基于笔交互的智能动态几何可视化白板系统

计算机辅助教学系统目前已在教学中大量应用,然而,基于WIMP界面范式的电子课件系统,无法满足教师在课堂教学互动中需要与用户界面自然、高效、连续性交互的需求,尤其是几何教学中连续书写板书、自由勾画图形、动态几何定理演示等.设计和实现了一个基于笔交互的智能动态几何可视化白板系统.该系统以笔代替鼠标键盘,能够连续添加笔迹批注,勾画并识别几何草图,使用笔手势操纵界面元素,并通过扩展LIM0算法支持动态几何约束求解与动态几何可视化.讨论了该系统的框架及其关键技术,并给出了应用实例.可用性评估实验结果表明,该系统具有     

支持笔输入的乐谱编辑器

设计并实现了一个支持笔输入的乐谱编辑器,用户使用笔和书写板输入乐谱手势符号,利用基于网格编码的单笔划手势识别算法识别手势符号,生成与输入相应的乐谱,具有实时播放的功能。与传统交互界面的乐谱编辑器相比较,该系统的交互方式更加符合人们对乐谱的书写和认知习惯,使乐谱的输入过程变得简单、自然、高效。     

基于笔式交互的几何教学系统原型

设计并实现了一个基于笔式交互的几何教学白板系统原型,该系统允许用户以笔代替鼠标在界面上批注勾画,草绘输入图元,手势编辑界面元素,并支持动态几何。为提高真实感和交互效率,系统中引进了线消隐和笔画规整技术,这也是同类系统少有的。对系统的框架和关键技术进行了讨论,最后给出了系统可用性评估,实验显示系统能够达到理想效果,有较高的实用性。     

基于笔的电子表单设计工具

笔式用户界面以纸笔为隐喻,有着广泛的应用范围.提出了一种基于笔交互的电子表单设计工具,用户可以使用数字笔自然、高效地设计表单.介绍了笔式电子表单工具的设计思路以及其中的关键技术,包括笔手势的设计、笔迹处理的流程以及相关的识别技术.基于设计思路和关键技术,实现了一个原型系统.用户测试表明,基于笔交互的表单设计工具比传统的表单设计工具更加自然、高效.     

基于用户认知能力的自助服务终端界面交互设计方法

大众用户认知能力的多样性问题一直是自助服务终端界面交互设计领域的一大挑战。基于分布式认知理论对自助服务终端界面交互活动进行分析和建模, 确定人机交互过程中交互活动和信息呈现之间的关系, 并在此基础上提出基于用户认知能力的自助服务终端界面交互设计方法。采用这种方法, 设计人员首先要进行用户调研, 识别出需要照顾的用户群体, 然后进行认知能力分析, 建立用户认知负荷模型, 接下来描述用户的交互行为, 确定基本的交互框架, 再运用通用可用性设计方法建立交互设计矩阵, 提出交互设计方案。以酒店自助服务终端为实例, 采用该方法制定设计方案, 通过与传统方法形成的设计方案进行对比, 验证所提设计方法的有效性。这种交互设计方法能够帮助设计人员开发易于大众用户理解和使用的自助服务终端界面, 降低用户的认知负荷, 更好地满足自助服务终端用户的认知多样性需求。     

基于组件F1Book的报表生成工具的设计与应用

F1Book是一个表格组件,在它的基础上设计的新报表组件F1BookReporter提供了良好的编程接口方便MIS系统开发者设计报表;基于新组件的报表设计器采用表格格式编辑与数据填入分开的方式,符合中国式报表的设计习惯,并且提供了易用的通用查询界面供用户从数据库中查询取数,方便MIS系统用户使用,两者相结合,使报表的设计和维护都得到了简化。该文介绍了该报表生成工具的设计思路及其应用。     

MTBuilder:一个多触点交互桌面界面工具

针对基于WIMP范式的图形用户界面工具不能解决多触点交互桌面的多指手势识别、界面组件朝向等问题,提出基于自然用户界面通用隐喻OCGM(objects,containers,gestures and manipulations)的多触点交互桌面界面工具箱——MTBuilder.首先用层次化多触点数据表示模型存储多触点数据,然后对多指手势识别器进行动态管理以加速识别处理,最后基于OCGM设计并实现界面组件库.通过多人信息浏览、城市规划等原型系统的开发和实验评估可以看出,MTBuilder能够为交互桌面界面构造与快速原型系统开发提供强有力的支持.     

笔式服装工艺设计系统的研究与实现

为了满足服装CAD的领域需求,提高服装工艺设计的效率,采用笔式用户界面进行草图勾画与知识编辑,通过对用户设计意图的隐式理解,利用几何约束求解技术,设计并实现了面向非计算机专业用户的基于笔交互的服装工艺设计系统.该系统与传统CAD软件相比改善了人机交互的方式,降低了用户的认知负担,提高了设计效率.     

一种Post-WIMP界面：PGIS的实现

笔式用户界面作为Post-WIMP界面的一种重要形式,成为当前研究的热点之一。基于笔交互的应用程序通常有如下需求：自然统一的风格、个性化界面定制的支持,以及各种终端设备上的移植。为了支持笔交互应用程序快速稳定的开发,提出了一种新的笔交互范式PGIS,以及基于PGIS的应用程序开发平台。PGIS交互范式包含了纸、小工具等交互组件, 定义了各种组件的显示及交互形式。PGIS平台采用模型驱动构架的设计方法,主要包括3个部分：界面的设计工具,PGIS交互引擎,PGIS底层核心库。目前,已经在PGIS平台上开发了几款优秀的笔式交互软件,完全满足上述笔式交互应用程序的需求。PGIS的可行性也因此得到了很好的验证。     

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。     

基于笔交互的表格制作

利用笔交互技术实现了表格的正式制作和草图制作,满足不同用户和不同应用的需要.提出了一种基于推理的自适应字线分离方法,首先通过上下文分析和全局分析来获取笔画的字特征和框线特征,然后对这2个特征进行综合评判来分离字线,通过交互来纠正分离错误.该方法实现了草图表格到正式表格的转换,增强了表格制作的灵活性.     

高速连续数据流记录系统中并行处理接口的研究

为了解决高速数据流的连续记录/读取与存储介质速度慢之间的矛盾,文中用FPGA设计了基于RAID结构的并行处理接口,实现了高速数据的分割降速、合并/恢复、纠错重构,解决了高速数据流连续存储中的I/O瓶颈问题。并行处理接口采用了流水线的设计方式及动态的逻辑配置,使得系统性能得到很大的优化,解决了高速数据处理中的延迟、数据错误、工作时序不同步等问题。并行处理接口最终在实验系统中实现了对高达160MB/S连续实时数据流的处理。     

基于FPGA的DDR3协议解析逻辑设计

针对采用DDR3接口来设计的新一代闪存固态盘（SSD）需要完成与内存控制器进行通信与交互的特点,提出了基于现场可编程门阵列（FPGA）的DDR3协议解析逻辑方案。首先,介绍了DDR3内存工作原理,理解内存控制器对存储设备的控制机制;然后,设计了接口协议解析逻辑的总体架构,采用FPGA实现并对其中的各个关键技术点,包括时钟、写平衡、延迟控制、接口同步控制等进行详细阐述;最后,通过modelsim仿真并进行板级验证,证明了该设计的正确性和可行性。在性能方面,通过单次读写、连续读写和混合读写三种模式下的数据读写测试,取得了最高77.81%的DDR3接口带宽利用率,在实际的SSD开发过程中能够有效提高系统的访问性能。     

PMC系统的软件测试

通过分析测试项目中流程设计、接口测试、持续集成和测试覆盖率遇到的问题,该文提出了对流程设计器、接口测试、持续集成技术和代码覆盖率工具集为一体的系统进行测试的新方案,此方案满足接口测试的一致性、正确性和完整性,实验结果证明了该方案的可行性和有效性。     

基于CoreConnect的OPB SPI接口设计与实现

针对SPI接口传输速率低、CPU利用率低、主从机配置固定和从机选择单一等问题,提出一种基于CoreConnect总线的OPB SPI接口设计方案。添加缓冲FIFO、SCK时钟波特率寄存器、连续发送间隔寄存器,采用可扩展从机模式,设计出传输高效、主从灵活可配、多从机选择可配的OPB SPI 接口。仿真测试表明该接口的有效性和可行性,能够满足SOC系统的需要。     

桥梁动力响应有限元计算程序系统开发及疑难问题分析

移动车辆通过变截面连续箱梁桥的动力响应一般采用有限元数值计算程序进行分析,但其前后处理界面和图形功能微弱.针对这一情况,提出了混合编程方法,把Fortran语言强大的计算功能和Visual Basic语言良好的可视化界面设计功能结合起来,开发了桥梁动力响应有限元计算程序系统.系统不仅能解决复杂的工程问题,并且具有较好的人机交互界面.对系统开发过程中混合编程方面遇到的疑难问题进行阐述,给出了相应的解决方法.     

多障碍物环境下挖掘机的连续避障轨迹规划

针对多障碍物环境下,挖掘机在挖掘过程中,铲斗碰到障碍物无法进行适应性调整的问题,利用三次多项式和积分法规划挖掘轨迹,采用盲人摸路算法对挖掘过程中挖掘机与障碍物发生碰撞后进行及时有效的调整,运用原像规划算法判断避障方向。为了方便进行避障算法验证,利用Matlab图形用户界面（GUI）设计了一个能够实现参数设置、结果展示等功能的可视化界面。仿真实验表明,该避障算法能够在复杂环境中,多次平滑绕开障碍物来完成连续避障任务。     

Biases on visual warnings during multiple target visual searches on mine monitoring interface

With the continuous development of human–computer interaction, some industrial monitoring systems have gradually evolved from a single monitoring device to a comprehensive monitoring system platform, and multi-objective visual search is particularly important in the field of industrial monitoring. This study investigates the effect of conceptual and perceptual biases on similarity bias in multiple target visual searches and proposes relevant design strategies that can be applied to warning interfaces. The results of two experiments show that the effect of the similarity bias is due to the combined effects of conceptual and perceptual similarities, and on this basis, we propose a design strategy for the interface of a gas extraction monitoring system used in mines in a third experiment. An existing interface to monitor gas extraction and a proposed interface with modifications made to the existing interface are evaluated. The results confirm that the modified interface effectively improves visual search performance during multiple target visual searches. The research findings are important for reducing cognitive decision errors during related monitoring work and ensuring the performance of the mine gas safety monitoring system interfaces. The findings can also guide the designing of visual warning elements of different targets for other monitoring interfaces.     

储油罐液位测控系统设计

针对反应罐、大型储油罐液位实时动态测量的需要，探讨了储油罐液位测控系统的设计方法，着重阐述了系统的设计方案、系统功能和实现方法。利用该系统可实现对储油罐进行连续液位、温度、流量的监控，提高系统的管理水平，保障其安全运行。本储油罐液位测控系统由下位监测系统和上位机组成，系统结构简单，便于实现自动监控，软件系统界面友好、操作简便。