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第一章 “接触＋非接触”交互中手势的设计与决策优化算法 1

1.1 绪论 1

1.1.1 选题背景及研究意义 1

1.1.2 研究范围及研究目的 2

1.1.3 国内外研究现状及发展动态分析 2

1.1.4 面临的关键问题 3

1.1.5 本章研究内容 4

1.1.6 本章组织结构 5

1.2 人机交互中的手势设计原则分析 5

1.2.1 引言 5

1.2.2 手势设计原则对比 6

1.2.3 手势设计原则分类 8

1.2.4 指导性分析 14

1.2.5 结语 15

1.3 基于属性重要性的手势改善方向决策算法 16

1.3.1 序言 16

1.3.2 手势改善方向评价模型的理论依据 18

1.3.3 手势改善方向评价模型的建立 23

1.3.4 小结 32

1.4 “接触＋非接触”手势实验设计与分析 33

1.4.1 相关工作 33

1.4.2 实验组织 34

1.4.3 实验平台和开发环境 34

1.4.4 专家评估FCJM矩阵 34

1.4.5 指定手势的属性评分 38

1.4.6 用户对优化后的手势的问卷调查 42

1.4.7 实验结果分析 44

1.5 总结与展望 45

1.5.1 总结 45

1.5.2 展望 46

参考文献 46

第二章 非接触交互界面中空间分层输入模态的研究与应用 54

2.1 绪论 54

2.1.1 研究背景 54

2.1.2 国内外研究发展及现状 56

2.1.3 本章研究内容及组织结构 58

2.1.4 本章研究意义 61

2.1.5 本节小结 61

2.2 人机交互界面中的理论介绍 61

2.2.1 人机交互模型简介 61

2.2.2 人机交互中的人类工效学模型——Fitts’law模型 62

2.2.3 手势识别技术 63

2.2.4 本节小结 66

2.3 Leap Motion手势识别技术以及开发平台和工具的概述 67

2.3.1 Leap Motion交互技术的概述 67

2.3.2 开发平台的介绍 71

2.3.3 实验硬件运行环境介绍 76

2.4 实验1：可检测区域中常用范围的研究 76

2.4.1 研究常用范围的实验介绍 76

2.4.2 实验参与者介绍 76

2.4.3 实验设计以及实验过程 77

2.4.4 实验数据的分析 77

2.4.5 实验结论 79

2.4.6 本节小结 79

2.5 实验2：特殊精度要求范围的研究 79

2.5.1 实验介绍 79

2.5.2 实验设计以及实验过程 80

2.5.3 实验数据以及实验结果 81

2.5.4 实验结论及小结 83

2.6 实验3：界面分层实验的研究以及Fitts’law模型的验证 83

2.6.1 Fitts’law模型的适应性研究 83

2.6.2 分层任务实验数据以及实验结果 88

2.6.3 实验结论 89

2.6.4 本节小结 89

2.7 总结与展望 89

2.7.1 总结 89

2.7.2 展望 90

参考文献 91

第三章 笔＋触控交互界面中双手点击任务模型的建立与研究 98

3.1 绪论 98

3.1.1 研究背景 98

3.1.2 国内外研究发展及现状 100

3.1.3 本章研究内容及组织结构 103

3.1.4 本章研究意义 104

3.1.5 本节小结 105

3.2 人机交互中的人类工效学模型理论基础 105

3.2.1 人机交互中人类工效学模型的相关研究、定义及分类 105

3.2.2 一维人机交互中的人类工效学模型 106

3.2.3 二维人机交互中的人类工效学模型 111

3.2.4 三维人机交互中的人类工效学模型 113

3.2.5 双手交互理论 114

3.2.6 本节小结 115

3.3 Fitts’law模型在笔＋触控双手点击任务中的适用性研究 115

3.3.1 实验软件开发环境介绍 115

3.3.2 实验硬件运行环境介绍 118

3.3.3 实验参与者介绍 118

3.3.4 实验1：基于异步条件下笔＋触控双手点击任务的Fitts’law适用性研究 119

3.3.5 实验2：基于同步条件下笔＋触控双手点击任务的Fitts’law适用性研究 124

3.3.6 本节小结 128

3.4 基于异步条件下的笔＋触控双手交互点击任务人类工效学模型的提出与研究 129

3.4.1 研究介绍 129

3.4.2 模型的假设与提出 129

3.4.3 实验3：反应时间的研究 131

3.4.4 实验4：异步条件下笔＋触控双手点击任务模型的研究 134

3.4.5 本节小结 137

3.5 基于同步条件下的笔＋触控双手交互点击任务人类工效学模型的提出与研究 138

3.5.1 研究介绍 138

3.5.2 模型的假设与提出 139

3.5.3 实验5：同步条件下笔＋触控双手点击任务模型的研究 141

3.5.4 本节小结 146

3.6 总结与展望 146

3.6.1 总结 146

3.6.2 展望 147

参考文献 149