论文例文：跨设备自然交流方式研究x
时间：2020-10-13 12:50:55 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
论文范文：跨设备的自然交流方式研究
绪论
1.1. 研究背景
随着时代的发展和技术的进步，手持设备（如智能手机）不仅保持的与生俱来的便携性，运算能力较其刚诞生时也有了迅驰的提升，开始从功能单一的随身设备向着全能化的个人终端演进。随着社会生活节奏加快，人们日益忙碌，由此产生了大量的碎片时间。手持设备上涌现了大批专一应对某项任务的应用。然而囿于屏幕尺寸的限制，智能手持设备难以单独胜任复杂的任务。与此相对的，桌面计算机及类似的家用设备拥有足够的视窗面积，扩展功能亦足够丰富，与手持设备分工合作可谓相得益彰。手持设备与其他设备之间的交互存在很大的研究空间。另一方面，在大学的授课和企事业机构的培训中，广泛使用 Microsoft PowerPoint 或类似软件作为演示内容的辅助工具。
然而在大量的使用过程中日益暴露出幻灯片式的内容演示软件的问题：基于逐页的线性顺序讲述，其形式的单一性不利于传递和理解有丰富知识结构的内容。尽管幻灯片软件支持动态的多媒体的内容，却没有很好的支持动态的演讲过程，它面向的仍然是预先准备好的、固定的、顺序的讲述。讲述者会发现，想在演讲时通过非线性的跳转来比较两个不同的概念，或是回顾一个之前讲过的要点非常麻烦。这常常伴随着大量的使用鼠标键盘的操作，并且不得不暂时中断讲述。此外，传统的演示控制依赖桌面计算机的鼠标键盘，或是便携式无线演示控制器，不仅将演讲者束缚在演讲台附近，提供的交互方式和功能也有限。因此，非常需要一套采用跨设备交互方式，能支持非线性的富内容演示的系统来满足教学式演讲的需求。
1.2. 研究现状
1.2.1. 对跨设备交互和直觉式操控的研究
Hinckley 制作了一台使用两台用指点笔操作的、运行 Window Vista 系统的 OQO 平板电脑的双屏平板电脑，约为一个 4`× 6`日程本大小，自带柔性连结和内嵌传感器。[1]此设备可被置为多种“姿态”（posture）以实现细化的工作情境，如独立工作，环绕显示，或与他人协同工作等。在一个使用指点笔操作的笔记撰写软件中，文中演示了一项交互技术，它在尽量不干扰主屏幕的记录笔记的体验的前提下支持两屏之间任务和信息的流动。Cesar 定义了交互电视情境中副显示屏的四个用例：控制，加强，分享和更换节目内容。控制指的是对电视节目流，可选的增强内容和电视机控制的去耦合。此外，用户可增加包含个人化信息的媒体层，例如可以与朋友共享的个人评论音轨。最后，副屏还可用于带走电视内容。本文回顾了针对副显示屏的前导研究，定义了关键用例，提供了开发相关用例场景的经验和初步评价。手持设备作为副显示屏，提供信息和交互功能
。文中提炼了集中终端用户的行为：按个人兴趣爱好选择/预览内容；持续播放：离开大屏幕到卧室内或户外，内容能无缝的转移到小屏幕上继续播放；个人化的推荐和分享：终端用户能生成直接推荐的信息，意即用户可以抽出节目内容中的一小段分享给他的家人或社交网络上。[2]Patel 等选择在手持设备上加装一个小型激光发射器，以此向大屏幕提供手持设备的空间位置。[3]Miyaoku 等使用手机屏幕显示一连串变化的纯色，环境中的摄像头监测手机屏幕并对颜色解码，解析成指针或指令。[4]Ballagas 等开发了 point & shoot：对准大屏幕按下手机上的键，大屏幕出现标签阵，摄像头通过识别标签阵来确定被选择的点，坐标信息可精确到像素。
大屏幕上的物件随即显示被选中。此法类似传统的激光指点笔，但用标签矩阵取代光栅扫描，更能适应多样化的显示条件。[5]Baur 等模仿便携式手持投影仪的行为，使用手持设备通过六向自由度（6DOF）定位投影在一个或多个显示器上。[6]因为采用了“投影”这一比喻显示区域不受手机屏幕大小的限制，可以直觉式的调整投影内容的位置，大小，朝向和透视变形。
而因为原理与光学投影完全不同，此系统达到了投影椎体和投影设备去耦合。即投影设备不必一直指向投影平面，投影椎体可被用来选择区域，导航或者应用滤镜。这套设想的交互方式新颖直观，可以完成一对一、一对多和多对多的交互过程，然而基于实时图像匹配的运算对于手持设备来说网络开销略大，实现起来效果并不理想。与次类似的还有 Boring 等实现的用手机视频对远处屏幕上的物件进行隔空操作。[7]方法是开启手机的摄像模式拍摄远处的屏幕，用手指操作视频里的物体，则大屏幕上的物体也随之响应。此系统还支持在不同的大屏幕间传递物体。Surface 基于一种特殊的材料的屏幕实现了双屏投影。
[8]该材料可以用人眼察觉不到的频率快速切换漫反射和透明状态，使得它既可以作为投影载体，同时摄像头又能透过它捕捉到覆盖其上的物体，并能在该物体上再投影不同的内容。这套系统能实现魔法镜片般的效果，即投影在上层的是被其覆盖的下层“内部”的内容，好像下层被透视了一样。这一技术也能用于检测手指的运动，使投影表面身兼多点触摸屏。这套系统能广泛适用于商业演示，教学和娱乐，且第二屏的限制少，扩展性高。但第一屏必须用专用材料制成，这限制了这一系统的推广应用。
Izadi 等开发了一种名为 SpotCode 的二维码型按钮，手机通过摄像头识别二维码即可操纵这些按钮。[9]这一方式易于实现，手持设备只负责图像识别，运算负荷小，环境中的主机负责运算和刷新显示内容，部署方便。操作方式没有完全脱离基于键鼠的图形界面，这使得它可以适应更传统的用户。但是这种方式只支持一对一的交互，且二维码在视觉上较难融入软件本身的界面设计。
第二章 需求定义..............7
2.1. 用户行为分析............. 7
2.2. 样本观察............. 11
2.3. 问题综述............. 13
2.4. 前景综述............ 14
2.5. 头脑风暴........... 15
2.6. 人物角色和期望.................... 16
2.7. 情景场景剧本............... 17
2.8. 需求提炼............... 17
第三章 概念设计.................. 19
3.1. 故事板................ 19
3.2. 概念模型............ 20
3.3. 数据元素...............23
第四章 系统设计............... 25
4.1. 用例................ 25
4.2. 信息架构........... 26
4.3. 方案设计.................. 28
结论本文设计了一个基于跨设备交互的内容演示系统，探讨了在软件产品设计过程中如何应用跨设备技术实现自然的交互，并通过与软件的配合达到直觉式操纵。跨设备交互作为一种技术手段，无法独自解决问题、改善产品体验，而必须与合适的软件相互配合，相得益彰。因此我们首先通过用户访谈，行为观察和样本观察总结了现有内容演示系统存在的问题，然后提出了新内容演示系统的概念，包括了应用跨设备交互的方式和承载内容的结构，最后将概念方案逐步细化，直至一个具备基本的核心功能，可以实际上手操作的体验版本。
这套新的系统将能更好的贴合教育性演示内容所具备的树形结构，其内容与形式分离的结构特性使得非专业人员能通过套用预设版式更为轻松的制作美观而实用的演示内容。手持设备与桌面设备的跨设备交互中两种设备各自的特征，承担的角色和分工：手持设备作为遥控器时，界面保持简洁和通用性，操作方式与发送的控制指令在大多数时间是一致的，由接收指令的一端负责分析指令在不同上下文中所代表的具体操作.
参 考 文 献
[1] Hinckley, K., et al. Codex: a dual screen tablet computer. 2009. ACM.
[2] Cesar, P., D. Bulterman, and A. Jansen, Usages of the secondary screenin an interactive television environment: Control, enrich, share, andtransfer television content. Changing television environments, 2008: p.168-177.
[3] Patel, S. and G. Abowd. A 2-way laser-assisted selection scheme forhandhelds in a physical environment. 2003. Springer.
[4] Miyaoku, K., S. Higashino, and Y. Tonomura. C-blink: ahue-difference-based light signal marker for large screen interaction viaany mobile terminal. 2004. ACM.
[5] Ballagas, R., M. Rohs, and J.G. Sheridan. Sweep and point and shoot:phonecam-based interactions for large public displays. 2005. ACM.
[6] Baur, D., S. Boring, and S. Feiner. Virtual projection: exploringoptical projection as a metaphor for multi-device interaction. 2012. ACM.
[7] Boring, S., et al. Touch projector: mobile interaction through video.2010. ACM.
[8] Izadi, S., et al. Going beyond the display: a surface technology withan electronically switchable diffuser. 2008. ACM.
[9] Madhavapeddy, A., et al. Using camera-phones to enhance human-computerinteraction. 2004.
[10] Lanir, J., K.S. Booth, and A. Tang, MultiPresenter: a presentationsystem for (very) large display surfaces, in Proceedings of the 16th ACMinternational conference on Multimedia2008, ACM: Vancouver, British
