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。     

基于笔式交互的农产品信息采集系统的研究与设计

在传统的农产品信息采集与发布过程中用户通常只能使用人工采集,之后二次录入计算机的方式,造成了资源的浪费;采用基于WIMP交互范式的界面软件分散了用户的注意力,给用户带来认知负担。针对此问题,本文基于笔式交互技术中的PGIS交互范式,结合笔式电子表单技术设计并实现农产品信息采集与发布系统。该系统有效地结合了笔交互自然、高效的特点和计算机强大的处理能力,具有较好的应用前景。     

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．从评估结果可以看出，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．     

UPIM:以用户为中心的笔式交互系统设计

笔式用户界面是Post-WIMP界面的一种重要形态，有自然、易学、易用等潜在性优点，但是在开发笔式交互系统时，以应用为中心的设计方法无法保证笔式用户界面继续拥有这些优点．为此，首先分析了软件设计的交流模型，在此基础上提出了一种以用户为中心的笔式交互系统的设计方法，并结合科学跳水训练管理系统对该方法进行了详细描述．从实际应用系统的评估结果来看，该设计方法在提高笔式交互系统的可用性方面非常有效．     

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PUIMaker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.     

一种笔式用户界面软件领域模型及其应用

笔式用户界面软件以其自然、高效的交互方式,在很多领域中有着广泛的应用.笔式用户界面软件具有以交互为中心、用户个性化需求高的特点,由此也决定了用户在软件设计中的主导地位.以用户为中心的设计的关键问题在于,如何使用户的思想如实地反映到设计中.通过建立笔式用户界面软件特征模型PUIDM(thedomain model for pen-based user interface software),构造了一个连接用户与软件设计的平台.从上下文、软件实体、界面特征、体系结构等角度,对该模型的建立进行分析,并给出了相应的XML描述.在此基础上,描述了用户使用该模型进行软件设计的过程.实例表明,PUIDM能够正确引导用户进行设计,将用户意图充分地引入到软件设计和最终实现中,使软件满足可用性要求.     

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.     

笔式用户界面交互信息模型研究

笔式用户界面是Post-WIMP界面的重要形态,在许多领域得到广泛应用.笔式界面设计需要设计者和用户的共同参与.捕获用户使用意图是设计笔式用户界面的前提,连接交互信息的表示与控制则是成功构造界面的关键.依据笔式交互信息连续性及模糊性特征,从设计参与者与交互信息管理两个维度建立了笔式用户界面交互信息模型OICM(orthogonal interaction information architecture coordinate model).从问题知识域、交互任务、规则集合以及上下文关联4个不同的象限对模型进行了详细的描述,并给出了基于XML的实现方法.在对模型进行分析后,介绍了基于OICM模型的开发平台和应用系统实例.     

笔式界面软件快速开发工具

笔式界面软件快速开发工具Visual PBAP(pen-based application) Creator可以根据用户的个性化需求快速设计和开发相应软件,缩短开发周期。一方面,Visual PBAP Creator通过场景和UI编辑方便开发人员和用户确定需求;另一方面,自动生成代码可以缩短开发周期。Visual PBAP Creator以笔式操作平台为软件平台,采用基于场景设计的开发方法,设计结果形成XML格式的文档,通过解析这些XML文档最终生成C代码。实践表明,Visual PBAP Creator可以提高笔式界面软件的开发效率。     

基于混合输入的场景设计工具

笔式用户界面作为Post-WIMP界面中的一种，以触控技术为依托，摒弃了物理键盘和鼠标，在一定程度上改变了人机交互的方式.草图绘制和识别软件不断涌现，但是却一直没有成熟的笔式界面设计开发工具.基于PGIS交互范式，利用场景设计方法，开发了基于笔式交互原语的图形和草图混合输入的场景设计工具SDT.首先，基于软件工程领域的高内聚低耦合原则提出了"分离-融合"设计方法，并据此提出了系统的总体架构；其次，从界面形式化描述、笔式交互原语和单字符、混合输入这3个方面介绍了关键技术；再次，通过一个完整示例对该工具进行了更具体的展示，同时佐证了该系统的可用性和可行性；最后，通过两个评估实验，验证了该工具的先进性和有效性.     

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。     

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.     

笔式用户界面开发工具研究

笔式用户界面提供给用户更为自然的交互方式,然而,笔式用户界面的构造是一项非常困难的工作,一个可用的笔式用户界面系统往往需要多领域、多学科的知识.系统地论述了一个支持笔式用户界面开发的工具系统Penbuilder的设计实现.它基于笔交互的特性以及无处不在的计算环境的要求而设计,为笔式用户界面的开发提供高级的支持.基于Penbuilder的支持,设计开发了一批典型的笔式用户界面原型系统.该研究为笔式用户界面的构造与快速原型提供了有力的支持.     

计算机支持的智能草图技术研究及实现

首先论述了作为CAD技术当前研究前沿的计算机支持的智能草图技术研究现状。构建出智能草图的技术体系,包括基于单笔划的自然手势界面,徒手草图输入,草图识别与基于草图的几何建模。最后给出基于著名几何造型核心ACIS开发的智能草图工具原型系统ISID,它具有一个支持笔输入的用户界面,并能和典型的CAD系统实现集成。初步应用证明该系统具有很强的实用性和可扩展性。     

基于笔式界面的交互式可视化分析系统

当前可视化分析软件对于人机交互的支持不足,造成分析推理过程效率较低。针对此问题,设计并实现了一个笔式可视化分析系统。首先分析了可视化分析过程的交互任务,然后提出了笔式可视化分析系统的体系结构,研究了基于草图的自适应布局算法,并对分析过程中的交互方式进行设计。最后给出了该系统的应用实例,可用性实验评估结果表明,该系统可以为可视化分析提供一种自然、高效的支持工具。