河南理工大学计算机图形学9章_交互技术解读.ppt

计算机图形学 * 计算机科学与技术学院 第9章 交互技术 §9.1 人机交互界面 §9.2 交互技术 §9.3 基于OpenGL的交互式绘图 人机交互界面可以由计算机硬件（如键盘、显示器等）和软件（如命令解释器、菜单系统等）组成。 人机交互界面由人、硬件、软件、环境结合构成的。 人机界面模型是人机界面软件的程序框架、它从理论上和总体上描述了用户和计算机的交互活动。 § 9.1 人机交互界面 人机界面模型分为两大类：程序开发模型 用户交互操作模型。 1 库函数（或用户程序包） 1）基本思想： 选择一种高级程序设计语言（如C＋＋等）作为主语言，用此主语言扩展一系列的过程调用，以实现有关的设计分析和图形处理。 用户接口常用形式：库函数、专用语言和交互命令 2）用户程序包分：主语言语句、过程词调用语句。 编辑源程序 编 译 装配连接 运行输出 修改源程序 9.1.1 用户接口模型 专用语言功能与用户程序包的功能类似。 分为解释型和编译型 2 专用语言 解释型：即扫扫描每一条语句，解释并执行； 编译型：把程序的源代码，经编译、装配连接，生成的目 标代码； 执行分三步：词法分析、语法分析和生成数据表格。 专用语言内容包括： 包括高级语言的功能； 面向应用的专门语句。 目前，国内外功能很强的图形专用语言比较少。 3 交互命令 交互反映人与计算机运行的程序之间传递信息的形式，而程序包中每个子程序的功能以及专用语言中的有关语句都可以按照命令方式提供用户使用。 交互式用户接口基于一定的模型，实现用户所需要的删、增，改等操作。 1）用户接口模型 要求两方面： 从用户角度，模型尽量接近于现实，非形式化；。 从开发角度，模型有严格的形式化描述，便于实现。 目前，普遍接受和采用的模型是Seeheim模型。 1983年国际信息处理联合会(IFIP)工作小组在西德Seeheim提出的。 模型如下： 2）应用程序与用户接口的关系 3 应用程序对输入设备和数据操作： (1) 指定设备类型 (2) 输入控制方式 常用控制方式： 9.1.2 信息输入控制方式 程序初始化输入设备 程序和设备同时工作 设备初始化输入数据 请求方式(Request) 取样方式(Sample) 事件方式(Event) 三种控制的组合方式 9.2 交互技术 交互技术是指使用输入设备完成交互任务的输入技术。 交互技术分类： 交互输入技术：主要完成基本的信息交互输入任务。 常用：定位、选择、定径、定量、文本等技术。 交互控制技术：主要完成交互过程中数据的准确输入 和形状的观察和控制。 常用：构造、对话框、拖动、目标捕捉等技术。 图形拾取技术：主要完成图形库中实体图形的选择。 常用：指名选择、指点选择和窗口选择等技术。 交互任务 交互任务分为基本任务和交互控制任务 1 基本交互任务 分为分为六类 1）定位: 用于给应用程序指定位置坐标。 受到维数，分辨率、开环或闭环应馈的影响。 2）选择：从选择集中选择命令或实体对象。 3）定向：在指定的坐标系中确定形体的方向。 由应用程序来确定反馈类型、角度和精度。 4）定径：是一系列定位和定向任务的结合。 与时间、空间有关。 5）定量：输人某一范围的数值或数字。 6）文本：输入文本。 2 交互控制任务：分为五类： 1）变形: 用户可改变物体的一个特殊点的属性 (如位置），而物体的其它属性保持不变。 2）徒手画图：提供用游标画出任意形状的图形。 3）动态控制：改变形体在观察空间的位置。 4）光滑外形：用户按照指定的要求和参数，改变形体的外部形状等。 5)