基于筆手勢的筆式人機交互系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的逐步發(fā)展,它強大的存儲能力和計算能力也越來越為其它傳統(tǒng)學科所吸引,各類學科的數(shù)字化發(fā)展也成為了一種趨勢。然而,有些重要學科知識的結(jié)構(gòu)化信息在傳統(tǒng)的圖形用戶界面下很難被有效地輸入和使用,比如數(shù)學公式和化學公式。筆式交互系統(tǒng)中基于紙筆隱喻的交互特點可以完美的解決這個問題,因為傳統(tǒng)學科的知識傳承載體一般就是含有各類文字和圖像信息的書籍,這正與筆式系統(tǒng)的交互特性相符。
　　 本文從化學的筆式交互應用角度出發(fā),先是研究了筆

2、手勢交互的設計與識別技術(shù)。筆手勢的設計原則從人機交互的兩大交互對象--人和計算機考慮,以認知學相關(guān)的理論為指導,再運用模式分類中相似性度量的理論來分析,歸納和總結(jié)了筆手勢設計的基本原則,并根據(jù)這些原則設計了化學應用筆式系統(tǒng)的筆手勢集。對于筆手勢的識別技術(shù),本文針對筆手勢識別的一個經(jīng)典算法--Rubine算法,從Rubine算法的假設前提出發(fā),分析出Rubine算法的不足之處,并在此基礎上改進了該算法,獲得了更好的識別結(jié)果。
　　

3、 在有了比較成熟的筆手勢技術(shù)研究后,本文針對化學的筆式應用,進行了化學應用筆式交互系統(tǒng)模型的設計。模型的設計從行為預測模型開始,從用戶的角度設計了行為模型,再運用模型轉(zhuǎn)化技術(shù)將行為模型轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型,并以此來指導化學應用筆式系統(tǒng)的實現(xiàn)。
　　 在完成了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型之后,本文結(jié)合了筆手勢技術(shù)設計并實現(xiàn)了一個化學應用的筆式人機交互系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持手寫化學公式錄入、編輯和識別,并可模擬一部分常用的化學公式反應的實驗過程。