筆式交互是人機(jī)交互主要的方式之一,因其易于操作、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)在電子產(chǎn)品、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域具有重要價(jià)值。通過筆式交互,用戶可以實(shí)現(xiàn)模式切換、平移、縮放等功能,豐富了用戶的交互體驗(yàn)。而研究筆輸入?yún)?shù)的交互性能的影響是筆式交互技術(shù)的重要工作。目前,接觸式筆式交互中,對(duì)筆旋轉(zhuǎn)角、筆傾斜角、筆方位角、筆壓等輸入?yún)?shù)交互性能的研究已取得了豐富的成果,然而受交互維度、交互區(qū)域的限制,降低了手操作的靈活度,嚴(yán)重影響了交互體驗(yàn)。隨著對(duì)交互方式自然性需求的不斷提高,三維筆式交互應(yīng)運(yùn)而生。三維空間筆式交互的出現(xiàn),使人們不再拘泥于計(jì)算機(jī)桌前進(jìn)行交互操作,距離作為一種可調(diào)節(jié)的交互方式,不僅可作為一種交互輸入?yún)?shù),同時(shí)會(huì)影響用戶的感知可用性。因此,研究三維交互中,筆滾動(dòng)角、方位角、距離等輸入?yún)?shù)的交互性能有一定的意義和價(jià)值。本文在自主研發(fā)超聲筆的基礎(chǔ)上集成IMU,開發(fā)了一種基于IMU和超聲波的三維筆定位跟蹤系統(tǒng),然后分別從姿態(tài)角和距離的筆式交互性能方面展開研究。旨在提高筆式交互的自然性,豐富用戶交互體驗(yàn)。本文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新性如下:(1)在自主研發(fā)的三維超聲定位裝置的基礎(chǔ)上,集成IMU(Inertial mea...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 筆壓
        1.2.2 筆傾斜角、滾動(dòng)角、方位角
        1.2.3 距離
    1.3 論文主要內(nèi)容及安排
    1.4 本章小結(jié)
第2章 筆式交互硬件及軟件平臺(tái)
    2.1 三維超聲定位裝置
    2.2 三維筆式交互裝置硬件集成
        2.2.1 IMU的工作原理
        2.2.2 硬件集成
        2.2.3 互補(bǔ)濾波算法
    2.3 筆式交互軟件基礎(chǔ)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于姿態(tài)角的筆式交互技術(shù)
    3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
    3.2 姿態(tài)角在書寫和繪畫中的交互性能
    3.3 滾動(dòng)角的交互技術(shù)
    3.4 具體應(yīng)用實(shí)例
        3.4.1 多參數(shù)輸入
        3.4.2 模式選擇
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于距離的筆式交互技術(shù)
    4.1 超聲波定位研究基礎(chǔ)
    4.2 超聲波定位對(duì)測(cè)距精度的影響
        4.2.1 三維超聲定位系統(tǒng)組成
        4.2.2 超聲波測(cè)量誤差來源分析
        4.2.3 時(shí)間基準(zhǔn)誤差測(cè)試方式
        4.2.4 超聲波數(shù)字增益誤差測(cè)試方法
    4.3 基于距離的筆式交互性能
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建
        4.3.2 距離的交互性能
        4.3.3 距離交互性能的有效性驗(yàn)證
        4.3.4 基于距離的縮放技術(shù)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 待解決的問題
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3805999