人机交互ch05-数据交互.ppt

Chapter 5 – 数据交互 郭亚军 金先级 5.1 引言 人机交互过程实际是一个输入和输出过程，人通过人机界面向计算机输入指令，计算机处理后把输出结果呈现给用户。 数据交互：人通过输入数据的方式与计算机进行交流的一种方式，是人机交互的重要内容与方式。 常见的数据输入过程：首先由系统向操作者发出提示，提示用户输入及如何输入；接着用户通过输入设备把数据输入给计算机；然后系统响应用户输入，给出反馈信息，并显示在屏幕上（或其他方式显示）；同时系统对用户输入进行检查，如有错误就向用户指出，让用户重新输入。 5.2 数据交互方式 输入形式决定数据交互方式，可通过多种形式的数据输入界面向计算机输入数据。 1、问答式对话数据输入交互：即系统提问用户回答。简单易用，但单调冗长速度慢，不适合大量数据输入。 2、菜单选择数据输入交互：若数据从一个确定的可供选择的清单中选取输入，可用菜单方式。用户输入代表各项的数字代码可以选择所需数据。更复杂可以使用笔或者鼠标对文字菜单或图标进行选择。 3、填表数据输入交互：类似于在纸上填写表格，屏幕相当于一张纸，这种方法是常用的数据输入方法，对于要处理大量数据的数据库系统来说是最适合的数据输入方法。 4、直接操纵数据输入交互：在支持窗口和图形的系统中，可以使用弹出式窗口显示待输入数据的表格，通过光标移动进行查找并按键选取的直接操纵来完成输入。这种方法输入简单方便，不会出错，但输入数据被限定在预定范围内，且编程复杂，系统开销较大。 5、关键词数据输入交互：此法比菜单选择数据输入更快速有效。如，在绘图系统中将关键词line、broke、rect等作为画直线、折线、矩形的助记符，进行识别和操作。优点是可以利用特征直接进行选择，并可以不同顺序输入。 6、条形码数据输入：条形码是由许多粗细不等的竖线组成的标签（暗带），这些竖线在特定的位置“显现”或“不显现” 表示某个特定的数据。条形码由条形码读入器读入，读入器在横穿过条形码时挑出暗带，并根据暗带在特定位置[X,X+1]等处是否出现来表示条形码序列，并把条形码序列翻译成数据序列。计算机将条形码数据与商品库数据相比较以计算出商品的编号、品名、价格等数据。 7、光学字符识别（OCR）： OCR系统可以让计算机通过模式比较来识别一些具有不同字体和大小的印刷体。首先它让字符识别系统熟悉字体的特征，使计算机系统了解这种字体的规则，然后将这些规则记忆到模式匹配算法中。 OCR主要应用：办公室自动化的文本输入；邮件自动处理；与自动获取文本过程相关的其他应用场合，如零售价格识读、订单数据输入等。 8、声音数据输入交互：此法输入的速度很快，最大特点是不用手和眼睛，适合要输入数据同时还要完成手脚并用的工作场合，不宜使用纸张及不能使用键盘的场合。 9、图像数据输入：通过对图像进行特征提取和分析，自动识别限定的标志、字符、编码结构，或者出现在图像内的其他特征。 5.3 数据交互设备 人向计算机输入数据和发出控制信息，对于计算机而言为输入；计算机向用户呈现数据和反馈信息，对于计算机而言为输出。 常见的数据输入设备：键盘、鼠标、触摸屏等； 常见的数据输出设备：显示器、打印机、扬声器等。 新型人机交互技术（如虚拟现实）使用更复杂的设备，输入设备有数据手套、三维空间跟踪器、数据服装、语音识别等；输出设备有头盔显示器（HMD）、三维声音产生设备、语音合成设备等。 输入交互方式分为两类： 一类是精确交互方式，是指能用一种交互技术来完全说明人机交互目的的交互方式，系统可以精确确定用户的输入。如鼠标、键盘、触摸屏幕、定位器和光笔等。 另一类是非精确交互方式。是指用户利用不能精确输入的交互方式，如使用话音，姿势、头部追踪、凝视等方式输入。 精确交互中，WIMP界面与某一交互通道结合后，即可完全表达用户的交互目的，在非精确交互中，用户只有使用两种属于不同通道的交互技术才能完全表达交互目的。 5.3.1 数据输入设备 1、键盘 键盘是文字性数据的输入的主要工具，可有不同的结构、外形及键码排列方式。目前最常用的键盘是20世纪70年代由Christopher Latham Sholes设计的QWERTY键盘。 现代的电子键盘采用1/2英寸见方的键，键间空间为1/4英寸.键面稍微下凹有助于与手指的良好接触。按键时要求有0.4~1.25N的力以及3~5mm的上下位移，事实证明这种大小力和位移的按键可以加快击键速度，减少差错率，同时能给用户适当反馈。 键盘一般由字母键、数字键、专用符号键、光标控制键、修改键、功能键等组成。有些键入空格键、回车键、Shift键和Ctrl键一般比其他键稍大，使手指容易接触，提高可靠性。其他键如Caps Lock或Num Lock有明显的标志显示它们设置的状态。键的 不同颜色（深色或浅色）有