图形交互技术

4.1.7 联机帮助
为用户提供联机帮助 (On-Line Help) 措施，能在
用户操作过程中的任何时刻提供请求帮助。
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4.1.8 视觉效果设计
这里强调的是色彩的使用。
选择色彩对比时以色调对比为主。
就色调而言，最容易引起视觉疲劳的是蓝色和紫色，
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4.1.5 减少记忆量
重要的是唤醒用户的识别而不是记忆。
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4.1.6 回退和出错处理
回退（undo）机制
取消机制
确认机制
设计好的诊断程序
提供出错消息
对可能导致错误的一些动作进行预测
约束机制：动作与对象相一致
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4.1.1 用户模型
用户模型（ User Mode）是用户接口设计的基 础，它提供给用户有关他所处理的对象以及作 用于这些对象的处理过程的一个概念性模型。
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4.1.2 显示屏幕的有效利用
考虑如下几个问题： 1. 信息显示的布局合理性。
数字化仪的触笔或手动光标等。
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⒉ 描画设备（笔划设备） 笔划设备的输入等于多次调用定位设备，产 生一系列的坐标值，根据产生的坐标值可产生多
边形和曲线等。
⒊ 定值设备（数值设备）
定值设备常用来输入各种参数和数据。
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GKS和PHIGS将各种图形输入设备从逻辑上分为六种：
教材p85:计算机图形核心系统和程序员层次交互式图形系统。
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表1 图形输入设备的逻辑分类 名称
定位设备(Locator) 描画（笔划）设备 (Stroke) 定值（数值）设备 (Valuator) 字符串设备(String)
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解决方法： • 在图形对象生成时就对每一个对象确定其拾取
优先级
• 采用依次对拾取图形设立标志的办法。
• 找距离最近的对象优先拾取。
B
A C P
拾取距离最近的线段（CD）
图3-5
D
拾取距离最近的线段(CD)
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对一条以点(x1,y1)和点(x2,y2)为端点的线段来说，从点
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2. 橡皮条（筋）技术
橡皮条（筋）技术：针对输入要求，动态地、
连续地将输入过程表现出来，直到产生用户满意
的输入结果为止。
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3.托拽技术
将图形对象在空间移动的过程动态地、连续地表示 出来，直到满足用户的位置要求为止。
存放在事件队列中。
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4.2图形输入控制 --小结
1. 请求方式：在应用程序的控制下工作。
2. 采样方式：允许输入设备和应用程序同时工作。
3. 事件方式：由输入设备来初始化数据输入，控制数据
处理进程，一旦有逻辑输入设备以及特定的物理设备 被设成相应的方式，即可输入数据或命令。 4. 一般情况下，一个应用程序可同时在几种输入控制方 式下利用不同的输入设备进行工作。
P0(x0,y0)到该线段距离的平方由下式来计算：
( y1 y2 ) x0 ( x1 x2 ) y0 ( y1 y2 ) x1 ( x1 x2 ) y1 2 d ( x1 x2 ) 2 ( y1 y2 ) 2
A C B P
2
拾取距离最近的线段（CD）
图3-5
Fire station
3. 恰当地使用各种表示方法进行选择性信息显示。
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4.1.3 反馈
反馈：就是动态地显示系统运行中所发生的一些变化，
以便更有效地进行交互作用。
根据设计过程中的功能设计、顺序设计和联结设计的
三个步骤，可以给出三级反馈。

最低级的反馈 二级反馈 功能级反馈


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请求方式的工作过程
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2. 采样方式（sample mode）
此时，应用程序和输入设备同时工作，当输入设 备工作时，存储输入数据，并不断地更新当前数 据，当程序要求输入时，程序采用当前数据值。
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4.1.4 一致性原则
一致性原则是指在设计系统的各个环节时，应遵从统 一的、简单的规则，保证不出现例外和特殊的情况。 按用户认为最正常、最合乎逻辑的方式去做
实现一致性的最好方法是自顶向下仔细地设计整个系统。
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设置定位设备为取样方式的命令是：
sample_locator(ws, device_code, x, y)
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3. 事件方式（event mode） 每次用户对输入设备的一次操作以及形成的数据叫 做一个事件(Event)。 思想：一般一个事件发生时，往往来不及进行处理， 于是，就要把事件按先后次序排成队列，以便先进 先出，即先到的事件进入排队，先被取出进行处理。 当某设备被置成事件方式，程序和设备同时工作
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1. 请求方式（request mode）
输入设备在应用程序的控制下工作，程序在输入请求发出 后一直被置于等待状态直到数据输入。例如：

request_locator(ws, device_code, x, y) 该命令把定位器置成请求输入控制方式，其中x、y 用来存储一个点的坐标值。 request_stroke(ws, device_code, n, xa, ya) 请求方式下的笔划输入命令, 输入的n个点的坐标存放 在数组xa和ya中。 request_pick(ws, device_code, segment-id) 应用程序中拾取到输入的图段
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2. 充分而又正确地使用图符 一类应用图符（application icons） 一类控制图符（control icons）
25 % 50 % 25 %
?
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5
?
STOP
Park
Skyscraper
Hospital
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4.3 交互式绘图技术
4.3.1 基本交互绘图技术
⒈ 定位技术
直接定位和间接定位：触摸屏上手指定一个点的的位
置。光笔在屏幕上指定一个点。鼠标绘图的定位。特
别是snap操作。
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使用数字化仪和鼠标等定位设备进行定位操作的流程
当用await_event命令使某设备进入事件输入控制方式， 而且事件队列为非空时，队列中的第一个事件就被传送到当 前事件记录中。 用户可用下述命令从当前事件记录中得到一个定位数据 get_locator(x, y)
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下述程序用await_event、get_locator命令从1号工作站的 图形输入板上输入一个点集，并用直线段连接这些点。 set_stroke_mode(1, 2, event); if(device_class==stroke) { await_event(60, device_class, ws, device_code); } get_stroke(n, xa, ya); polyline(n, xa, ya); 在事件方式下，若只有这台图形输入板处于激活状态， 那么这个if条件就不需要了。
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在事件方式下，可同时应用多台输入设备以加快交互处 理。下面的程序从键盘输入所需选择的属性并从图形输入板 输入数据画折线。 set_polyline_index(1); set_stroke_mode(1, 2, event);(把图形输入板设成笔划设备) set_choice_mode(1, 7, event);(把键盘设成选择设备) do { await_event(60, device_class, ws, device_code); if(device_class==choice) { get_choice(option); et_polyline_index(option); } else if(device_class==stroke) { get_stroke(n, xa, ya); polyline(n, xa, ya); } } while(device_class) 2014-11-21 30 聊城大学环境与规划学院
基本功能
指定一个点的坐标位置(x,y) 指定一系列点的坐标 输入一个整数或实数 输入一串字符
选择设备(Choice)
拾取设备(Pick)
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选择某个菜单项
选择显示着的图形的组成部分
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具体如下 ⒈ 定位设备 典型方法是定位屏幕光标。 定位设备有鼠标器、操纵杆、跟踪球、空间球、
事件方式的工作过程
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4. 输入方式的组合使用 一个应用程序同时可在几种输入模式方式下应用 几个不同的输入设备来进行工作。
操作目的是要拖动一个形体在屏 幕上运动，当达到最终位置时，可按 动特定键来终止这种拖动。光笔的位 置是由取样方式得到的，按钮的输入
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3 事件方式 当某台设备被设置成事件方式，程序和设备将同时工作。
向设备输入的数据都可存放在一个事件队列或输入队列中。 在应用程序中，检索事件队列可用下述命令： await_event(time, device_class, ws, device_code)
第4章 交互式技术
提出问题 如何设计一个好的用户接口 为什么要定义逻辑输入设备 交互式绘图技术有哪些？
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4.1 用户接口设计
用户接口确定用户与计算机如何进行信息交换。
包括用户通过什么途径与图形系统进行联系，通
过什么手段来操作系统的功能实现等。 最重要的就是高效率和对用户的友好性
拖曳技术被用于拼装定位和其他一些操作(如布局操
作)中去，以便使工作变得直观、简便、高效。
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4. 菜单技术
用于指定命令、确定操作对象或选定属性。 菜单的层次结构。 菜单的表示：字符串方法，图符方法，图象方法。
菜单的显示控制 菜单的选择
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(4)直接键入结构名字
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设备演示
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4.2.2 输入模式
输入模式即如何管理、控制多种输入设备进行工作
常用的输入模式(或者控制方式)有请求（request）、
采样（sample）、事件（event）及其组合形式等几
种。
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⒋ 字符串设备
即进行字符串输入
⒌ 选择设备
选择设备用来选择菜单选项、属性选
项和用于构图的对象形状等。
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⒍ 拾取设备
用拾取技术拾取一个图形对象：四种方式
(1)利用定位设备
冲突问题：
P B E A
C
D
图3-4 拾取的不确定情况 拾取的不确定情况
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D
拾取距离最近的线段(CD)
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(2)指定拾取窗口
拾取窗口是以光标位置为中心的一个矩形窗口
A C B P
D
拾取窗口只与线段 CD相交 图3-6 拾取窗口只与线段CD相交
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(3)矩形包围
A
B
E
Leabharlann Baidu
C
D
矩形包围拾取（拾取 ABE） 图3-7 矩形包围拾取（拾取ABE）
其次是红色和橙色；而黄色、绿色、蓝绿色和淡青
色等色调不容易引起视觉疲劳。
为减轻视觉疲劳，应在视野范围内保持均匀的色彩
的明亮度。
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4.1.9 适应不同的用户
提供多种方法使软件能适应不同熟练程度的用户。
4.2 逻辑输入设备与输入处理
4.2.1 逻辑输入设备