用戶介面 和 互動式技術
用戶介面user interface
用戶介面設計
好的用戶介面特點 易于被用戶理解并接受 使用戶能迅速掌握系統的特點
易于操作和使用 用戶可以通過用戶介面以最簡單的方式提出自己的應用要求 使用圖形系統的全部功能
高效率 可靠性 適用性 保證用戶在運行系統時能經常高效的作業 并盡可能地減少錯誤
用戶模型
User Mode 是用戶介面設計的基礎 他提供給用戶有關他所處理的物件以及作用域這些物件的處理程序的一個概念模型 用戶模型依照所定義的物件和物件操作來定義圖形系統 簡單體現在模型中圖形物件數目和物件運算元目應根據應用的必要性達到最小化 一致性指對于不同物件與操作 不應當由差別很大的定義方式
顯示螢屏的有效利用
顯示螢屏地有效利用是指以最有效的方式在顯示螢屏上表現資訊 最有效方式 是指能促進用戶與計算機之間進行最有效對話的方式
資訊顯示的布局合理性
將螢屏分為三部分 用戶作業區 選單區 顯示提示及反饋資訊區
多視窗顯示 彈出式選單pop-up Menu 滾動與移屏 縮放zooming
充分而與又正確的使用圖符
icons 應用圖符 application icons 用來代表家具或電子元件 等操作物件 另一類 控制圖符control icons 代表旋轉放大 比例裁剪和粘貼 等對物件的操作和控制 圖符不好設計 可以當游標在圖符上停留數秒后 下方出現文字說明
恰當地使用各種顯示方法進行選擇性的資訊
減少用戶疲勞感
反饋 What You See Is What You Get
反饋資訊當用戶發出命令后動態的顯示系統運行所發生的一些變化
要求系統在接收到每次輸入后給出某種型別的反應
資訊簡潔清晰 不能過分突出 干擾用戶注意力
實作反饋必須考慮速度 光柵顯示幕 像素亮度可以和方便的反轉（反視頻很快）某些輸入程序需要回顯Echo 式反饋
一致性原則
設計系統的各個環節
一個特定的圖符應該始終只有一個含義而不能依靠背景關系來代表多個動作或物件 選單總是放在相同的關聯位置 是用戶不必總是去尋找 鍵盤上的功能鍵 控制鍵 以及滑鼠上按鈕的定義需要前后一致 總是使用一種彩色編碼 相同顏色在不同情況下不會有不同的含義 輸入時互動式命令的語法的一致性
一致性可能會與系統其他設計原則相沖突 因此 原則按用戶認為最正常最合乎邏輯的方式去做
減少記憶量
用戶介面操作容易理解和記憶重要地原則式喚醒用戶識別而不是記憶
回退和出錯處理
回退undo 繪圖系統允許用戶 沿著執行過地操作步驟一步步倒退 并洗掉已做的操作 用堆疊
其次任何錯誤和失誤 都應有一定的改錯取消和修復措施
診斷程式或提出出錯資訊
進行對某些可能導致錯誤的動作約束 不允許做
聯機幫助
on line help 在程式呼叫地地方回傳
視覺效果設計
螢屏的布局 色彩的使用資訊的安排 色彩的使用 主要與眼鏡的分辨能力和視覺疲勞有關
實驗證明 在視野范圍內 人的視覺適應能力在有色彩對比時較僅有亮度對比時要強一些 對色調而言 最容易引起視覺疲勞的是藍色和紫色 其次是 紅色和橙色 而黃色和綠色和淡青色不容易引起視覺疲勞程度 保持均勻的色彩明亮度 明亮度差別不要太大
適應不同的用戶
熱鍵和提示無需離開鍵盤
邏輯輸入設備與輸入處理
確定坐標位置的數值 代表圖名的字串 指定選單的選項 以及表視圖的成分
邏輯輸入設備
使圖形軟體具有設備無關性
PHIGS和GKS等圖形軟體標準 定位設備locator指定一個點的坐標位置
筆畫設備stroke 指定一系列點的坐標
數值設備valuator 輸入一個整數或實數
字串設備 string 輸入一串字符
選擇設備 choice 選擇某個選單項
拾取設備 pick 選擇顯示著的圖形的組成部分
定位設備
定位的程序大多是 將物理設備的位移轉換成相應的螢屏游標的位移 當螢屏坐標處于所需要的位置時 通過按裝置上的按鈕用以保存該點的坐標 絕對坐標設備包括數字化儀和觸摸屏 他們包括絕對遠點 定位坐標相對原點來確定 相對坐標設備有滑鼠器跟蹤球 操縱桿 定位坐標相對于淺一點位置來確定 只有絕對坐標設備才能作為數字化繪圖設備
直接設備注入觸摸屏一類的 間接設備 滑鼠操縱桿 連續設備 把手的連續運動變成游標的連續運動 鍵盤游標為離散設備
筆畫設備
在螢屏上互動的指定多個點的位置坐標
定值設備
典型鍵盤
字串設備
典型鍵盤
選擇設備
功能鍵 按下功能鍵即可實作用戶希望的功能 熱鍵 經過應用程式的重新定義而具有選擇功能
拾取設備
在螢屏上是要改變該物件的顏色亮度或者讓該物件閃爍在存盤 用戶圖形的資料結構中則要找到該物件的集合引數及屬性的地址 進一步的增刪改 利用定位設備 物件區域同時包圍游標坐標 三種方法 在圖形物件生成時 對其確定優先級 而是采用依次對拾取影像設立標志 三是找距離最近的物件優先拾取
指定拾取視窗 根據游標位置指定拾取視窗
矩形包圍
直接輸入結構名字
通常 根據拾取物件的不同 需要制定相關的演算法策略 如點拾取 折線集的拾取 曲線的拾取 許多情況下需要加速策略 如 區域粗判 演算法硬體固化
設備層 硬體性能 任務層 相同互動任務用不同的互動設備比較 對話層 對一系列互動任務進行比較
輸入模式
對于一個應用程式而言 可以有多個輸入設備 同一個輸入設備可能為多個任務服務 管理方式
請求方式request 如對話框 應用程式先以請求方式指定 輸入設備 所請求的設備指定后 可以向該設備發出輸入請求當一個輸入請求發出后 處理程序（程式）等待接收資料 輸入設備在應用程式的控制下作業 程式在輸入請求發出后 一直被置于等待狀態知道資料輸入
取樣方式sample 一旦對一臺或多臺設備設定了取樣方式立即就可以進行資料輸入 如搜索框 不必等待程式中的輸入陳述句 此時應用程式和輸入設備同時作業 當輸入設備作業時 存盤輸入資料 并不斷更新當前資料 當程式要求輸入時 程式采用當前資料值 當滑鼠被指為取樣方式下的定位設備時 系統則會立即存盤滑鼠的當前位置坐標 并且當滑鼠的位置變化時立即更新當前的的坐標位置
事件方式event 每次用戶對輸入設備的一次操作及形成的資料叫做一個事件 一般一個事件發生時往往來不及進行處理 于是時間按先后次序拍成佇列 以便先進先出 即先到的事件進入排隊 先被取出來進行處理 當某臺設備被置成事件方式后 程式和設備同時作業 輸入設備來初始化資料輸入 控制資料處理行程 一旦有一種邏輯輸入設備以及特定的物理設備已被設為相應的方式后即可用來輸入資料或命令 他與取樣方式不同的是 從設備輸入的資料都存放在一個事件佇列中 在任一時刻 事件佇列 存盤了盡可能多的最近發生的 輸入資料事件 在佇列中的輸入資料可按照邏輯設備型別 作業站好 物理設備碼進行檢索
組合方式combine 一個應用程式同時可以在幾種輸入方式下 應用幾個不同的輸入設備來作業 在螢屏上繪制一個? 首先滑鼠確定圓心位置 滑鼠被設為取樣方式 按下滑鼠左鍵確定圓心位置 此時滑鼠被設為事件方式 接著在對話框中用鍵盤輸入圓的半徑此時鍵盤被設為請求方式
互動式繪圖技術
基本互動式繪圖技術
回顯
如定位 所選位置顯示 引數或特殊標記
約束
繪制程序中 對圖形的方向 對齊方式進行規定校準
網格
疊加在螢屏繪圖坐標去的矩形網格可用來定位和對準影像或文本
引力域
橡皮筋技術
針對用戶的要求 動態的將繪圖程序表現出來 直到產生用戶滿意的結果位置 其中最基本的作業是動態連續的改變相關點的設備坐標
草擬技術
實作用戶任意畫圖的要求草擬技術的實作分為兩類 一類是在游標移動時 沿游標移動的路徑保留但各點的坐標 以點陣方式保存草圖 另一類 是采樣取點后用著線獲取先將采樣點連接起來用直線或曲線擬合 最侄訓出許多端點相連的線構成物體的草圖 基于距離采樣取點 基于時間采樣取點
拖動
將圖形物件在空間的移動程序動態連續的表示出來 直到滿足用戶的位置要求位置
旋轉
旋轉圖形
形變
三維互動技術
困難 在于難以區分螢屏上的游標選擇物件的深度值 和其他顯示物件的深度值 二維設備需要采用策略適應三維互動
三維圖形資料的輸入
鍵入 系統用軟體的方法借用二維設備對三維設備的輸入 結合人工智能自行腦補
三維定位
利用三視圖 3dmax
兩條虛線游標相交的位置就唯一的確定一個三維點的坐標
三位定向
是在三維坐標系中 規定物件的一個方向 考慮坐標系旋轉中心 觀察效果
三維定向坐標系一般選取永固坐標系 可以指定用戶坐標系的原點也可以指定物體中心點或其他參考點作為旋轉中心
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