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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,Chapter 2,I,nteraction Techniques&User Interface,交互技术与用户接口,.,1,Some terms,User interface：,能够使用户动态地完成输入位置坐标、制定选择功能、拾取操作对象、设置变换参数等图形,交互任务,的界面环境,Interaction techniques：,开发用户接口、完成交互任务的技术,.,8/9/2024,Why the issues?,Keyboard-oriented command-language interfaces,Hard-to-learn,Graphics-oriented personal computing environments,Easy-to-learn,the desktop user-interface metaphor is popular,Now,high-quality user interfaces are the“,last frontier,”in providing computing to a wide variety of users,.,8/9/2024,Outline,交互设备(interaction devices),交互任务(interaction tasks),交互技术(interaction techniques),Primitive building blocks,交互式用户接口的构造,Putting together the primitive building blocks into a,complete user-interface design,.,8/9/2024,用户接口的常用形式(1),常用的面向应用的用户接口形式有三种:子程序、专用语言和交互命令.,子程序库,以一种合适的高级语言(如C,C+,Pascal等)为主语言,用此语言扩展一系列的过程或函数调用,用以实现有关的图形设计和处理.,如GKS、GL、OpenGL等。,.,8/9/2024,功能：,基本图素；,坐标变换；,设置图形属性和显示方式；,输入、输出子程序；,真实图形的处理；,用户界面的设计。,用户接口的常用形式(2),.,8/9/2024,专用语言,功能与子程序包类似.,交互命令,将交互的功能或语句以命令方式提供给用户使用.,交互式用户接口就是基于某种模型,实现用户所需要的输入、选择、拾取、删、增、改等操作.,用户接口的常用形式(3),.,8/9/2024,交互设备、交互任务和交互技术(1),交互设备是实现交互技术,完成交互任务的基础.,交互技术是用户用交互设备把信息输入进计算机的不同方式.,交互任务是用户输入到计算机的一个单元信息.,.,8/9/2024,交互设备、交互任务和交互技术(2),交互设备从逻辑上分有五种,:,定位、键盘、选择、取值和拾取,交互任务最基本的有四种,:,定位、字串、选择、取数,一个交互任务,-,可用多种交互技术实现,一种交互设备,-,可用于多种交互任务,.,8/9/2024,交互设备(1),对于交互设备的评价一般是从三个层次上看:,设备层:从设备的硬件性能上考察。,任务层:对同一交互任务用不同的交互设备,的效果上看。,对话层:对不同的交互任务用不同的交互设,备的使用效果上看。,.,8/9/2024,Three levels of interaction devices,Device level,On the hardware characteristics per se,Task level,Comparing interaction techniques using different devices for the same task,Dialogue level,Considering a,sequence,of several interaction tasks,.,8/9/2024,交互设备(2),Locator Devices,分为绝对坐标设备、相对坐标设备、间接设备、直接设备、离散设备、连续设备,.,Keyboard Devices,Valuator Devices,Choice Devices,Voice Recognizers,3D Interaction Devices,.,8/9/2024,交互任务(1),交互过程中的任务可归纳为以下六种:,(1)定位,用来给应用程序指定位置坐标(x,y),或(x,y,z),(2)选择任务,从一个选择集中挑选一个元素,常用的有命令选择、操作数选择、属性选择和对象选择.,(3)文本任务,既输入一个字符串,此字符串不具有任何特定的意义.,.,8/9/2024,(4)定向,在指定的坐标系中确定形体的方向,(5)定路径,一系列定位和定向任务的组合,(6)定量,定量任务是要在最大和最小数值之间确定一个值.,交互任务(2),.,8/9/2024,定位和选择,旋转,(1),(2),(3),(1),(2),三维,交互任务,.,8/9/2024,Composite interaction tasks(cits),Dialogue boxes,Select multiple elements of a set at once,Construction techniques,Rubberbanding,rubber-rectangle,rubber-circle,Dynamic manipulation,dragging,rotating,scaling,.,8/9/2024,交互技术,选择技术,定位技术,定向技术,定路径技术,定量技术,文本技术,橡皮筋技术,徒手画技术,拖动技术,.,8/9/2024,拾取图形,拾取图形是交互式用户接口中的重要任之一.在交互式图形系统的增、删、改操作中,都是以拾取图形或拾取图形的某一位置点为基础的.,.,8/9/2024,输入控制(1),在交互输入过程中,常用的控制方式是请求、采样、事件及其组合形式四种.,三种输入控制方式,输入控制的方式取决于应用程序和输入设备之间是如何相互作用的,请求方式:用程序来初始化输入设备，在应用程序的控制下工作.,应用程序激活一个或几个输入设备之后，继续自己的工作，直至某个输入设备发出中断请求。,.,8/9/2024,取样方式,:,程序和输入设备同时工作,.,应用程序通过不停地取样输入设备的状态来检测其状态的改变。,事件方式,:,输入设备初始化数据输入,并控制数据处理过程,.,输入控制(2),.,8/9/2024,交互式用户接口的构造,Key goals,Increase in speed of learning,Increase in speed of use,Reduction of error rate,Encouragement of rapid recall,Increase in attractiveness to potential users,Main factors,Visual design of user-computer interface,Styles of user-interface(WYSIWYG),Form and content of user-computer dialogues,Several important design consideration,.,8/9/2024,交互式用户接口的表现形式,屏幕的划分,字型的选用,颜色、灰度的选择,系统的开启,窗口,菜单,图形符号和光标,.,8/9/2024,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,.,8/9/2024,用户命令集的描述,用户命令集的结构:层次式结构,命令树,使用逐步生长的命令树来描述用户命令集,.,8/9/2024,用户命令集的描述,绘图系统,绘图模式,编辑模式,修改模式,折线,弧线,圆,旋转,平移,缩放,命令树结构示意图,.,8/9/2024,用户命令集的描述,Drawing System,Drawing,Editing,Modifying,Polyline,Arc,Circle,rotation,Trans-,lation,Scale,命令树结构示意图,.,8/9/2024,人-机对话序列的设计,指定一个对话命令,输入参数,.,8/9/2024,例,M：Menu P：Please I：Input L：Long,D：Default E：Error A：Application V：View,R：React T：Type C：Circulation F：Follower,B：Before,.,8/9/2024,交互式用户接口的实现,交互命令是最常用的接口形式.交互命令式接口通常采用菜单驱动、数据表格驱动和事件驱动的形式.它们都把用户接口所具有的功能命令做成菜单一样的东西,在屏幕上显示输出或贴在台板上,供用户选择.,菜单驱动的交互方式,数据表格驱动的交互方式,事件驱动的交互方式,.,8/9/2024,菜单驱动的交互方式,菜单的组织,菜单树,菜单的选择,标号,名字,位置,菜单的驱动,.,8/9/2024,光栅操作,图形软件中使用的典型光栅操作,生成画布,裁剪,位块拷贝,显示模式,.,8/9/2024,生成画布,画布定义：保存图象的图元。,属性：,定位信息,像素信息,控制信息：大小、线型、颜色等,状态：,激活,可,见图元,非激活,不,可见图元,操作：创建、设置、查询、删除等,.,8/9/2024,裁剪,屏幕划分：标题栏、命令区、绘图区等,内、外裁剪,.,8/9/2024,位块拷贝,功能：,将源画布中的象素拷贝到目标区域,实现：,定位,缩放：关于坐标单位进行,裁剪,.,8/9/2024,源位块与目标位块中对应象素的运算方式,常见模式：例-,显示模式,覆盖,或,异或,与,.,8/9/2024,设计人机交互的一般原则,简单易学,清晰地显示可选项,提供反馈,对错误操作容易纠正,设计的一致性,.,8/9/2024,
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