人机交互第4章新

第4章 交互技术

重点大学计算机专业系列教材

人机交互输入模式 基本交互技术 图形交互技术 笔交互技术

由于输入设备是多种多样的，而且对一个应用程序 而言，可以有多个输入设备，同一个设备又可能为 多个任务服务，这就要求对输入过程的处理要有合 理的模式。 请求模式(Request Mode) 采样模式(Sample Mode) 事件模式(Event Mode)

请求模式 在请求模式下，输入设备的启 动是在应用程序中设置的。应 用程序执行过程中需要输入数 据时，暂停程序的执行，直到 从输入设备接受到请求的输入 数据后，才继续执行程序。程序工作，输入设备等待程序请求

遇到请求指令

输入设备工作，程序等待接收数据

请求满足

图4-1 请求模式的工作过程

采样模式 输入设备和应用程序独立地工作。输入设备连续不断地把信息输入进来， 信息的输入和应用程序中的输入命令无关。应用程序在处理其它数据的同 时，输入设备也在工作，新的输入数据替换以前的输入数据。当应用程序 遇到取样命令时，读取当前保存的输入设备数据。 优点：这种模式对连续的信息流输入比较方便，也可同时处理多个输入设 备的输入信息。 缺点：当应用程序的处理时间较长时，可能会失掉某些输入信息。

程序工作

输入设备工作

数据采样

数据缓存 区

数据生成

图4-2 采样模式的工作过程

事件模式 输入设备和程序并行工作。输入设备把数据保存到一个输入队列， 也称为事件队列，所有的输入数据都保存起来，不会遗失。应用程 序随时可以检查这个事件队列，处理队列中的事件，或删除队列中 的事件。处理类型1 事件的过程 事件 检查事件调 用过程模块

…

处理类型n 事件的过程 输入设备 应用程序

图4-3 事件模式

定位 笔划 定值 选择 字符串输入

定位 确定平面或空间的一个点的坐标，是交互 中最基本的输入技术之一。 直接定位：用定位设备直接指定某个对象 的位置，是一种精确定位方式。 间接定位：通过定位设备的运动控制屏幕 上的映射光标进行定位，是一种非精确定 位方式。其允许指定的点位于一个坐标范 围内，一般用鼠标等指点设备配合光标来 实现。

3DS Max中的精确定位

笔划 笔划输入用于输入一组顺序的坐标点。它相当于多次调用 定位输入，输入的一组点常用于显示折线或作为曲线的控 制点。

定值 定值(或数值)输入用于设置物体旋转角度、缩放比例因 子等

选择 选择是在某个选择集中选出一个元素，通过注视、指点或 接触一个对象，使对象成为后续行为的焦点，是操作对象 时不可缺少

的一部分。键盘 Ctrl+A 鼠标

选择

字符串 键盘是目前输入字符串最常用的方式，现在用写字板输入 字符也已经很流行。

几何约束 引力场 拖动 橡皮筋技术 操作柄技术 三维交互技术

几何约束 几何约束可以用于对图形的方向、对齐方式等进行规定和 校准。 对定位的约束(网格吸附)

Adobe Photoshop 网格线

几何约束 方向约束例如要绘的垂直或水平方向的线，当给定的起点和终点连线 和水平线的交角小于45°时，便可绘出一条水平线，否则就 绘垂直线。绘制印刷线路板、管网图或地籍图时非常有用。

移动

+

按下按 钮开关

+

+

光标

在Word绘图中，通过锁定纵横比，在拖动线段一个端点时， 线段只是沿原来方向放缩

引力场 引力场也可以看作是一种定位约束，通过在特定图素(如直线段)周围假 想有一个区域，当光标中心落在这个区域内时，就自动地被直线上最近的 一个点所代替，就好像一个质点进入了直线周围的引力场，被吸引到这条 直线上去一样。 引力场的大小要适中，太小了不易进入引力区，太大了线和线的引力区相 交，光标在进入引力区相交部分时可能会被吸引到不希望选的线段上去， 增大误接的概率。

拖动 要把一个对象移动到一个新的位置时，如果我们不是简单 地用光标指定新位置的一个点，而是当光标移动时拖动着 被移动的对象，这样会使用户感到更直观，并可使对象放 置的位置更恰当。 图形模式和图像模式

橡皮筋技术 被拖动对象的形状和位置随着光标位置的不同而变化。 不断地进行画图-擦除-画图的过程

操作柄技术 可以用来对图形对象进行缩放、旋转、错切等几何变换。 先选择要处理的图形对象，该图形对象的周围会出现操作 柄，移动或旋转操作柄就可以实现相应的变换。

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