国家自然科学基金(61100091)
- 作品数：19 被引量：55H指数：4
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- 指向和轨迹任务下的笔倾斜输入
- 2020年
- 针对笔输入能力有限的问题,在笔式交互中增加笔倾斜输入,并考察了指向和轨迹任务下笔倾斜输入的性能.首先,结合笔倾斜输入的特点设计了指向和轨迹2种不同类型的任务;然后通过组内重复的全因素方法设计实验,并采集笔倾斜及笔尖轨迹信息,对比考察了2种不同任务下笔倾斜输入的性能.实验结果表明,指向任务下通过倾斜笔来选择不同角间距的目标时,角间距越窄,所花费的时间越长,错误率越高,倾斜笔完成指向任务的时间与角间距及目标倾角之间呈幂指数多项式关系;轨迹任务下完成笔倾斜任务时,在运行时间和偏出轨道率方面,条形轨道比环形轨道的笔倾斜输入性能更好,在偏出倾斜容限率方面,2种轨道不存在显著差异,维持笔倾斜来完成轨迹任务在时间上符合Steering定理.最后,给出了笔倾斜输入的使用建议,对笔式界面中面向不同任务类型的笔倾斜交互设计具有指导意义.
- 李岩吴晓然辛义忠
- 关键词：笔式交互多通道
- 多通道笔式界面中的模式切换
- 2022年
- 针对笔式用户界面中模式切换效率低的问题,设计了模式切换技术并开展实验对其评价.首先,利用笔压力、笔倾斜和笔方位通道,按照笔通道轨迹和笔通道离散化方式,设计了笔压力轨迹、笔倾斜轨迹、笔方位轨迹、笔压力离散化、笔倾斜离散化和笔方位离散化等6种模式切换技术.其次,以绘画过程中调整线条的颜色和粗细为场景,设计并在Wacom Intuos 3上开展实验,对比考察6种模式切换技术以及参照技术的性能.实验结果表明,笔压力轨迹技术的综合性能最好,其时间消耗比参照技术减少了20.13%,综合性能比参照技术提升了37.68%;笔倾斜轨迹技术、笔方位轨迹技术和笔方位离散化技术的时间消耗比参照技术分别减少了11.12%,2.65%和10.70%;笔倾斜离散化技术和笔方位离散化技术的错误率相对于参照技术分别减少了62.82%和32.38%.最后,分析了模式切换技术的性能,给出了合理设置阈值、分析上下文环境和选择合适切换级别等模式切换技术的改进措施.
- 辛义忠李利明张月王久铭李岩
- 关键词：模式切换笔式用户界面
- 笔式交互和触摸交互的融合策略被引量：1
- 2019年
- 针对笔输入能力弱和触摸输入精度低的问题,提出笔式交互与触摸交互的融合策略,并设计了笔+触摸输入技术.首先定性考察笔输入和触摸输入的特性和优劣势,提出2种笔+触摸输入的融合策略;其次基于融合策略设计3种笔+触摸输入技术以及用于参照对比的单笔和单触摸输入技术;再通过3个实验比较这些输入技术的性能.实验结果表明,与单笔或单触摸相比,在颜色改变的直线轨迹任务中,笔+单指触摸、笔+多指触摸和笔+触摸手势的性能分别提升至少90.909%,80.165%和148.209%;在颜色和粗细均改变的圆形轨迹任务中,笔+触摸和笔+手势的任务完成时间比单笔分别减少16.552%和19.705%,而错误率不存在显著差异;在颜色和粗细均改变的绘画任务中,笔+单指触摸、笔+多指触摸和笔+触摸手势的综合指标分别为5.933,3.333和4.700.最后给出面向笔+触摸输入的交互设计建议、应用场景和改进思路,对笔和触摸的混合输入与界面设计具有指导意义.
- 李岩杨慧敏辛义忠
- 关键词：笔式交互
- 屏幕区域对笔通道输入性能的影响
- 2020年
- 针对笔通道输入在不同屏幕区域上的差异,分析了屏幕区域对笔通道输入的影响.首先设计了轨迹非受限的书写和轨迹受限的划动2种不同的笔式输入实验任务,然后在Wacom Cintiq 21UX上展开实验并对比考察了笔通道输入在不同屏幕区域的性能.实验结果表明,以屏幕一角为极点所形成的极坐标系中,笔通道值随极径的增加而增大,笔通道值与极径之间呈幂函数关系或线性关系;各笔通道值的极值通常出现在屏幕的角落区域;对以右手为惯用手的用户来说,屏幕上侧的笔倾斜角通常大于屏幕下侧的笔倾斜角,笔的方位角随屏幕区域位置呈顺时针减小再增加的趋势;屏幕被划分的数量和屏幕上的不同区域位置均对交互性能存在显著影响;随着屏幕区域划分数量的增加,各区域之间的均值差异减小;结合划动速度、脱离错误率、偏出轨道率和偏离中线值,中部区域的综合性能优于四周区域,小尺寸区域的综合性能优于大尺寸区域,上侧区域的综合性能优于下侧区域.最后给出了面向屏幕区域的交互设计建议,为面向屏幕区域的笔通道交互提供了参考依据.
- 辛义忠褚智洁李岩
- 关键词：离散化
- 目标点击操作中不同方向对笔压性能影响的研究被引量：1
- 2014年
- 在基于Fitts定理的目标点击任务中,不同的操作方向可能会对笔尖压力的使用性能产生影响,但Fitts定理却忽视了对方向因素的考察。因此,采用实证研究方法设计了两类方向,一类是矩形条菜单方向(北-南,西-东,东北-西南和东南-西北),另一类是压力增减方向(分别在4种方向的矩形条菜单上逐步增大压力(Pressure Increase)或逐步减小压力(Pressure Decrease)来选择两个目标,分别称之为PI Pointing和PD Pointing操作),考察了在基于Fitts定理的点击任务中不同方向对笔压使用性能的影响。实验要求12名实验者依次获取并选择矩形条上的两个不同间距和不同大小的目标。实验结果表明,不同的压力增减方向对笔压的使用性能有影响,而不同的矩形条菜单方向对笔压的使用性能没有显著性差异。本研究对基于笔压使用的用户交互界面设计具有帮助和指导作用。
- 辛义忠马燕飞李岩赵恒悦
- 关键词：笔式交互
- 一类求解作业车间调度问题的动态平衡自适应蚁群算法被引量：12
- 2013年
- 为了解决作业车间调度问题,针对蚁群算法容易陷入局部最优且搜索时间较长的缺陷,提出一种动态平衡自适应蚁群算法。提出挥发系数自适应调整策略,根据算法陷入局部最优倾向的程度动态调整挥发系数,避免算法早熟;提出搜索路径动态平衡机制,当算法收敛系数大于设定的阈值时,根据解分布的"集中度"对解的分布进行动态调整,以提高解的全局搜索能力,加快收敛速度。采用该算法分别对一些经典的Benchmark调度问题进行100次运行仿真测试,并与已有文献中4种蚁群算法在相同条件下的运行结果进行对比,结果表明,算法的收敛速度、解的质量以及解的稳定性均有明显提高。
- 王艳红王文霞于洪霞陈丽
- 关键词：蚁群算法自适应作业车间调度
- 笔方位及与笔倾斜的混合输入被引量：1
- 2019年
- 针对传统笔式设备输入能力有限的问题,引入笔方位并考查其性能及其与笔倾斜的混合使用.首先设计笔方位目标选择和笔方位与笔倾斜混合目标选择2个实验;然后采用组内重复方法展开实验,考查笔方位及其与笔倾斜混合输入的性能.实验结果表明,正方向的笔方位输入优于斜方向;30°,60°和90°笔方位容限划分下,分别形成了6个、4个和1个速度一致区间;笔方位和笔倾斜划分越密集,用户完成目标选择任务的难度越大;当笔方位容限区间为60°且笔倾斜容限区间为20°时达到最优的划分.最后给出笔方位与笔倾斜混合使用的建议和应用场景,为基于方位和倾斜的笔式交互技术设计提供了参考依据.
- 李岩李洋辛义忠
- 关键词：笔式交互
- 面向惯用手的笔+触控输入
- 2017年
- 针对单手情况下笔的输入能力有限、触控输入精确度低且存在手指遮挡等问题,为了发挥笔和触控各自的优势,提出面向惯用手的笔+触控输入技术.首先设计和展开目标装入实验,分析了笔和触控输入的性能特点.然后结合绘图场景,提出顺序法、交叠法和并行法3种面向惯用手的笔+触控混合输入技术,以及用作对比的按钮法参考技术,并通过实验考察了4种输入技术的性能,结果表明,笔在小目标操作的精度和速度上优于触控;相比于按钮法,交叠法在操作时间和轨迹偏移量方面分别减少了15.9%和0.2%;并行法在时间和偏移量方面分别增加了25.6%和40.5%;顺序法在操作时间方面增加了11.2%,但是在偏移量方面减少了12.8%.最后给出了各种不同混合输入技术的应用场景,对面向惯用手的笔+触控交互和用户界面设计具有指导意义.
- 辛义忠姜欣慧李岩李洋
- 直接和间接的笔倾斜输入性能对比
- 2015年
- 越来越多的笔式设备通过增加笔倾斜输入来提高其输入能力。但在直接输入设备和间接输入设备上执行笔的倾斜操作时,由于操作环境和视觉反馈的不同,往往会导致操作性能产生差异。本研究以探索笔倾斜输入在直接设备和间接设备上的性能差异为目的,以实证手段考察在两种设备上获取不同角间距下的不同笔倾斜目标时的操作速度、稳定性和准确性,讨论导致直接设备和间接设备笔倾斜性能不同的原因,并提出适用的角间距和倾斜目标位置。实验结果表明,在直接设备和间接设备上操作笔倾斜角时,在操作速度上直接设备优于间接设备,但在稳定性和准确性上,间接设备优于直接设备。20°的角间距对两种设备来说都呈现较好的性能,若需要在更小角间距内完成目标选择操作,在间接设备上的效果更好。最后,对两种设备的用户使用习惯进行了总结,为基于笔倾斜角的用户界面设计提供了帮助和参考。
- 辛义忠马莹于霞
- 关键词：人机交互
- 不同视觉反馈对笔倾斜输入性能的影响被引量：2
- 2017年
- 针对笔倾斜输入过程中存在遮挡、视角错觉和缺乏反馈等问题,分析了视觉反馈的增加对笔倾斜输入性能的影响.首先结合笔倾斜的特点设计了图形全跟踪、图形部分跟踪、图形无跟踪、数字全跟踪、数字部分跟踪和数字无跟踪6种不同的笔倾斜视觉反馈;然后通过对比实验考察了经过视觉反馈后,在直接和间接设备上完成不同角间距的目标选择任务时笔倾斜输入的性能.实验结果表明,视觉反馈可以有效地提升目标选择的速度,而跟踪机制可以有效地提高目标选择的准确度;图形反馈的速度快于数字反馈;全跟踪反馈的错误率低于部分跟踪反馈;在直接设备上完成目标选择任务速度快,但在间接设备上完成目标选择任务的准确度更高.最后给出了笔倾斜输入和视觉反馈的使用原则和建议,对笔式界面中的笔倾斜交互和视觉反馈设计具有指导意义.
- 辛义忠刘若男李岩
- 关键词：笔式交互视觉反馈
