软件界面与人机交互设计分解
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软件界面与人机交互设计
1
课程要求
总成绩=平时成绩（30%）+期末成绩（70%） 平时成绩=平时作业、考勤等 缺课三次即取消考试成绩
2
绪论
3
人机界面（Human-Computer
Interface ， HCI）是计算机直接与人打交道的途径，是 计算机系统的重要组成部分，它的开发工 作量占系统开发工作量的40-60%。
用在非游戏的高精度触觉反馈装置中，最著名的 是由MIT人工智能实验室Massie and Salisbury开 发、美国SensAble Technologies 公司生产的 Phantom触觉反馈（6自由度）设备和 Ghost软件 开发包。由于高精度，它已广泛用于军事、医学、 机器人、教学、虚拟现实等各类应用中。
15
视线跟踪（眼动）技术
视线跟踪（眼动）技术由于其可能代替键盘输入、 鼠标移动的功能，可能达到“所视即所 得”(What You Look at is What You Get),因而对 残疾人和飞行员等使用有极大的吸引力。 视线跟踪技术，一是研究高质量的眼动跟踪设备， 二是如何构造易于操作的用户界面。 眼动跟踪设备有强迫式与非强迫式、穿戴式与非 穿戴式、接触式与非接触式之分 。 眼动跟踪设备的精度和对用户的限制和干扰是一 对尖锐的矛盾。
12
手写数学公式
13
中文语音识别
IBM/Via Voice连续中文语音识别系统经过不断改进， 已广泛应用于Office/XP的中文版等办公软件和应用 软件中，在中文语音识别领域有重要影响。 中国科学院自动化所“汉语连续语音听写系统”的 特点是建立了基于决策树的上下文相关模型；针对 连续语音中声调之间的协同发音问题，建立了相应 的变调模型；建立了与识别系统配套的自适应平台， 降低35%左右音节误识率；提出了领域自适应方法， 通过较少的领域语料，可得到较好的领域自适应模 型和字典
16
视线跟踪（眼动）技术
目前一类产品是采用头戴微 型摄像头的设备，它用来获取两 眼瞳孔（或角膜）中视点。其采 样率、精度高，可靠。
另一类是在PC机前装 了两个微型摄像头的设备， 精度不高，适合残疾人操 作计算机使用。
17
触觉通道的力反馈装置
新一代力反馈感应技术主要有TouchSense触觉感 应技术和G-Force Tilte动作感应技术两种。 TouchSense触觉感应技术主要用在鼠标/轨迹球 等产品中 动作感应技术(G-Force Tilte)则主要用在动感游戏 控制器中。
人机界面设计的历史、现状和未来
人机界面的现状 现阶段图形用户界面仍然是当前用户界面的主流， 广泛应用于各档台式微机和图形工作站。比较成 熟的商品化系统有Apple的Macintosh、IBM的 PM（Presentation Manager）、Microsoft的 Windows和运行于Unix环境的X-Window、 OpenLook和OSF/Motif等。 当前各类图形用户界面的共同特点是以窗口管理 系统为核心，使用键盘和鼠标器作为输入设备。 窗口管理系统除基于可重叠多窗口管理技术外， 广泛采用的另一核心技术是事件驱动（EventDriven）技术。
计算机的广泛应用提供了极为重要的工具， 也改善了人与计算机的交互。在人机界面上 出现了用于多任务批处理的作业控制语言。
1963年MIT成功开发了第一个分时系统
CTSS，采用了多个终端和编辑程序。在出 现交互显示终端后，广泛采用了“命令行” 作业语言。
典型例子: DOS,UNIX等
特点: 需记忆命令，易出错，输出单调，信息 6 量少
18
触觉通道的力反馈装置
19
人机界面设计的历史、现状和未来
80年代苹果公司首先将图形用户界面
百度文库
（GUI-Graphics User Interface）引入微机 领域，推出的Macintosh以其全鼠标、下拉 菜单操作和直观的图形界面，引发了微机 人机界面的历史性的变革。
微软公司推出了Windows系统，从
Windows3.0发展到今天得Windows2007, 使得GUI被应用于用户面更广的个人计算机 平台。图形界面的特点是人们不需要去记 忆和敲打繁琐的命令，只需要通过鼠标直 接操纵界面。 7
14
手语识别和合成
中国科学院计算所研制成功了基于多功能感知的 中国手语识别与合成系统，它采用数据手套可识别大 词汇量（5177个）的手语词。 该系统建立了中国手语词库。对于给定文本句子 (可由正常人话语转换而成)，自动合成相应的人体运 动数据。最后用计算机人体动画技术，将运动数据应 用于虚拟人，由虚拟人完成合成的手语运动。 它可输出大词汇量的手语词，为中国聋哑人的教 育、生活提供了有用的辅助工具，使他们用手语与正 常人的交流成为可能。
8
人机界面设计的历史、现状和未来
人机界面的未来 1.多通道用户界面
国外研究设计键盘、鼠标之外的输入通 道主要是语音和自然语言、手势、书写和 眼动方面。
9
手写汉字识别
中科院自动化所开发的“汉王笔”手写汉字
识别系统，经过近20年的研究和开发，已能 识别27000汉字，当用非草写汉字、以每分钟 12个汉字的速度书写时，识别率可达99.8%。 我国现在已约有300万手写汉字识别系统的用 户。
4
人机界面设计的历史、现状和未来
人机界面设计的历史
世界上第一台数字计算机ENIAC在1946年由美国 宾夕法尼亚大学摩尔学院诞生当时人机界面的主 要特点是由设计者本人（或同事）来使用计算机， 他们采用手工操作的方法控制计算机。
5
人机界面设计的历史、现状和未来
50年代中期，通用程序设计语言的出现，为
10
笔式交互技术
在笔式交互技术研究中，中国科学院软件所人机 交互技术与智能信息处理实验室在笔式交互软件 开发平台、面向教学的笔式办公套件（包括课件 制作、笔式授课、笔式数学公式计算器、笔式简 谱制作等）、面向儿童的神笔马良系统的开发应 用方面均有出色的工作，其中不少已经实用化、 产品化。
11
基于笔的字处理 EasyEditor
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课程要求
总成绩=平时成绩（30%）+期末成绩（70%） 平时成绩=平时作业、考勤等 缺课三次即取消考试成绩
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绪论
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人机界面（Human-Computer
Interface ， HCI）是计算机直接与人打交道的途径，是 计算机系统的重要组成部分，它的开发工 作量占系统开发工作量的40-60%。
用在非游戏的高精度触觉反馈装置中，最著名的 是由MIT人工智能实验室Massie and Salisbury开 发、美国SensAble Technologies 公司生产的 Phantom触觉反馈（6自由度）设备和 Ghost软件 开发包。由于高精度，它已广泛用于军事、医学、 机器人、教学、虚拟现实等各类应用中。
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视线跟踪（眼动）技术
视线跟踪（眼动）技术由于其可能代替键盘输入、 鼠标移动的功能，可能达到“所视即所 得”(What You Look at is What You Get),因而对 残疾人和飞行员等使用有极大的吸引力。 视线跟踪技术，一是研究高质量的眼动跟踪设备， 二是如何构造易于操作的用户界面。 眼动跟踪设备有强迫式与非强迫式、穿戴式与非 穿戴式、接触式与非接触式之分 。 眼动跟踪设备的精度和对用户的限制和干扰是一 对尖锐的矛盾。
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手写数学公式
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中文语音识别
IBM/Via Voice连续中文语音识别系统经过不断改进， 已广泛应用于Office/XP的中文版等办公软件和应用 软件中，在中文语音识别领域有重要影响。 中国科学院自动化所“汉语连续语音听写系统”的 特点是建立了基于决策树的上下文相关模型；针对 连续语音中声调之间的协同发音问题，建立了相应 的变调模型；建立了与识别系统配套的自适应平台， 降低35%左右音节误识率；提出了领域自适应方法， 通过较少的领域语料，可得到较好的领域自适应模 型和字典
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视线跟踪（眼动）技术
目前一类产品是采用头戴微 型摄像头的设备，它用来获取两 眼瞳孔（或角膜）中视点。其采 样率、精度高，可靠。
另一类是在PC机前装 了两个微型摄像头的设备， 精度不高，适合残疾人操 作计算机使用。
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触觉通道的力反馈装置
新一代力反馈感应技术主要有TouchSense触觉感 应技术和G-Force Tilte动作感应技术两种。 TouchSense触觉感应技术主要用在鼠标/轨迹球 等产品中 动作感应技术(G-Force Tilte)则主要用在动感游戏 控制器中。
人机界面设计的历史、现状和未来
人机界面的现状 现阶段图形用户界面仍然是当前用户界面的主流， 广泛应用于各档台式微机和图形工作站。比较成 熟的商品化系统有Apple的Macintosh、IBM的 PM（Presentation Manager）、Microsoft的 Windows和运行于Unix环境的X-Window、 OpenLook和OSF/Motif等。 当前各类图形用户界面的共同特点是以窗口管理 系统为核心，使用键盘和鼠标器作为输入设备。 窗口管理系统除基于可重叠多窗口管理技术外， 广泛采用的另一核心技术是事件驱动（EventDriven）技术。
计算机的广泛应用提供了极为重要的工具， 也改善了人与计算机的交互。在人机界面上 出现了用于多任务批处理的作业控制语言。
1963年MIT成功开发了第一个分时系统
CTSS，采用了多个终端和编辑程序。在出 现交互显示终端后，广泛采用了“命令行” 作业语言。
典型例子: DOS,UNIX等
特点: 需记忆命令，易出错，输出单调，信息 6 量少
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触觉通道的力反馈装置
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人机界面设计的历史、现状和未来
80年代苹果公司首先将图形用户界面
百度文库
（GUI-Graphics User Interface）引入微机 领域，推出的Macintosh以其全鼠标、下拉 菜单操作和直观的图形界面，引发了微机 人机界面的历史性的变革。
微软公司推出了Windows系统，从
Windows3.0发展到今天得Windows2007, 使得GUI被应用于用户面更广的个人计算机 平台。图形界面的特点是人们不需要去记 忆和敲打繁琐的命令，只需要通过鼠标直 接操纵界面。 7
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手语识别和合成
中国科学院计算所研制成功了基于多功能感知的 中国手语识别与合成系统，它采用数据手套可识别大 词汇量（5177个）的手语词。 该系统建立了中国手语词库。对于给定文本句子 (可由正常人话语转换而成)，自动合成相应的人体运 动数据。最后用计算机人体动画技术，将运动数据应 用于虚拟人，由虚拟人完成合成的手语运动。 它可输出大词汇量的手语词，为中国聋哑人的教 育、生活提供了有用的辅助工具，使他们用手语与正 常人的交流成为可能。
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人机界面设计的历史、现状和未来
人机界面的未来 1.多通道用户界面
国外研究设计键盘、鼠标之外的输入通 道主要是语音和自然语言、手势、书写和 眼动方面。
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手写汉字识别
中科院自动化所开发的“汉王笔”手写汉字
识别系统，经过近20年的研究和开发，已能 识别27000汉字，当用非草写汉字、以每分钟 12个汉字的速度书写时，识别率可达99.8%。 我国现在已约有300万手写汉字识别系统的用 户。
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人机界面设计的历史、现状和未来
人机界面设计的历史
世界上第一台数字计算机ENIAC在1946年由美国 宾夕法尼亚大学摩尔学院诞生当时人机界面的主 要特点是由设计者本人（或同事）来使用计算机， 他们采用手工操作的方法控制计算机。
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人机界面设计的历史、现状和未来
50年代中期，通用程序设计语言的出现，为
10
笔式交互技术
在笔式交互技术研究中，中国科学院软件所人机 交互技术与智能信息处理实验室在笔式交互软件 开发平台、面向教学的笔式办公套件（包括课件 制作、笔式授课、笔式数学公式计算器、笔式简 谱制作等）、面向儿童的神笔马良系统的开发应 用方面均有出色的工作，其中不少已经实用化、 产品化。
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基于笔的字处理 EasyEditor