基于笔输入的手势在K-Sketch中的设计与实现

基于笔输入的手势在K-Sketch中的设计与实现

论文摘要

虽然平板电脑最近几年越来越流行,但是为手写笔用户所设计与开发的软件却并不多,尤其是动画制作软件。传统的动画制作软件,如Adobe的Flash Professional,都采用point-and-click的操作方式。这种交互使用鼠标操作会很方便,而当用手写笔,操作起来则有些困难,而研究证明手势操作可以大大改善手写笔用户的操作体验。本文基于K-Sketch项目(一个基于草图和用户手势的动画制作软件),阐述了手势在项目中的设计与实现。K-Sketch中大致支持两种手势:一种是选择型手势,一种是操作型手势。选择型手势是指采用套索选择的方式在画板上选择对象。这种手势没有固定的形状,用户只需要画出一条包围了待选对象的路径,即可选中物体。文中详细阐述了套索选择算法的设计与实现。第二种手势的作用是实现快捷操作,每一种手势都有固定的预先定义的形状。用户画出这种手势后,系统会针对不同手势采取不同的响应策略。本文首先粗略介绍了当前手势符号识别领域常用的几种识别技术,然后详细展示了K-Sketch中各种识别器的识别算法,以及算法的实现。在目前大部分支持手势操作的系统中,手势操作都是作为一个独立的交互过程完成的。即在一次落笔到抬笔的过程中,整个笔画路径被当作单一的手势。而在动画制作过程中,比较常见的一个交互流程是用户选择一些笔画后紧接着就对被选对象进行操作。在K-Sketch中,我们设计并实现了一种新型的交互方式:使用单一笔画路径即可完成选择型手势和操作型手势。这种交互方式被称为Selection-Action的交互方式,包括选择模式和操作模式两种不同模式,用户可以快速连贯地选择对象并操作被选对象。由于在该类型的交互中系统需要明确当前所处模式以响应用户操作,因此文章介绍了这种交互技术中所使用的分段技术。此外,论文还阐述了上述各种手势如何在K-Sketch中得到应用与集成,即系统中如何根据上下文相应用户的操作。例如,当用户抬起手写笔或者在某一时刻停滞了一段时间,系统应如何响应等。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 图目录
  • 表目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 项目背景
  • 1.3 论文主要工作
  • 1.4 论文组织结构
  • 第二章 技术概述
  • 2.1 手势识别
  • 2.1.1 常见识别技术
  • 2.1.2 $1 Recognizer
  • 2.1.3 $N Recognizer
  • 2.1.4 小结
  • 2.2 Selection-Action手势分段
  • 2.2.1 超时激活
  • 2.2.2 Pigtail分界符
  • 2.2.3 其他分界符
  • 2.2.4 比较
  • 2.3 基于笔输入的交互系统设计
  • 2.3.1 模式与模式切换
  • 2.3.2 信息反馈
  • 第三章 K-Sketch中手势的需求与设计
  • 3.1 K-Sketch 1.0简介
  • 3.1.1 模式与模式切换
  • 3.1.2 其他常用操作
  • 3.1.3 隐式组合
  • 3.2 手势的需求
  • 3.3 手势的设计
  • 3.3.1 Pre-selection手势
  • 3.3.2 Post-selection手势
  • 3.3.3 激活移动操纵杆
  • 第四章 套索选择与识别器
  • 4.1 套索选择算法的设计与实现
  • 4.1.1 点与多边形的位置
  • 4.1.2 两种套索选择算法
  • 4.2 手势识别器的设计与实现
  • 4.2.1 基本步骤
  • 4.2.3 模板
  • 4.2.4 手势与操作的映射
  • 4.3 Pigtail识别器
  • 第五章 手势相关模块的设计与实现
  • 5.1 交互者类的设计与实现
  • 5.2 交互工具的切换
  • 5.2.1 Selecting and Recognizing子状态
  • 5.2.2 Tap Detecting状态
  • 第六章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 参与项目
  • 相关论文文献

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