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第1章　用户界面发展历史1

1.1　人机交互1

1.1.1　人机交互的定义2

1.1.2 人机交互的发展历史2

1.1.3　人机交互造就了PC机辉煌时代4

1.1.4　人机交互的发展趋势5

1.2　界面隐喻和界面范式8

1.2.1　界面隐喻8

1.2.2　界面范式8

1.3　用户界面11

1.3.1 用户界面与人机交互系统11

1.3.2 用户界面的发展12

1.3.3 自然用户界面13

1.3.4　笔式用户界面14

1.4　本书的动机和主题16

参考文献17

第2章　笔式用户界面概述20

2.1 背景20

2.2　笔式界面隐喻23

2.3　笔式界面范式23

2.4　笔式交互设备31

2.4.1　笔交互设备硬件基础31

2.4.2　手持计算设备和电子白板33

2.4.3　平板电脑34

2.4.4 智能笔Anoto35

2.5　笔式交互的功能35

2.6　笔式界面应用36

2.6.1　创造性工作37

2.6.2　信息交流和共享40

2.6.3　思想捕捉41

2.6.4　基于GUI的笔交互增强43

2.7　笔式用户界面展望43

参考文献44

第3章　笔式用户界面模型47

3.1　eGOMS模型47

3.1.1　人机交互和认知加工过程48

3.1.2　人机交互的eGOMS模型49

3.1.3 基于eGOMS模型的PIBG交互范式评估51

3.2　基于分布式认知的扩展资源模型52

3.2.1 人机交互中的分布式认知的研究52

3.2.2　资源模型55

3.2.3　扩展资源模型结构58

3.2.4　扩展资源模型交互策略61

3.2.5　设计方法与设计准则63

3.2.6　设计实例64

3.3　基于混合自动机的交互模型66

3.3.1　笔交互的抽象特性分析67

3.3.2　笔式用户界面和混合系统68

3.3.3　交互的时序模型71

3.3.4　描述语言LEAFF71

3.3.5　描述实例：笔式用户界面中的手势交互73

3.3.6　讨论75

3.4　笔交互原语模型76

3.5 以用户为中心的交互信息模型79

3.5.1　研究背景80

3.5.2　用户信息处理模型80

3.5.3　OICM模型结构82

3.5.4　模型表示88

3.5.5　模型分析90

参考文献93

第4章　数字笔迹与笔迹计算98

4.1　数字笔迹98

4.1.1　数字笔迹定义和存储格式99

4.1.2　数字笔迹的意义100

4.1.3　数字笔迹技术研究和应用101

4.2　笔迹计算101

4.2.1　笔迹计算技术101

4.2.2　笔迹计算技术的分类101

4.2.3　笔迹计算技术之间的关系103

4.3　笔迹绘制104

4.3.1　笔迹绘制综述104

4.3.2 基于同步B样条的笔锋效果模拟111

4.3.3　公切线增强模型112

4.3.4　关键点查找算法112

4.3.5 同步B样条拟合算法113

4.3.6 实现和实验评估115

4.4　笔迹压缩117

4.4.1　笔迹压缩综述117

4.4.2　基于整数小波变换的笔迹层次式压缩118

4.5　笔迹的结构分析与识别127

4.5.1 笔迹的结构127

4.5.2　笔迹的结构分析与识别综述129

4.5.3　笔迹的图元识别135

4.5.4　文本行结构提取145

4.5.5 图文分离159

4.5.6　流程图结构分析168

4.5.7　列表结构分析185

4.5.8　表格结构分析186

4.5.9　数学表达式结构分析187

4.5.10　化学方程式结构分析188

参考文献188

第5章　笔式交互技术199

5.1　笔手势交互199

5.1.1 手势概述199

5.1.2　意义性笔手势分类200

5.1.3　笔手势识别211

5.1.4　笔手势设计原则216

5.2 Tilt Cursor和Tilt Menu219

5.2.1 Tilt Cursor219

5.2.2 Tilt Menu221

5.3　多通道错误纠正224

5.3.1　错误纠正综述224

5.3.2　连续手写文字识别的跨通道纠错226

5.4　笔式用户界面中Icon/Button设计238

5.4.1 Icon设计概述238

5.4.2　Icon总体设计原则239

5.4.3　Icon具体设计指南239

5.4.4　Button设计概述243

5.4.5　Button设计原则243

5.5　基于笔的三维交互247

5.5.1　概述247

5.5.2 交互设备的组合247

5.5.3　交互技术248

5.5.4　笔交互与语音输入的3D融合249

5.6　草图界面251

5.6.1　概述251

5.6.2 草图界面国内外研究现状252

5.6.3 草图输入与草图理解256

参考文献259

第6章　笔式界面软件开发方法和环境269

6.1　笔式交互系统开发方法分析269

6.1.1 交互系统开发方法分析269

6.1.2 笔式交互系统模型275

6.1.3 笔式用户界面任务描述语言281

6.1.4 面向最终用户的笔式交互系统开发方法284

6.2　笔式用户界面工具箱299

6.3　笔式用户界面开发工具301

6.3.1　现有开发工具介绍301

6.3.2　笔式交互系统开发工具体系结构303

6.4　笔式交互系统开发工具305

6.4.1　现有任务建模工具305

6.4.2　基于笔交互的任务建模工具307

6.4.3　代码自动生成工具309

6.4.4　笔式交互系统运行状态310

6.4.5　笔式电子表单开发工具311

参考文献330

第7章　笔式用户界面应用334

7.1 自由办公领域关键应用334

7.1.1 笔式电子教学334

7.1.2　笔式电子表单341

7.1.3　SketchPoint345

7.2　儿童益智领域关键应用366

7.2.1 儿童娱乐城的设计目标367

7.2.2 儿童娱乐城的系统结构和功能368

7.2.3 儿童娱乐城的交互场景和交互技术370

7.2.4 儿童娱乐城的推广应用和用户反馈372

7.3　体育训练领域关键应用374

7.3.1 系统核心功能描述374

7.3.2 系统技术特色377

7.3.3 系统的应用和推广379

7.4　草图设计领域关键应用379

7.4.1 工艺草图系统379

7.4.2　基于笔式交互的虚拟家居系统382

7.4.3 手绘草图概念设计系统383

参考文献389

第8章　笔式用户界面可用性研究393

8.1　用户界面可用性研究的心理学基础393

8.1.1 用户界面可用性的定义393

8.1.2 用户模型和心理模型394

8.1.3　信息处理模型394

8.1.4　理论模型评估方法395

8.2　用户界面可用性设计399

8.2.1 以用户为中心的设计400

8.2.2　特定的可用性标准400

8.2.3　迭代设计402

8.3　用户界面可用性的评估及其方法402

8.4　界面评估数据获取方式404

8.4.1 交互活动的历史记录404

8.4.2　交互影像记录405

8.4.3　直接观测记录405

8.4.4　调查表405

8.4.5　特征分析表405

8.5　笔式用户界面与键盘鼠标界面的区别406

8.5.1 键盘鼠标界面的优势406

8.5.2 笔式用户界面的优势406

8.6　笔式用户界面可用性设计408

8.6.1 用户需求分析408

8.6.2　主界面的设计410

8.6.3　界面元素的设计411

8.7　评估方法选择和实验设计413

8.7.1　评估的目标414

8.7.2　评估方法的选择414

8.7.3　评估任务的设计415

8.8　可用性测试过程417

8.8.1　被试人员的选择417

8.8.2 实验环境417

8.8.3 实验过程418

8.9　结果分析419

8.9.1 易学性420

8.9.2 系统操作效率420

8.9.3 出错率423

8.9.4 用户满意度423

参考文献424