结构回 显 落 在 参 数 由 coordExt中 四 个 坐 标 所 指 定 的 包 围 盒 中 dataRec还可以设定另一些选项 拾取窗口的大小 最小拾取距离 显示光标的类型和大小 拾取操作中醒目的结构类型 定 值 输 入 的 范 围(最 小 值 和 最 大 值)定值输入的分辨率。交互式构图技术w基本的定位方法w约束w网格w引力场w橡皮条方法w拖 曳 基本的定位方法点，线的顶点 （精确定位）十字光标，大十字光标，箭头光标.区域操作 （非精确定位）手形光标，矩形光标，橡皮形光标，刷子形光标，笔形光标,圆形光标，尖角形光标.约束改变输入坐标值来满足导向和对齐要求n水平线n垂直线n某角度n圆弧n特定路径n网格n引力场网格橡皮条技术线段水平线垂直线矩形圆棱锥.拖曳XOR display66、节制使快乐增加并使享受加强。德谟克利特67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。裴斯泰洛齐68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。歌德69、懒人无法享受休息之乐。拉布克70、浪费时间是一桩大罪过。卢梭