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第1章 人机交互概述1

1.1 人机交互的演化与发展1

1.1.1 人机交互的定义4

1.1.2 人机交互的发展历史5

1.1.3 人机交互界面风格的演变7

1.2 人机交互中的人—机—环境关系12

第2章 笔式用户界面概述18

2.1 背景18

2.2 笔式用户界面的发展趋势21

2.3 笔式界面交互特征22

2.4 人机交互关键任务的人体工效模型30

2.4.1 Fitts'law模型30

2.4.2 Steering law模型31

第3章 人机交互中的人体工效模型37

3.1 引言37

3.2 目标获取任务中速度—精度折中的研究38

3.2.1 Woodworth（1899）——关于速度—精度折衷现象的最早的研究38

3.2.2 Fitts’法则及其扩展研究39

3.2.3 IDe模型41

3.2.4 SH－模型42

3.2.5 Schmidt法则与刺激变异模型43

3.2.6 Power法则与随机优化子运动模型44

3.2.7 窥视孔点击运动模型和魔术镜头点击运动模型45

3.2.8 点击任务中的出错率模型46

3.3 轨道滑动任务中速度—精度折中的研究46

3.3.1 Steering法则及其扩展研究46

3.3.2 Crossing模型48

3.3.3 CLC模型49

3.3.4 基于时间约束的轨道滑动任务模型49

3.4 结论与展望50

第4章 用户在画线任务中控制笔压能力的研究55

4.1 引言55

4.2 基于压力的画线任务应用实例以及相关的人体工效学问题56

4.2.1 具有不同交互状态的画线技术56

4.2.2 笔压滚动条技术56

4.2.3 压力笔画命令56

4.3 相关研究58

4.4 实验159

4.4.1 被测试者59

4.4.2 实验设备59

4.4.3 第一部分59

4.4.4 第二部分61

4.5 实验261

4.5.1 实验设计与操作规程61

4.5.2 实验结果63

4.6 实验364

4.6.1 Steering law和实验任务设计66

4.6.2 实验设计与执行66

4.6.3 实验结果67

4.7 结论与分析69

第5章 用户对笔倾角操作的控制能力73

5.1 引言73

5.2 相关工作74

5.3 实验75

5.3.1 实验目的75

5.3.2 实验器材75

5.3.3 实验人员75

5.3.4 实验任务75

5.3.5 目标选择技术77

5.3.6 实验设计及操作步骤78

5.3.7 实验结果79

5.4 讨论82

5.4.1 问题讨论82

5.4.2 基于角度的用户界面的设计准则83

5.5 笔倾角技术84

第6章 一种面向多点触摸桌面的目标选择技术的研究88

6.1 引言88

6.2 杠杆光标技术的设计原理89

6.3 实验90

6.3.1 实验设计91

6.3.2 实验结果92

6.4 结论93

第7章 光束光标：基于笔式用户界面的目标选择技术96

7.1 引言96

7.2 相关工作97

7.2.1 放大目标或减少距离97

7.2.2 其他选择技术99

7.2.3 光束光标的设计与实现99

7.3 实验1102

7.3.1 设备102

7.3.2 参与者103

7.3.3 实验设计与执行103

7.3.4 结论104

7.4 实验2105

7.4.1 设备106

7.4.2 参与者106

7.4.3 实验设计与过程106

7.4.4 实验结果107

7.5 讨论与总结109

第8章 基于压力的变焦选择技术和压力滚动技术113

8.1 引言113

8.2 相关工作114

8.2.1 关于压力的相关工作114

8.2.2 关于精确选择技术的相关工作114

8.2.3 关于滚动技术的相关工作115

8.3 基于压力的技术115

8.3.1 在笔式接口中像素级目标的基于压力的变焦选择技术（ZWPS）115

8.3.2 压力滚动技术117

8.4 实验1：ZWPS119

8.4.1 实验设备119

8.4.2 参与者119

8.4.3 实验任务设计与执行120

8.4.4 设计120

8.4.5 实验结果121

8.5 实验2：压力滚动124

8.5.1 参与者124

8.5.2 设备124

8.5.3 设计与过程124

8.5.4 结果125

8.6 结论127

8.6.1 ZWPS127

8.6.2 压力滚动技术127

第9章 三种新颖的线式选择技术130

9.1 前言130

9.2 相关工作131

9.3 新颖的多目标选择技术的设计132

9.4 实验1：在笔输入设备下四种选择技术的比较134

9.4.1 测试人员134

9.4.2 实验设备134

9.4.3 实验任务与设置134

9.4.4 实验设计136

9.4.5 实验结果137

9.5 实验2：在鼠标输入设备下三种选择技术的比较141

9.5.1 测试人员141

9.5.2 实验设备和实验任务142

9.5.3 实验结果142

9.6 分析和总结143

第10章 电子笔书法模拟系统的研究148

10.1 背景148

10.2 电子钢笔的压感优化数学模型的探讨149

10.2.1 电子钢笔书写绘画的压感要求149

10.2.2 电子钢笔压感优化数学模型及其实验结果149

10.3 电子钢笔模拟手写笔迹的实现150

10.3.1 手写钢笔的物理特性及实验150

10.3.2 钢笔运笔方式及笔迹要素的分析150

10.3.3 电子钢笔的计算机模拟实现152

第11章 视频会议系统中手写笔共享通道技术154

11.1 概述154

11.1.1 视频会议系统154

11.1.2 本章的主要研究内容155

11.2 系统设计与实现策略156

11.2.1 系统设计156

11.2.2 电子白板系统157

11.2.3 系统的开发策略158

11.3 书写板与计算机间的接口158

11.4 多种笔型网络传输的实现159

11.4.1 利用Netmeeting SDK建立数据通道159

11.4.2 笔型的传输163

第12章 笔＋触控界面的交互策略166

12.1 国内外研究现状及发展动态分析167

12.2 笔＋触控界面的交互策略和关键人因问题170

12.2.1 新型基于笔＋触控的混合手势的设计策略及关键人因问题170

12.2.2 笔＋触控界面基本交互策略和认知心理问题172

12.2.3 笔＋触控交互关键任务的人体工效模型的研究174

12.3 研究意义177