基於多點觸摸的桌面協作互動模型與互動方法研究

《基於多點觸摸的桌面協作互動模型與互動方法研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由張國華擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於多點觸摸的桌面協作互動模型與互動方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張國華
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

以基於多點觸摸的桌面協作互動為研究對象，建立面向多點觸摸桌面協作互動的層次模型。該模型從物理層、信息層、認知層和社會層對桌面協作互動進行描述，具有通用性，也可以用來描述其它協作互動任務。在該層次模型的基礎上，針對基於多點觸摸的桌面協作互動，在信息層研究雙手手勢的定義與識別，完成多點觸摸桌面互動的機器功能；在認知層，研究手勢動作到互動任務對象的映射，完成機器功能向人的認知的轉換；在社會層，研究基於分區的協作機制，完成協作與共享。最後，採用實驗研究的方法，對多點觸摸協作互動的感知效果進行評估。本項目的研究可以為基於多點觸摸的本地同步協作任務的實現提供理論和方法上的支持。

結題摘要

隨著信息技術的發展，人機互動已經由單人單機的互動，逐步擴展到了多人、多組織的多角色協作互動。傳統圖形化界面的單點觸摸互動仍然是一種“指點”操作，用手指簡單代替滑鼠，而滑鼠鍵盤等輸入設備是時間多路（Time-multiplexed），僅能在不同的時間上控制不同的功能，無法有效的支持多人的協作互動需求。有效的交流是多人協作互動的基礎，而面對面的接觸和溝通是最複雜但是又最有效的交流機制，也是實現共享知識、共享感知、共享理解的最好方式。隨著多點觸摸技術的出現，使得計算機支持的“桌面協作”成為可能，人們可以像傳統的圍繞一張桌面進行協同工作一樣，通過多點觸摸平台提供的協作互動環境完成協作任務。多點觸摸是空間多路（Space-multiplexed）的輸入設備，可以支持多人的同時信息輸入，保證對在同時對不同的功能進行控制。本項目以基於多點觸摸的桌面協作互動為研究對象，依據協作互動行為發生的基礎，建立了基於層次模型的協作互動行為描述，將協作互動模型從物理層、信息層、認知層和社會層四個層次進行描述，具有通用性，並在層次模型的指導下分析了基於多點觸摸的計算機支持桌面協作互動。在信息層，通過研究觸摸手勢互動的行為學與心理學原理，給出雙手觸摸互動的行為特徵和認知特徵，進而完成雙手手勢的定義與識別，以實現多點觸摸桌面互動的機器功能；在認知層，研究手勢動作到互動任務對象的映射，完成機器功能向人的認知的轉換；在社會層，以面向態勢感知的桌面協作機制為研究對象，在對人員和物件建模的基礎上，提出了面向態勢感知的桌面分區協作機制，將桌面分為私人區、存儲區和公共區。分析了桌面協作過程中可能遇到的衝突類型，提出了相應的處理方法，建立了桌面協作系統的界面設計規則和人員行為規則並設計了桌面協作實現的輸入/輸出管理系統。最後採用可用性評估的方法對多滑鼠平台和多點觸摸平台進行對比分析，通過設計和實施可用性評估實驗獲得體現平台協作感知性能的數據，結合實驗數據進行統計學分析處理的結果，和實驗參與者對於兩種平台操作體驗感受與評價的問卷調查的結果，分析多滑鼠平台和多點觸摸平台在協作互動過程中協作感知方面的區別，以定量的方式反映多點觸摸桌面協作帶來的協作感知效果改善。本項目的研究可以為基於多點觸摸的本地同步協作任務的實現提供理論和方法上的支持。