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．  

A Context-Aware Infrastructure for Supporting Applications with Pen-Based Interaction

Pen-based user interfaces which leverage the affordances of the pen provide users with more flexibility and natural interaction.However,it is difficult to construct usable pen-based user interfaces because of the lack of support for their development.Toolkit-level support has been exploited to solve this problem,but this approach makes it hard to gain platform independence,easy maintenance and easy extension.In this paper a context-aware infrastructure is created,called WEAVER,to provide pen interaction services for both novel pen-based applcations and legacy GUI-based applications.WEAVER aims to support the pen as another standard interactive device along with the keyboard and mouse and present a high-level access interface to pen input.It emplolys application context to tailor its sevice to different applications.By modeling the application context and egistering the relevant action adapters,WEAVER can offer servicxes,such as gesture recognition,continuous handwriting and other fundamental ink manipulations,to appropriate applications.One of the distinct features of WEAVER is that off-the-shelf GUI-based software packages can be easily enhanced with pen interaction without modifying the existing code.In this paper,the architecture and components of WEAVER are described.In addition ,examples and feedbacks of its use are presented.  

基于笔交互的几何教学系统

随着电算化教学在广大中小学校中的推广，教师的板书教学同电算化教学之间的矛盾日益突出。针对这个问题该文基于人机交互中的笔交互技术，设计并实现了一套几何教学系统，并将双向几何约束的相关技术应用于该系统中。该系统有效地结合了当前教师丰富的板书教学经验和计算机对信息强大的处理能力，具有广阔的应用前景。  

手绘草图的在线分段识别

提出了一种在线手绘草图快速分段识别方法。先对草绘笔划进行平滑预处理，以减少噪声干扰和冗余点的数目；然后利用草绘笔划的动静态特性，以及用户的草绘习惯等特性找出笔划的关键分段点，将笔划分为多个笔划子段；最后利用基于二次曲线的方法对笔划子段进行分段识别和特征参数计算，并通过构造面向对象的图形数据结构对识别出的几何图元进行重构。实例表明，该方法具有较好的识别能力和系统稳定性，能够应用于二维概念草图的快速表达，以及后续三维草绘建模的特征笔划智能识别过程中。  

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  

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.  

使用几何特征与隐Markov模型的手绘笔画图元分解

图元分解是笔交互的关键环节.提出一种将几何特征和隐马尔可夫模型HMM(hidden Markov model)结合的笔画图元分解方法.该方法采用4种关键几何特征来描述笔画的局部几何信息,并通过HMM结构对绘制上下文的建模来描述笔画的全局几何特性,进而利用全局搜索与最佳匹配实现在尽可能不丢失笔画几何信息的前提下对数据进行最大限度的压缩,可在保证系统计算效率的前提下同时完成分割点的查找与图元类型的判定.实验结果表明了该方法的有效性.  

基于笔交互的标注工具研究

随着电子文档的大量应用．人们需要寻找一种更加符合日常习惯的电子文档标注工具。该文介绍了一种基于笔交互的标注工具．用户可以在电子文档上使用笔进行任意标注。工具使用XML作为存储媒介，可以方便地将标注结果共享和再现。  

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。  

桌面环境下的笔式三维交互框架

笔输入和三维交互结合是研究三维交互范型的一种新方法。提出一个桌面虚拟环境下的笔式三维交互框架,包含交互原语和交互任务构造两个核心组件。首先采用词法到语法的二级封装机制来生成高级事件和交互原语,然后综合交互上下文、用户修正和手势识别实现基本交互任务到复杂交互任务的整合机制。框架中内嵌的手势交互、约束感知和混合交互技术能有效降低任务分解和模式切换带来的认知负担,提高交互自然性。