从在线协作到面对面协作:基于多点触摸桌面的CSCL研究综述

新兴的多用户交互式触摸桌面技术,正逐渐成为CSCL研究关注的热点问题。多点触摸桌面技术与现有课堂的融合,引发了CSCL研究的视角转变:从关注虚拟环境中的交互,转向计算机支持的面对面人际交互。多点触摸桌面的技术特性表现出支持社会性交互、促进多用户协作、丰富学习者动手体验等教育适应性。对已有研究梳理发现,桌面技术在技术架构、课堂交互分析的理论框架两方面已取得可直接指导实践应用的成果。桌面技术教学实证研究的结论表明,该技术能有效支持真实课堂环境中的协作学习。未来此领域的研究焦点将集中在技术与教学两个方面:桌面技术与现有课堂信息技术系统协同工作机制;桌面技术支持下的教师教学组织能力与技术准备。     

基于Leap Motion手势识别机械臂的研究

提出了一种基于Leap Motion识别手势控制机械臂的方法.该方法首先使用Leap Motion对人体手部深度点云信息进行提取,获得手部位姿态、手指位姿以及手势识别.然后将手部各关节点的空间姿态坐标转换为机械臂每个关节的控制角度.最后通过串口与下位机Arduino进行信息交互,实现机械臂向前、左右、抓取等动作.实验表明,该方法可以准确识别人体手势,实时控制机械臂.     

人机交互中的手势设计原则分析

手势是一种直观自然的人际交流模式。设计手势输入方式交互系统时,需要考虑手势集的设计原则。在以往对手势设计的研究中,设计原则被陆续提出。已总结出的手势设计原则之间具有交叉重复性,导致设计出的手势缺乏系统性,用户体验较差。针对该问题,依据手势原则适用范围差异,采用自顶向下的方法,从人、计算机以及交互过程3个角度分析了手势交互设计原则。提出一种树状结构组织手势设计原则集,为手势交互系统中的手势设计提供一个立足点,并为已设计的手势集提供一个综合评估标准。     

基于WPF的多点触摸GIS展示系统开发

现代政府部门、企事业单位大都需要双向沟通的大屏展示系统.界面新颖操作方便成为此系统成败的关键.微软推出的Windows Presentation Foundation(WPF)可提供炫酷的界面显示效果,在展示系统中引入时下流行的多点触摸技术可提供丰富的操作方式,增强用户体验.结合地理信息系统(GIS)的时间、空间特性,展示系统可更加直观方便.本文分析了WPF界面显示技术及多点触摸技术,探讨了用WPF完成GIS数据的显示,以多点触摸对地图与相关数据进行操作的展示系统开发方法.     

ARM Cortex-M0+内核KL25微控制器TSI构件设计方法研究

触摸按键相对于触点式按键具有耐久性好、安装方便、价格低廉等优点,逐步取代触点式按键已经成为嵌入式产品设计中的一种趋势,许多新型MCU已经内含触摸按键模块,NXP的ARM Cortex-M0+内核KL25微控制器便是其中的一种.但在编程技术方面,涉及寄存器解析、阈值检测分析、滤波等技术层面,触摸按键应用设计具有一定技术门槛.本文以KL25微控制器为例,通过分析触摸感应基本技术要素,给出了具有较好鲁棒性的触摸感应构件的封装,并进行了不同环境的实践测试,效果良好.触摸感应构件可有效降低触摸按键编程的技术门槛,为触摸按键的应用开发提供技术基础.     

谈新技术在信息交互设计的应用

技术的发展和创新将促进传统交互方式的改变,并极大地提高产品的层次和用户使用的乐趣。文章总结了对界面交互设计产生重要影响的多点输入触摸屏技术、三维手势输入识别、RFID技术、Web2.0技术及眼动跟踪技术等,并用最新的案例对其在界面交互设计的应用进行了分析。     

一种基于指套式振动反馈装置的三维形状触觉再现改进算法（英文）

为了提高感知真实感,基于指套式振动触觉反馈装置提出了一种改进的三维形状触觉渲染算法.其原理是通过在手指指尖上反馈振动触觉,从而在触摸移动终端中的虚拟物体时将交互信息和形状信息传达给用户.形状特征的提取、交互信息以及振动刺激形状信息的映射是该算法实现真实触觉渲染的关键步骤.交互过程的接触状态、触摸点的高度信息和局部梯度被视为形状信息,用来控制振动器的振动强度、节奏和分布.通过不同的接触状态和形状信息,可以及时调整振动模式来模拟虚拟物体的轮廓.最后,利用形状感知实验验证了算法的有效性.结果表明,改进后的算法对于三维形状触觉渲染是有效的.     

体感交互技术发展现状及展望

体感技术作为21世纪最为热门的人机交互方式之一,近年来得到了迅猛发展,继鼠标和多点触摸技术之后,体感交互或将引领第三次人机交互革命。体感交互的出现是人机交互方式回归自然的重要转折,通过对体感交互技术的工作原理、体感交互设备Kinect和发展现状的研究,探讨其在游戏娱乐、医疗辅助与康复、全自动三维建模、辅助购物、眼动仪领域的应用,继而分析该技术在未来一些领域的发展趋势和应用前景。     

非接触交互界面中三维空间操作区域分层技术研究

利用 Leap Motion作为获取手势的硬件,并且在其垂直操作区域,通过获取手势高度信息,操作映射在屏幕上的目标任务,最终达到获取交互层次区域的划分目的。首先通过实验得出用户常用的交互空间区域,然后在该交互区域中进行分层区域划分实验,最后获得对操作精度或时间要求较高的特殊区域范围。通过实验数据的分析得出以下结论：16层以下为用户较容易操作的层次交互区域,并且可根据交互需求进行分层设置;16～20层的空间区域用户较难操作,可以在交互设计中将不常用的交互任务设计在此层次区域内。由于操作任务的错误率非常高,所用时间也较多,20层以上的交互空间区域在交互设计中可不予考虑。     

虚拟实验环境中的自然手势交互

自然人机交互强调以人为中心,注重交互方式的自然、和谐。相较以往人机交互技术来说,虚拟现实的交互技术在于实现从二维界面到三维虚拟空间的跨越,需要解决物理世界与虚拟世界的无缝交融。基于虚拟实验环境实现自然手势交互、虚拟环境的交互约束以及虚实数据的实时通信,主要包括:自然手势交互方面,主要利用了深度传感器、手势训练等技术;虚拟实验环境的交互约束方面,设计了虚拟旋转体与用户映射骨骼的交互捆绑约束及其虚实数据的实时通信。最后通过虚拟家居环境的自然手势交互进行实验论证。方案能够很好地运用于虚拟家居、体感游戏和实验教学等领域。     

基于HDC提取关键点的手势识别算法

提出一种提取手势轮廓轮廓看成一条曲线,采用HDC(Hierarchical Discrete Correlation)方法用一个内核对曲线进行多次平滑,得到曲线的尺度空间,再通过跟踪曲线在尺度空间中的运动找出手势轮廓的关键点,最后通过最小距离法对手势进行识别.     

航空遥感应用于广州市土地资源调查与制图

根据广州市航空遥感综合调查计划,通过黑白航片(1∶15000)和彩色红外象片(1∶22000)的判读,编制了两幅广州土地资源图(1∶25000及1∶50000)。土地资源分为城市建设用地(A)及城郊田园化用地(B)两大类。遥感容易获得各种同步信息;彩色红外片有利于土地类型分析;多阶段摄影有利于动态分析。     

低成本无人机遥感图像获取及后续处理技术

通过价格低廉的电动航模作为无人载机,配备飞行控制系统、数传系统、遥测系统、GPS信号、定焦数码相机从而构成的简易遥感系统,获得对地面的遥感图像和无人机的姿态数据。根据几何校正模型,对拍摄的图片进行几何校正;通过图像融合拼接,得到目标地区的大面积数字影像图。     

城市遥感影像信息元数据服务体系研究

介绍遥感影像元数据概念和作用，分析制定标准可行性、必要性及内容范围；探讨管理过程中的元数据的录入、工具、存储、安全等几个关键问题；最后，从数据流程的角度概要论述体系结构。     

Google Earth在《遥感原理与方法》教学中的应用

Google Earth作为一门新技术,在多种领域中得到广泛应用.介绍了在《遥感原理与方法》课程教学过程中,Google Earth在影像的直观性、遥感影像的大气校正、遥感影像的几何校正、遥感影像的像点位移以及遥感应用等方面的作用.教学结果表明,Google Earth能够激发学生的学习兴趣,提高教学效果.     

基于Kinect骨骼跟踪功能实现PC的手势控制

要介绍了基于Kinect骨骼跟踪功能开发一套手势模拟鼠标操作的设计思路与实现方法,以实现对计算机的远距离手势遥控。     

数字识别系统中的图像前期处理方案设计

本文讨论了印刷体阿拉伯数字识别系统的方案实现,本方案首先将彩色图像灰度化,平滑滤波后再将灰度图像二值化,同时分析了从二值图像中提取字符的算法,采用了改良的Hilditch的细线化算法进一步去除图像的冗余信息。     

一种共轴的电视红外双光成像系统

本文针对异源图像融合中存在的图像配准难题,以红外与可见光为研究对象,研究提出一种共轴的电视红外双光成像系统.此系统首先利用可见光和长波红外探测技术,摄取景物不同波段的辐射或反射光能,采用透射＋二次反射成像的光学原理,辅以精密光学装校实现双波段对同一场景成像,来满足图像视场的匹配,然后设计基于GenICam和Directshow通用采集架构的图像采集系统,并采用VC＋＋6.0编程实现了不同图像采集设备的通用控制.实验结果表明,利用此成像系统可获取“配准的”可见光和红外图像,有效解决了红外与可见光图像融合中的图像配准难题.     

VoiceThread及其教育应用

VoiceThread是由北卡罗莱纳州立大学开发的一款应用软件。它是能将多种媒体文件,如文本、图像、声音、视频整合于一体的媒体聚合器,其丰富的评论方式为教学提供了新思路。文章介绍了VoiceThread的功能特点,论述了VoiceThread在教育领域中的应用,并通过案例讲述了其在教育中的具体应用。     

手势交互虚拟实验对学习体验的影响机制

手势交互作为一种理想的虚拟现实交互技术,其在虚拟实验中的应用能够很好地满足学习者多样化的交互需求并提升交互体验。然而,当前关于手势交互虚拟实验的研究大多聚焦于提高手势识别的准确率、设计开发不同领域的虚拟实验应用等方面,而对学习者在虚拟实验中的学习体验并未进行深入地研究。为了探索手势交互虚拟实验对学习者学习体验的影响机制,利用设计开发的基于Leap Motion的"计算机组成原理"虚拟实验,采用混合研究范式对学习者的沉浸感、学习动机和态度分别进行了测量与分析。结果表明:在手势交互虚拟实验中,学习动机作为中间因素会影响学习者的学习体验;身临其境的感觉和自然丰富的交互体验能够有效增强学习者的物理沉浸,进而提高学习者的学习动机,改善学习者的情感体验并增强其使用意愿,由此来促进学习者学习体验的提升。从改进实践的层面来看,未来应合理设计交互手势,创设高度沉浸的实验环境,优化虚拟实验任务设计,注重对学习反思的引导,以不断提升学习者在心理沉浸和学习效果方面的表现。