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基于移动触摸屏的显示屏交互技术的研究与实现

作　者: 王辉
导　师: 李昌华
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 显示屏触摸屏人机交互蓝牙 Move&Touch
分类号: TP334.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 44次
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内容摘要

随着触摸屏技术的发展,越来越多的触摸屏设备出现在我们的日常生活中,触摸屏在向人们显示信息的同时提供了人机交互的功能,许多公共场所如文化馆、购物广场、车站等都使用触摸屏进行信息交互,这些触摸屏无需配备鼠标键盘等传统的交互设备,取而代之以指点的形式进行信息的交互。许多半公共或非公共场所如会议室、家庭环境等也越来越多地使用触摸屏用于信息交互,虽然这种自然的操作方式使得显示屏的交互更为直观,但是用户无法与其进行远距离交互。因此,为了适应不同的应用场景,需要研究一种新的显示屏交互技术,来为人们提供更为便利的信息交互。本文在对国内外主流显示屏交互技术的研究基础上,提出了一种基于移动触摸屏的显示屏交互技术Move&Touch。Move&Touch技术利用触摸屏手机与显示屏端建立连接,用户利用手指在触摸屏上进行滑动、点击等操作来实现对显示屏的远距离控制,包括指针定位、对象选取以及滑动滚屏,在提高了特定场景下显示屏交互的效率的同时,给人们带来新的交互体验。本文主要对Move&Touch技术的几个关键问题进行了深入的研究:设计Move&Touch的主要功能;研究事件的监听与处理流程,分析用户动作与用户意图的类型以及它们之间的转换关系,并在此基础上设计Move&Touch标准输入事件流结构,通过坐标映射算法处理显示屏端的指针定位;研究蓝牙相关理论,论证基于蓝牙建立通信的可行性和优势,分析本技术中蓝牙通信流程及蓝牙服务协议的选择和蓝牙安全机制的选择。然后在Windows CE平台上实现了Move&Touch的原型系统,并针对系统的性能完成一个基于ISO 9241-9标准[38]的多方向点击测试以及基于IBM PSSUQ的系统可接受性调查问卷,试验数据表明,Move&Touch技术的功能性和用户接受度趋近于笔记本触摸板。论文最后对Move&Touch技术的功能和应用进行了总结和展望。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 绪论  7-11
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-9
  1.3 论文的主要研究内容  9
  1.4 论文的组织结构  9-11
2 主流显示屏交互技术的剖析  11-19
  2.1 基于CMOS 摄像机的人机输入设备  11-13
  2.2 Visual Touchpad 虚拟触摸屏技术  13-14
  2.3 基于激光笔的远程人机交互技术  14
  2.4 Sweep and Point & Shoot 手机显示屏交互技术  14-16
  2.5 Absolute+Relative Cursor Positioning（ARC-Pad）  16-17
  2.6 本章小结  17-19
3 Move&Touch 交互技术的设计  19-35
  3.1 Move&Touch 技术的背景  19-21
    3.1.1 显示屏交互技术的现状  19
    3.1.2 触摸屏的发展  19-20
    3.1.3 Move&Touch 的基本原理和创新性  20-21
  3.2 Move&Touch 的整体设计  21-22
    3.2.1 Move&Touch 的具体应用  21
    3.2.2 Move&Touch 技术的系统结构  21-22
    3.2.3 Move&Touch 的设计目标  22
  3.3 Move&Touch 的功能设计  22-24
    3.3.1 指针定位  22-23
    3.3.2 对象选取  23-24
    3.3.3 滑动滚屏  24
  3.4 事件监听与处理的设计  24-29
    3.4.1 事件监听与处理流程  24-25
    3.4.2 用户动作的监听  25-26
    3.4.3 标准输入事件流  26-27
    3.4.4 用户动作和标准事件流间的转换关系  27-28
    3.4.5 坐标映射算法  28-29
  3.5 蓝牙通信的应用  29-34
    3.5.1 主流无线通信技术  29-31
    3.5.2 蓝牙应用于Move& Touch 技术的可行性  31
    3.5.3 蓝牙技术相关标准  31-33
    3.5.4 Move& Touch 中的蓝牙通信  33-34
  3.6 本章小结  34-35
4 Move& Touch 的原型实现  35-53
  4.1 系统平台的选择  35-36
  4.2 系统模块划分  36-37
  4.3 事件监听与处理的实现  37-41
    4.3.1 Windows 系统的用户动作监听  37-39
    4.3.2 点击区域的设计  39-40
    4.3.3 转换系数ST 的选取及加速系数SV′的选取  40-41
  4.4 蓝牙通信的实现  41-48
  4.5 系统整体运行流程  48-49
  4.6 系统运行实例  49-51
  4.7 本章小结  51-53
5 Move& Touch 技术的性能试验  53-61
  5.1 试验方法设计  53-55
    5.1.1 客观评估试验方法设计  53
    5.1.2 主观评估试验方法设计  53-55
  5.2 试验数据统计  55-58
    5.2.1 多方向点击测试数据统计  55-57
    5.2.2 系统可接受性数据统计  57-58
  5.3 试验数据分析  58-59
  5.4 本章小结  59-61
6 结论与展望  61-63
  6.1 研究成果总结  61-62
  6.2 后续工作建议  62-63
致谢  63-65
参考文献  65-67
攻读硕士学位期间发表论文情况  67

基于移动触摸屏的显示屏交互技术的研究与实现

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