笔式用户界面的可用性研究

笔式用户界面的可用性研究

吴刚[1]2004年在《笔式用户界面的可用性研究》文中提出近年来,随着个人计算机性能的大幅度提高,人机界面越来越向着人性化、自然化、智能化方向发展。笔式用户界面(Pen-based User Interface,PUI)作为Post WIMP(Window+Icon+Menu+Point)界面的一个主要形态成为当今研究的热点。它基于纸笔的“隐喻”给人们提供了一种自然高效的交互方式,从而减轻了用户的认知负担。由于PUI被越来越广泛地应用于各个方面,笔式用户界面的可用性问题也就逐渐暴露出来。 笔式用户界面的可用性还未引起人们的足够重视,但是对它的研究关系到笔式用户界面的推广和普及。本文首先通过介绍笔应用和笔式用户界面的历史和现状,对笔式用户界面做了系统的概述,并对其发展趋势进行了探讨。然后,本文阐述了笔式用户界面可用性研究的理论基础。接下来介绍了笔式用户界面的基本特征和一个新的笔式用户界面范式;最后,文章详细论述了笔式用户界面的可用性设计及其可用性评估。主要归纳为以下叁点: 1) 分析了笔式用户界面可用性研究当中涉及到的基础理论。 2) 通过讨论笔式用户界面的特点,在分析了笔式用户界面设计理念的基础上,基于用户界面可用性原理提出了一种新的笔式用户界面范式。 3)在新的笔式用户界面范式基础上实现了一个笔交互系统-PenOffice系统。同时利用GOMS模型对此系统进行了可用性评估。

韩双焕[2]2005年在《笔式用户界面中手势的可用性设计和识别研究》文中研究说明笔式用户界面(Pen-based User Tnterface,PUT)遵循纸笔(paper/pen)隐喻,其设计目标是从交互设备到交互方式都模拟人们已经熟悉的纸笔工作方式,同时又充分利用电子计算易于复制和修改的优势。给人们提供一种自然高效的交互方式,让人们通过它更好地利用计算机高效地进行工作。 手势(Gesture)是笔式用户界面中主要的人机交互方式之一,是将人手持笔进行交互时手移动的轨迹记录下来,并且赋予每个具有一定特征的手势以一定的交互含义而形成的交互方式。手势交互的可用性对笔交互系统的可用性有着至关重要的影响。如何提高手势交互的可用性,更好地发挥笔式用户界面的优势是本文研究的动机。 本文以认知心理学相关理论为指导,深入分析了笔式界面中手势的设计和使用过程,以提高手势的可用性为目的提出了手势功能和勾画的基本设计原则;本文采用调整分类特征的方法对手势识别算法进行了改进,有效缓解或解决了手势设计和使用过程中由于识别算法所选分类特征与人们模式识别过程中使用的直观特征之间存在明显差异而引起的一些问题,具体改进方法包括:增加现有分类特征无法表示的直观几何特征如交点个数等作为分类特征,使用手势长度与外包围盒对角线长度之比、各控制点角度平均值等受手势大小影响较小的分类特征代替手势长度、外包围和对角线长度以及各控制点角度之和等受手势大小影响显着的分类特征。 在手势设计原则和改进的手势识别算法基础上,根据笔式用户界面的主要应用领域对手势交互的需求,构建了一个包含常用文本编辑命令、简单图形绘制等手势操作符号的手势库,以提高笔式界面的设计效率和一致性。 本文在笔式用户界面开发平台和笔式交互系统开发工具的基础上,设计实现了一个基于场景设计方法的笔式界面设计工具,该工具通过手势识别技术将设计者自由勾画编辑完成的界面设计转换为内部的界面描述语言,通过PIBG Toolkit中的相应解释最终构造生成笔式用户界面,提高了笔式界面的设计效率。

温超[3]2006年在《基于PIBG范式的笔式用户界面可用性设计研究》文中指出近年来,随着个人计算机性能的大幅度提高,人机界面越来越向着人性化、自然化、智能化方向发展。笔式用户界面(Pen-based User Interface,PUI)作为Post-WIMP(Window+Icon+Menu+Point)界面的一个主要形态成为当今研究的热点。它基于纸笔的“隐喻”给人们提供了一种自然高效的交互方式,从而减轻了用户的认知负担。由于PUI被越来越广泛地应用于各个方面,笔式用户界面的可用性问题也就逐渐暴露出来。 当今“以用户为中心”的设计己经成为用户界面发展的主要趋势。笔式用户界面面向普通用户人群,具有很强的自然性,可以帮助人们自然、高效地完成各类纸笔交互任务。站在交互设计的角度,本文研究了笔式用户界面系统可用性设计的过程及其中运用的原理和方法等。 本文首先通过介绍笔式用户界面的发展及应用,对笔式用户界面做了系统的概述,并对其当前存在的问题及发展趋势进行了探讨。然后,本文分析了进行笔式用户界面可用性设计的基础理论与方法。接下来,本文讨论了笔式用户界面的基本特征并提出了一个新的笔式用户界面范式。最后,文章通过实例详细论述了笔式用户界面系统的可用性设计及其可用性评估。主要创新工作归纳为以下叁点: 1.分析了笔式用户界面可用性设计研究中的涉及一些理论、原则与方法。 2.通过讨论笔式用户界面的特点,并在分析了笔式用户界面设计理念的基础上,基于用户界面可用性原理提出了一种新的笔式用户界面范式。 3.在新的笔式用户界面范式基础上设计实现了一个笔交互系统,并对此系统进行了可用性评估。

李光俊[4]2008年在《面向可用性的软件体系结构模型SAEU开发环境研究与实现》文中指出当前信息技术的发展和应用趋势呈现出两个主要特征:一方面,系统功能性的不断增强使得计算环境正在变得日趋复杂;另一方面,无处不在的计算使得今天的用户日趋大众化。今天企事业单位外部的普通大众已经具有了自业务的可能性,这些任务过去通常只能通过单位内部业务人员代理完成。然而,许多系统所提供的服务内容和操作流程难以被外部用户所接受,因为他们并不具有相应的业务领域知识。这些用户或是不理解系统界面所呈现的业务内容,或是找不到熟悉的工作方式。因此,今天面向普通大众的应用开发瓶颈是如何使得系统的呈现和交互方式能够基于普通大众的知识,易于普通大众学习和使用。软件可用性研究和实践旨在使得系统易于其用户使用,传统上集中于如何使得内部人员高效、有效地完成业务任务。为此目的,用户界面需呈现与业务相关的内容和操作,导致了软件体系结构按照其功能性划分为两个相互通信的构件:用户界面和应用领域核心。这种面向业务的体系结构不易满足普通大众用户对可用性的需要,因为用户界面需呈现与普通大众的知识相匹配的内容和操作。为了开发对普通大众用户可用的系统,本文提出一个增强普通大众可用性的软件体系结构SAEU。通过引入一个中间协调层,SAEU采用一个信息结构实现从普通大众用户的任务领域到系统应用领域的匹配。在此基础上,本文研究了用于实现SAEU的软件开发环境,开发了一个面向对象的交互式图形工具箱JOOIGT用于实现SAEU的界面表示层;在协调层上采用了面向方面技术实现与功能性正交的可用性需求,并提出了五个实用的面向方面程序设计模板,使设计者可以从两个维度完成系统的可用性和功能性开发。通过一个原型系统的开发,本文也说明了SAEU在实现普通大众可用性方面的有效性与实用性。本文受到国家863高技术项目(2006AA01Z328)和中科院计算机科学国家重点实验室开放基金(SYSKF0704)资助。

田永胜[5]2014年在《手持移动设备自然用户界面交互范式研究》文中研究指明近些年,人们越来越依赖于使用手持移动设备来随时随地获取各种信息,然而人们在移动环境下使用手持设备的过程中却并不感觉到自然、高效。因此在新的移动交互环境下,如何设计出高可用的移动用户界面成为亟须解决的问题。高可用的用户界面不仅要在界面信息呈现方式上使用户感到舒适,同时在动态交互过程中也要满足用户的需求,即要将用户界面的“观”与“感”统一起来才能达到自然的交互。而基于特定环境的交互范式正好可以达到这一目的,它不仅可以使得人们能够自然高效的与交互系统进行“愉悦”的交互,同时也能够为用户界面设计者提供设计灵感。传统的WIMP范式隐喻的是固定的桌面办公环境,而在手持移动环境下,人们追求的是随时随地的与用户界面进行自然、隐式的交互。这说明与桌面办公环境相比,移动可用性需求发生了巨大变化,然而目前手持移动设备的用户界面却仍是直接或间接的移植基于WIMP范式的桌面用户界面,这样设计开发出来的应用系统虽然满足了功能性,但可用性却不高。所以要设计开发一个自然、高效的手持移动设备用户界面,必须要解决以下两个问题:1)全面分析移动可用性相关问题;2)寻找适合手持移动设备用户界面的移动交互范式和可用性设计准则。基于此,本文在充分调研分析用户同手持移动设备交互上下文后,从可用性设计准则及交互范式两方面给出一些创新。首先对移动交互环境进行分析,总结指出用户同手持移动设备交方式的特点:以自然交互环境为隐喻、设备与用户具有双重移动性及用户面向内容交互等,从而提出移动用户界面可用性设计准则来帮助设计者设计移动用户界面;同时针对目前传统移动用户界面交互过程复杂、可用性不高问题,结合移动可用性需求,提出一种适应于手持移动设备用户界面的交互范式,为构思移动用户界面提供主导思想;最后,本文基于移动用户界面可用性设计准则及交互范式,在主流移动平台上设计实现一款移动应用系统,并对其进行可用性评估。

吴刚, 田丰, 李杰, 牟书, 戴国忠[6]2005年在《一种新的笔式交互范式的可用性评估》文中提出笔式用户界面是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。

王晓春, 田丰, 秦严严, 戴国忠[7]2006年在《UPIM:以用户为中心的笔式交互系统设计》文中提出笔式用户界面是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·

徐轶均[8]2009年在《笔输入式交互网站的设计与研究》文中研究表明本文阐述了一款基于Flash平台开发的、利用笔输入的手写式的博客网站,研究如何更好的实现UCD,倡导一种更加自然,符合人体机能的人机输入方式。在web2.0环境下的互联网,网络用户从信息的接受者逐渐转变为信息的制造者和传播者,因此,表达用户个人观点,由用户自我创建内容并且传播内容、分享内容的博客已经成为了标志性的互联网应用进步之一。博客如果能达到图文并茂、并伴有多媒体介质的整合,那必将显得更加完善。手写式输入对于计算机人机交流方式角度来说一直是一项令人称道的技术,它完美的模拟了人类用手握笔在纸上或其他平面介质上的书写方式。实现了所画即所见,所见即所得的效果。本文所介绍的手写笔输入的博客网站借助新型交互设备-数位板强大的硬件技术,开发出一套手写笔输入的博客网站,使用者可以直接的用笔在博客上绘图、描符号、写文字、划标记等等。让用户可以更加自然的,更加直接的,更加个性化的表达自己的思想。让web2.0时代的代表之一博客,可以进一步的展现魅力。在用户界面设计上,基于Flash可以有丰富的表现力,我们在网站的流程设计和交互方式上的选择也更加多样化,整站的设计风格采用手绘式的全图形构成,既充分表明了此网站是2.0时代的社区性质网站,也符合我们对于手绘表达的追求。在网站的核心功能在线涂鸦的开发中充分运用Flash Action Script编制出易用的菜单按钮和功能多样的涂鸦工具等。利用LZW压缩算法和将网站的数据保存最优化,方便用户的读取;利用动态布局的设置,使Flash网站窗口也能放大缩小和移动,让Flash网站更像一个桌面软件;利用SWFAddress动态地址功能解决IE对Flash支持度不够的问题,可以在地址栏中直接输入地址进行访问。本项目的开发,创新之处在于开发出的笔输入式手写博客取代常规的键盘输入博客,通过在线涂鸦和笔式游戏等让用户体验手绘输入的乐趣,并且实现了在线Flash网站的压力感应功能,提高用户在线体验度。其宗旨也就是web2.0时代博客开发中如何更好的实现以用户为中心的设计,并且倡导一种更加自然,符合人体机能的人机输入方式。在项目的研究开发中,将无不从用户可用性的角度出发,对项目的意义、开发平台、用户界面、用户输入方式等等角度阐述可用性的应用,即在产品开发的过程中始终要围绕着以用户为中心的这个出发点。

田嘉乐[9]2014年在《基于可用性模式的移动软件架构研究与实现》文中研究指明随着互联网通信技术和新型计算模式的不断发展,云计算技术和普适计算技术的普遍实用化,PC用户逐步开始通过智能手机等移动设备连接到网络来完成任务,这对软件可用性的要求越来越高。由于移动平台和PC平台相比存在着本地的资源受限,数据存储量小等本质的区别,移动网络连接的可靠性和吞吐量都没有静态环境下稳定,这使得用户不可能像使用电脑一样来操作手机。传统的基于PC平台的软件体系架构不再适用于移动平台。一个新的面向移动交互的软件架构成为一项普遍关注的需求。由于移动平台与PC具有本质性的不同,为此,设计师们提出了新的交互范型,通过手势交互方式,最大限度地增强了人机交互的自然性。与传统的WIMP交互风格不同,由于基于手势的交互方式通常具有实时性,输入输出更加紧密等特点,这会大大增加设备的能耗和通信开销。对于移动计算平台,传统的MVC、PAC等体系架构已经变得不合时宜,难以解决移动交互的可用性需求。本文将基于传统的软件体系架构,分析和比较PC平台和移动平台软硬件的区别以及传统的软件体系架构(MVC、PAC)在移动平中的缺点,开发适合于移动手势交互的软件体系架构。针对目前传统的软件体系架构模型不能很好的解决移动手势交互的可用性需求,本文分析和比较PC平台和移动平台软硬件的区别以及传统的软件体系架构(MVC、 PAC)在移动平台中的不足,开发适合于移动手势交互的软件体系架构。该模型将视图和控制器结合到表示层,适应手势操作输入输出连续的特点,并引入了一个中介层,负责接收和处理设计到底层业务逻辑的用户事件,将所获取的用户指令进行语义转换、事件处理,来最大限度地提高组件使用效率,减少通信流量和设备功耗的开销,并降低与用户界面的耦合性。最后,本文基于该模型设计和开发了一个原型系统——移动校园,来验证和测试该模型的可用性和稳定性。

刘晶[10]2011年在《数码产品人机交互界面研究》文中认为自20世纪80年代以来,以计算机和因特网为代表的信息科技给人类生活带来了巨大变迁,“数字化”以不可抗拒的影响力渗透到社会、文化、娱乐等各方面。而高科技在给人类带来便利的同时,却让人类面对这些非自然的数码产品陷入茫然不知所措之中。这很大程度上是因为与用户直接接触的人机交互界面设计没有跟上产品的功能进步,导致用户在使用产品中出现很多可用性问题,影响用户体验。从对用户的可用性测试案例中发现:产品人机操作流程复杂、信息传达不清楚是目前数码产品人机交互界面存在的最主要问题,该问题不仅严重影响产品的可用性和用户体验,也成为数码产品提高其品质和市场竞争力的阻碍。本文旨在对数码产品人机交互界面设计的科学方法和流程进行探究,通过交互设计的优势来整合硬件、软件、甚至服务,为用户设计完成所需任务更合理的流程,提高数码产品易用性,从而创造更愉悦的用户体验,借以提升品牌价值与产品的市场竞争力。首先,本文结合数码产品的特点以及人机交互界面发展趋势,对数码产品人机交互界面的概念、特征及相关设计流程与方法进行了介绍与研究。然后,根据交互设计迭代的特点,结合人机工程学、心理学、符号学、人机交互等相关领域知识,从用户研究、交互原型设计、视觉信息设计和可用性测试及评估四个方面对数码产品人机交互界面设计的方法进行探讨。最后,本文通过中国科学院深圳先进技术研究院集成所文化集成工程研究室与深圳德力信科技有限公司联合研发的具体案例—“交互宝”电子免屏白板人机交互界面设计,实践数码产品人机交互界面设计的方法,提高“交互宝”的可用性、易用性,使之在同类产品中能脱颖而出,从而提升其市场竞争力。

参考文献:

[1]. 笔式用户界面的可用性研究[D]. 吴刚. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2004

[2]. 笔式用户界面中手势的可用性设计和识别研究[D]. 韩双焕. 中国科学院研究生院(软件研究所). 2005

[3]. 基于PIBG范式的笔式用户界面可用性设计研究[D]. 温超. 西北大学. 2006

[4]. 面向可用性的软件体系结构模型SAEU开发环境研究与实现[D]. 李光俊. 西北大学. 2008

[5]. 手持移动设备自然用户界面交互范式研究[D]. 田永胜. 西北大学. 2014

[6]. 一种新的笔式交互范式的可用性评估[J]. 吴刚, 田丰, 李杰, 牟书, 戴国忠. 计算机工程与设计. 2005

[7]. UPIM:以用户为中心的笔式交互系统设计[J]. 王晓春, 田丰, 秦严严, 戴国忠. 计算机研究与发展. 2006

[8]. 笔输入式交互网站的设计与研究[D]. 徐轶均. 上海交通大学. 2009

[9]. 基于可用性模式的移动软件架构研究与实现[D]. 田嘉乐. 西北大学. 2014

[10]. 数码产品人机交互界面研究[D]. 刘晶. 燕山大学. 2011

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