1、3.1.1 交互任務(wù)與交互技術(shù)交互任務(wù)與交互技術(shù) 在以交互形式處理問(wèn)題的過(guò)程中，其交互過(guò)程可以分解為一系列的基在以交互形式處理問(wèn)題的過(guò)程中，其交互過(guò)程可以分解為一系列的基本任務(wù)，且每一種交互任務(wù)都有一些應(yīng)用上的要求。本任務(wù)，且每一種交互任務(wù)都有一些應(yīng)用上的要求。 交互技術(shù)則是完成交互任務(wù)的手段，它的實(shí)現(xiàn)在很大程度上依賴于交互技術(shù)則是完成交互任務(wù)的手段，它的實(shí)現(xiàn)在很大程度上依賴于設(shè)備及其支撐環(huán)境。設(shè)備及其支撐環(huán)境。 1. 1. 交互任務(wù)交互任務(wù) 與交互過(guò)程對(duì)應(yīng)的交互任務(wù)通?？梢詺w納為選擇、定位、定向、定與交互過(guò)程對(duì)應(yīng)的交互任務(wù)通常可以歸納為選擇、定位、定向、定路徑、定量、文本等任務(wù)。路徑、定量、

2、文本等任務(wù)。 選擇選擇 選擇任務(wù)是從一個(gè)選擇集中挑選所需要的元素，常用的有命令選擇、選擇任務(wù)是從一個(gè)選擇集中挑選所需要的元素，常用的有命令選擇、操作數(shù)選擇、屬性選擇和對(duì)象選擇等。選擇集一般分定長(zhǎng)和變長(zhǎng)兩種，操作數(shù)選擇、屬性選擇和對(duì)象選擇等。選擇集一般分定長(zhǎng)和變長(zhǎng)兩種，選擇任務(wù)的完成有基于名字（或標(biāo)識(shí)符）和基于位置（坐標(biāo)點(diǎn)）兩種實(shí)選擇任務(wù)的完成有基于名字（或標(biāo)識(shí)符）和基于位置（坐標(biāo)點(diǎn)）兩種實(shí)現(xiàn)方式?，F(xiàn)方式。 命令選擇命令選擇 通過(guò)命令窗口或功能菜單（圖標(biāo)按鈕），選擇執(zhí)行的操作通過(guò)命令窗口或功能菜單（圖標(biāo)按鈕），選擇執(zhí)行的操作 操作數(shù)選擇操作數(shù)選擇 通過(guò)命令窗口或輸入對(duì)話框，選擇通過(guò)命令窗口或輸入

3、對(duì)話框，選擇執(zhí)行的操作步驟或數(shù)據(jù)。執(zhí)行的操作步驟或數(shù)據(jù)。 屬性選擇屬性選擇 通過(guò)改變選擇對(duì)象的屬性集，完成對(duì)不同屬性的選擇。通過(guò)改變選擇對(duì)象的屬性集，完成對(duì)不同屬性的選擇。 對(duì)象選擇對(duì)象選擇 通過(guò)定位、捕捉、識(shí)別等技術(shù)，選擇需要的操作對(duì)象。通過(guò)定位、捕捉、識(shí)別等技術(shù)，選擇需要的操作對(duì)象。 定位定位 定位任務(wù)用來(lái)給應(yīng)用程序指定位置坐標(biāo)，包括空間定位和語(yǔ)義定位。定位任務(wù)用來(lái)給應(yīng)用程序指定位置坐標(biāo)，包括空間定位和語(yǔ)義定位。 對(duì)于空間定位任務(wù)，用戶知道需要確定的位置與空間相鄰幾何元素對(duì)于空間定位任務(wù)，用戶知道需要確定的位置與空間相鄰幾何元素之間的位置關(guān)系，通過(guò)在圖形屏幕上捕捉或直接創(chuàng)建的方式來(lái)完成，如

4、之間的位置關(guān)系，通過(guò)在圖形屏幕上捕捉或直接創(chuàng)建的方式來(lái)完成，如過(guò)兩已知圓的圓心畫一條直線段。過(guò)兩已知圓的圓心畫一條直線段。 對(duì)于語(yǔ)義定位任務(wù)，用戶需要知道某一位置的準(zhǔn)確坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通常對(duì)于語(yǔ)義定位任務(wù)，用戶需要知道某一位置的準(zhǔn)確坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通常需要鍵入相關(guān)的數(shù)值來(lái)完成，如過(guò)某已知點(diǎn)并沿某個(gè)方向鍵入該點(diǎn)的位需要鍵入相關(guān)的數(shù)值來(lái)完成，如過(guò)某已知點(diǎn)并沿某個(gè)方向鍵入該點(diǎn)的位置增量（或坐標(biāo)增量）來(lái)創(chuàng)建一條直線段。置增量（或坐標(biāo)增量）來(lái)創(chuàng)建一條直線段。 定向定向 定向任務(wù)是在指定的坐標(biāo)系中確定形體的方向，此時(shí)需要由應(yīng)用程定向任務(wù)是在指定的坐標(biāo)系中確定形體的方向，此時(shí)需要由應(yīng)用程序來(lái)確定其反饋類型、自由度和精度

5、。序來(lái)確定其反饋類型、自由度和精度。 定路徑定路徑 定路徑任務(wù)是一系列定位和定向任務(wù)的結(jié)合，與時(shí)間、空間有關(guān)。定路徑任務(wù)是一系列定位和定向任務(wù)的結(jié)合，與時(shí)間、空間有關(guān)。 如：動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程，仿真對(duì)象隨著時(shí)間的變化出現(xiàn)在不同的位置和如：動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程，仿真對(duì)象隨著時(shí)間的變化出現(xiàn)在不同的位置和方向上。方向上。 定量定量 定量任務(wù)是要在最大和最小數(shù)值之間確定一個(gè)值。典型的應(yīng)用是通定量任務(wù)是要在最大和最小數(shù)值之間確定一個(gè)值。典型的應(yīng)用是通過(guò)鍵盤鍵入一個(gè)數(shù)值，或通過(guò)在其他數(shù)字對(duì)話輸入工具（如數(shù)字度盤、過(guò)鍵盤鍵入一個(gè)數(shù)值，或通過(guò)在其他數(shù)字對(duì)話輸入工具（如數(shù)字度盤、游尺）指定一個(gè)數(shù)值（如窗口系統(tǒng)中常見的

6、音量控制、對(duì)比度調(diào)節(jié)等）。游尺）指定一個(gè)數(shù)值（如窗口系統(tǒng)中常見的音量控制、對(duì)比度調(diào)節(jié)等）。 文本文本 文本任務(wù)指輸入一個(gè)字符串到字處理器中，此字符串不應(yīng)具有指令文本任務(wù)指輸入一個(gè)字符串到字處理器中，此字符串不應(yīng)具有指令意義，即它不是一個(gè)命令。意義，即它不是一個(gè)命令。 如：圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中的技術(shù)要求標(biāo)注等。如：圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中的技術(shù)要求標(biāo)注等。 三維交互三維交互 三維交互任務(wù)涉及定位、選擇和旋轉(zhuǎn)，它比二維交互任務(wù)要困難得三維交互任務(wù)涉及定位、選擇和旋轉(zhuǎn)，它比二維交互任務(wù)要困難得多，其主要原因是用戶難以區(qū)分屏幕上光標(biāo)所選擇對(duì)象的深度值與其他多，其主要原因是用戶難以區(qū)分屏幕上光標(biāo)所選擇對(duì)象的深度值與其他顯示對(duì)象

7、的深度值之間的差異。顯示對(duì)象的深度值之間的差異。 此外，通用的交互設(shè)備（如鼠標(biāo)、臺(tái)板等）均為二維，無(wú)法適應(yīng)三此外，通用的交互設(shè)備（如鼠標(biāo)、臺(tái)板等）均為二維，無(wú)法適應(yīng)三維交互操作的需要。為解決上述問(wèn)題，三維交互任務(wù)通常要借助于三視維交互操作的需要。為解決上述問(wèn)題，三維交互任務(wù)通常要借助于三視圖的功能。圖的功能。 組合交互組合交互 組合交互任務(wù)是上述基本交互任務(wù)的組合，主要包括對(duì)話框、構(gòu)造組合交互任務(wù)是上述基本交互任務(wù)的組合，主要包括對(duì)話框、構(gòu)造和控制。和控制。 其中，對(duì)話框用來(lái)指定信息表中的多個(gè)信息項(xiàng)，如字符屬性的字體、其中，對(duì)話框用來(lái)指定信息表中的多個(gè)信息項(xiàng)，如字符屬性的字體、顏色、大小等；顏

8、色、大小等； 構(gòu)造用來(lái)產(chǎn)生需要有兩個(gè)或多個(gè)定位的形體，如應(yīng)用橡皮筋技術(shù)繪構(gòu)造用來(lái)產(chǎn)生需要有兩個(gè)或多個(gè)定位的形體，如應(yīng)用橡皮筋技術(shù)繪制圖形等；制圖形等； 控制用于對(duì)已有幾何形體的重新定形或定位，如通過(guò)改變一個(gè)多邊控制用于對(duì)已有幾何形體的重新定形或定位，如通過(guò)改變一個(gè)多邊形的頂點(diǎn)、拖動(dòng)繪圖等來(lái)對(duì)幾何形狀進(jìn)行局部修改。形的頂點(diǎn)、拖動(dòng)繪圖等來(lái)對(duì)幾何形狀進(jìn)行局部修改。 2. 2. 交互技術(shù)交互技術(shù) CAD系統(tǒng)通過(guò)采用不同的交互技術(shù)來(lái)完成上述交互任務(wù)。系統(tǒng)通過(guò)采用不同的交互技術(shù)來(lái)完成上述交互任務(wù)。 選擇技術(shù)選擇技術(shù) 選擇技術(shù)要求確定可選擇集合的大小及選擇值，這個(gè)集合可以是固選擇技術(shù)要求確定可選擇集合的大小

9、及選擇值，這個(gè)集合可以是固定的，也可以是可變的。選擇技術(shù)要求有拾取設(shè)備（如光筆、鼠標(biāo)等），定的，也可以是可變的。選擇技術(shù)要求有拾取設(shè)備（如光筆、鼠標(biāo)等），或者是可以模擬拾取設(shè)備的定位設(shè)備?；蛘呤强梢阅M拾取設(shè)備的定位設(shè)備。 選擇技術(shù)通常包括：光筆選擇；通過(guò)圖形輸入板或鼠標(biāo)器控制光標(biāo)選擇技術(shù)通常包括：光筆選擇；通過(guò)圖形輸入板或鼠標(biāo)器控制光標(biāo)選擇；通過(guò)鍵入名字、名字縮寫、排列的唯一序號(hào)或標(biāo)識(shí)碼完成選擇；選擇；通過(guò)鍵入名字、名字縮寫、排列的唯一序號(hào)或標(biāo)識(shí)碼完成選擇；用功能鍵進(jìn)行選擇；以及語(yǔ)音選擇和筆劃識(shí)別等。用功能鍵進(jìn)行選擇；以及語(yǔ)音選擇和筆劃識(shí)別等。 定位技術(shù)定位技術(shù) 定位技術(shù)用來(lái)指定一個(gè)坐標(biāo)，該

10、技術(shù)需要確定維數(shù)環(huán)境，即一維、定位技術(shù)用來(lái)指定一個(gè)坐標(biāo)，該技術(shù)需要確定維數(shù)環(huán)境，即一維、二維或三維；確定分辨率（即定位精度）；以及確定是連續(xù)點(diǎn)還是離散二維或三維；確定分辨率（即定位精度）；以及確定是連續(xù)點(diǎn)還是離散點(diǎn)。點(diǎn)。 定位技術(shù)是實(shí)現(xiàn)物體在作圖空間精確定位的技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)此目的，定位技術(shù)是實(shí)現(xiàn)物體在作圖空間精確定位的技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)此目的，定位技術(shù)通常采用圖形輸入板或鼠標(biāo)器控制光標(biāo)定位、鍵入坐標(biāo)定位、定位技術(shù)通常采用圖形輸入板或鼠標(biāo)器控制光標(biāo)定位、鍵入坐標(biāo)定位、光筆或叉絲定位。此外，還經(jīng)常采用網(wǎng)格、輔助線、比例尺等技術(shù)，以光筆或叉絲定位。此外，還經(jīng)常采用網(wǎng)格、輔助線、比例尺等技術(shù)，以提高定位速度和

11、精度，減少定位誤差。提高定位速度和精度，減少定位誤差。 定向技術(shù)定向技術(shù) 定向技術(shù)是在一個(gè)指定的坐標(biāo)系中規(guī)定形體的一個(gè)確定方向，在此需要確定向技術(shù)是在一個(gè)指定的坐標(biāo)系中規(guī)定形體的一個(gè)確定方向，在此需要確定坐標(biāo)系的維數(shù)（即自由度）、分辨率、精度和反饋類型，所需的設(shè)備為鍵盤、定坐標(biāo)系的維數(shù)（即自由度）、分辨率、精度和反饋類型，所需的設(shè)備為鍵盤、數(shù)值器、定位器等。數(shù)值器、定位器等。 定向技術(shù)主要有鍵入角度值、用數(shù)字度盤或操縱桿控制方向。定向技術(shù)主要有鍵入角度值、用數(shù)字度盤或操縱桿控制方向。 定路徑技術(shù)定路徑技術(shù) 定路徑技術(shù)指在一定的時(shí)間或空間內(nèi)，確定一系列的定位點(diǎn)或方向角。定路徑技術(shù)指在一定的時(shí)間或

12、空間內(nèi)，確定一系列的定位點(diǎn)或方向角。 產(chǎn)生路徑的技術(shù)與定位和定向一致，應(yīng)用方面的要求有定位點(diǎn)的最大數(shù)目產(chǎn)生路徑的技術(shù)與定位和定向一致，應(yīng)用方面的要求有定位點(diǎn)的最大數(shù)目和兩個(gè)定位點(diǎn)之間的間隔。計(jì)算間隔通常采用基于時(shí)間和基于距離兩種方法，和兩個(gè)定位點(diǎn)之間的間隔。計(jì)算間隔通常采用基于時(shí)間和基于距離兩種方法，基于時(shí)間是按時(shí)間采樣，基于距離則是按相對(duì)位移達(dá)到某個(gè)距離采樣?；跁r(shí)間是按時(shí)間采樣，基于距離則是按相對(duì)位移達(dá)到某個(gè)距離采樣。 定路徑技術(shù)需要考慮維數(shù)問(wèn)題、分辨率問(wèn)題和響應(yīng)形式。響應(yīng)形式可以是定路徑技術(shù)需要考慮維數(shù)問(wèn)題、分辨率問(wèn)題和響應(yīng)形式。響應(yīng)形式可以是平滑的曲線，也可以是帶有標(biāo)志的一系列定位點(diǎn)。

13、平滑的曲線，也可以是帶有標(biāo)志的一系列定位點(diǎn)。 定量技術(shù)定量技術(shù) 定量技術(shù)指在交互過(guò)程中，用戶在確定精度的前提下，經(jīng)常需要精確地輸定量技術(shù)指在交互過(guò)程中，用戶在確定精度的前提下，經(jīng)常需要精確地輸入一個(gè)數(shù)值，指定一個(gè)確切的數(shù)量，采用的設(shè)備通常為鍵盤或電位計(jì)。入一個(gè)數(shù)值，指定一個(gè)確切的數(shù)量，采用的設(shè)備通常為鍵盤或電位計(jì)。 定量技術(shù)包括鍵入數(shù)值或改變電位計(jì)阻值來(lái)產(chǎn)生所要求的數(shù)量。定量技術(shù)包括鍵入數(shù)值或改變電位計(jì)阻值來(lái)產(chǎn)生所要求的數(shù)量。 文本技術(shù)文本技術(shù) 文本技術(shù)需要確定字符集及字符串的長(zhǎng)度。實(shí)現(xiàn)文本的技術(shù)有鍵盤輸入字文本技術(shù)需要確定字符集及字符串的長(zhǎng)度。實(shí)現(xiàn)文本的技術(shù)有鍵盤輸入字 符、符、菜單選擇字符

14、、語(yǔ)音識(shí)別和筆劃識(shí)別等。菜單選擇字符、語(yǔ)音識(shí)別和筆劃識(shí)別等。 橡皮筋技術(shù)橡皮筋技術(shù) 橡皮筋技術(shù)主要針對(duì)變形類的要求，可以動(dòng)態(tài)、連續(xù)地將變形過(guò)程表示出橡皮筋技術(shù)主要針對(duì)變形類的要求，可以動(dòng)態(tài)、連續(xù)地將變形過(guò)程表示出來(lái)，直到出現(xiàn)用戶滿意的結(jié)果為止。其中，橡皮筋技術(shù)最主要的工作是動(dòng)態(tài)、來(lái)，直到出現(xiàn)用戶滿意的結(jié)果為止。其中，橡皮筋技術(shù)最主要的工作是動(dòng)態(tài)、連續(xù)地改變相關(guān)點(diǎn)的設(shè)備坐標(biāo)，如在二維繪圖中經(jīng)常用到的繪圓、繪任意直線連續(xù)地改變相關(guān)點(diǎn)的設(shè)備坐標(biāo)，如在二維繪圖中經(jīng)常用到的繪圓、繪任意直線等繪圖命令。等繪圖命令。 徒手畫技術(shù)徒手畫技術(shù) 徒手畫技術(shù)也稱為草圖勾畫技術(shù)，主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶快速、近似勾畫各種徒手

15、畫技術(shù)也稱為草圖勾畫技術(shù)，主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶快速、近似勾畫各種產(chǎn)品圖形的要求。徒手畫技術(shù)的實(shí)現(xiàn)分為基于時(shí)間和基于距離采樣取點(diǎn)，然后產(chǎn)品圖形的要求。徒手畫技術(shù)的實(shí)現(xiàn)分為基于時(shí)間和基于距離采樣取點(diǎn)，然后用折線或擬合曲線連接采集點(diǎn)，生成對(duì)應(yīng)的圖形。用折線或擬合曲線連接采集點(diǎn)，生成對(duì)應(yīng)的圖形。 拖動(dòng)技術(shù)拖動(dòng)技術(shù) 拖動(dòng)技術(shù)是將物體在二維或三維空間中的移動(dòng)過(guò)程連續(xù)、動(dòng)態(tài)地表現(xiàn)出來(lái)，拖動(dòng)技術(shù)是將物體在二維或三維空間中的移動(dòng)過(guò)程連續(xù)、動(dòng)態(tài)地表現(xiàn)出來(lái)，直至滿足用戶的位置要求為止。直至滿足用戶的位置要求為止。 3.1.2 輸入控制方式輸入控制方式 交互輸入過(guò)程中的輸入控制方式多種多樣，這些方式主要取決于程交互輸入過(guò)

16、程中的輸入控制方式多種多樣，這些方式主要取決于程序與輸入設(shè)備之間如何相互作用，通常采用請(qǐng)求、取樣、事件序與輸入設(shè)備之間如何相互作用，通常采用請(qǐng)求、取樣、事件3 3種方式。種方式。 請(qǐng)求方式中，只有用輸入方式設(shè)置命令請(qǐng)求方式中，只有用輸入方式設(shè)置命令( (或語(yǔ)句或語(yǔ)句) )對(duì)相應(yīng)的設(shè)備設(shè)置對(duì)相應(yīng)的設(shè)備設(shè)置需要的輸入方式，該設(shè)備才能做相應(yīng)的輸入處理。需要的輸入方式，該設(shè)備才能做相應(yīng)的輸入處理。 取樣方式中，一旦對(duì)一臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備設(shè)置了取樣方式，就可以立即取樣方式中，一旦對(duì)一臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備設(shè)置了取樣方式，就可以立即進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，而不必等待程序中的輸入語(yǔ)句。進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，而不必等待程序中的輸入語(yǔ)句。 事件

17、方式是指當(dāng)一臺(tái)設(shè)備被設(shè)置成事件方式時(shí)，程序和設(shè)備將同時(shí)事件方式是指當(dāng)一臺(tái)設(shè)備被設(shè)置成事件方式時(shí)，程序和設(shè)備將同時(shí)工作。從設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)可以存放在一個(gè)事件隊(duì)列或輸入序列中，所有工作。從設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)可以存放在一個(gè)事件隊(duì)列或輸入序列中，所有被設(shè)置成事件方式的輸入數(shù)據(jù)被設(shè)置成事件方式的輸入數(shù)據(jù)( (或事件或事件) )都可以存放在一個(gè)事件隊(duì)列中。都可以存放在一個(gè)事件隊(duì)列中。在任一時(shí)刻，事件隊(duì)列按照輸入數(shù)據(jù)的順序存放數(shù)據(jù)，并有一個(gè)最大的在任一時(shí)刻，事件隊(duì)列按照輸入數(shù)據(jù)的順序存放數(shù)據(jù)，并有一個(gè)最大的數(shù)據(jù)類型項(xiàng)。在隊(duì)列中的輸入數(shù)據(jù)可以按照邏輯設(shè)備類型、工作站編號(hào)、數(shù)據(jù)類型項(xiàng)。在隊(duì)列中的輸入數(shù)據(jù)可以按照邏輯設(shè)

18、備類型、工作站編號(hào)、物理設(shè)備編碼等進(jìn)行檢索。物理設(shè)備編碼等進(jìn)行檢索。 3.1.3 交互系統(tǒng)的構(gòu)造交互系統(tǒng)的構(gòu)造 交互系統(tǒng)的構(gòu)造主要涉及交互式用戶接口的表現(xiàn)形式、工作方式、交互系統(tǒng)的構(gòu)造主要涉及交互式用戶接口的表現(xiàn)形式、工作方式、用戶命令集的描述、人用戶命令集的描述、人-機(jī)對(duì)話序列的設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)方式等內(nèi)容。機(jī)對(duì)話序列的設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)方式等內(nèi)容。1. 交互式用戶接口的表現(xiàn)形式交互式用戶接口的表現(xiàn)形式 交互式人機(jī)接口的表現(xiàn)形式主要涉及圖形顯示屏幕區(qū)域劃分、顯示交互式人機(jī)接口的表現(xiàn)形式主要涉及圖形顯示屏幕區(qū)域劃分、顯示內(nèi)容、字型的選用、顏色和灰度的設(shè)置、系統(tǒng)的開啟以及窗口形式、菜內(nèi)容、字型的選用、顏色和

19、灰度的設(shè)置、系統(tǒng)的開啟以及窗口形式、菜單格式、圖形符號(hào)和光標(biāo)形式等內(nèi)容。單格式、圖形符號(hào)和光標(biāo)形式等內(nèi)容。 在在CAD應(yīng)用軟件的開發(fā)中，交互式用戶接口的表現(xiàn)形式經(jīng)常以主、應(yīng)用軟件的開發(fā)中，交互式用戶接口的表現(xiàn)形式經(jīng)常以主、子界面的方式展現(xiàn)在用戶面前。開發(fā)者應(yīng)注意的問(wèn)題包括要使用戶接口子界面的方式展現(xiàn)在用戶面前。開發(fā)者應(yīng)注意的問(wèn)題包括要使用戶接口界面友好、區(qū)域劃分合理、菜單格式統(tǒng)一、數(shù)據(jù)輸入便捷等。界面友好、區(qū)域劃分合理、菜單格式統(tǒng)一、數(shù)據(jù)輸入便捷等。2. 交互式用戶接口的工作方式交互式用戶接口的工作方式 交互式用戶接口的常見工作方式包括固定域輸入交互式用戶接口的常見工作方式包括固定域輸入/輸出

20、方式、問(wèn)答輸出方式、問(wèn)答方式、表處理方式、命令語(yǔ)言、菜單方式和圖形符號(hào)方式等。方式、表處理方式、命令語(yǔ)言、菜單方式和圖形符號(hào)方式等。 固定域輸入固定域輸入/輸出方式輸出方式 固定域輸入固定域輸入/輸出方式是設(shè)計(jì)者在程序中用有格式的輸入輸出方式是設(shè)計(jì)者在程序中用有格式的輸入/輸出語(yǔ)輸出語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。采用此方式時(shí)要求用戶對(duì)接口程序有所了解，使用時(shí)句實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。采用此方式時(shí)要求用戶對(duì)接口程序有所了解，使用時(shí)比較煩瑣且容易出錯(cuò)，目前較少使用。比較煩瑣且容易出錯(cuò)，目前較少使用。 問(wèn)答方式問(wèn)答方式 問(wèn)答方式在交互過(guò)程的每一步均通過(guò)問(wèn)答形式實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。此方問(wèn)答方式在交互過(guò)程的每一步均通過(guò)問(wèn)答形式實(shí)現(xiàn)

21、人機(jī)交互。此方式比較適合于新用戶，但對(duì)熟練用戶則顯得過(guò)于羅嗦。式比較適合于新用戶，但對(duì)熟練用戶則顯得過(guò)于羅嗦。 表處理方式表處理方式 表處理方式要求設(shè)備有制表功能，只適用于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的用戶接口。表處理方式要求設(shè)備有制表功能，只適用于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的用戶接口。 命令語(yǔ)言命令語(yǔ)言 命令語(yǔ)言方式較為流行，但需要用戶記憶較多的命令。命令語(yǔ)言方式較為流行，但需要用戶記憶較多的命令。 菜單方式菜單方式 菜單方式適用于各種用戶，該方式具有方便易學(xué)的特點(diǎn)，因此在用菜單方式適用于各種用戶，該方式具有方便易學(xué)的特點(diǎn)，因此在用戶接口中廣泛采用。但有時(shí)由于菜單結(jié)構(gòu)格式的設(shè)計(jì)不合理會(huì)限制用戶戶接口中廣泛采用。但有時(shí)由于菜單結(jié)構(gòu)

22、格式的設(shè)計(jì)不合理會(huì)限制用戶的使用，使用戶不能從不同的層次進(jìn)入。不過(guò)，將平鋪式菜單和下拉式的使用，使用戶不能從不同的層次進(jìn)入。不過(guò)，將平鋪式菜單和下拉式菜單結(jié)合使用，以及開辟用戶常用菜單區(qū)或彈出式工具欄則可以較好地菜單結(jié)合使用，以及開辟用戶常用菜單區(qū)或彈出式工具欄則可以較好地解決這一問(wèn)題。解決這一問(wèn)題。 圖形符號(hào)方式圖形符號(hào)方式 圖形符號(hào)方式較接近現(xiàn)實(shí)生活中人們的日?；顒?dòng)，即把各種操作用圖形符號(hào)方式較接近現(xiàn)實(shí)生活中人們的日?；顒?dòng)，即把各種操作用圖形進(jìn)行符號(hào)化，其界面簡(jiǎn)潔、生動(dòng)。但由于圖形符號(hào)有時(shí)無(wú)法完全與圖形進(jìn)行符號(hào)化，其界面簡(jiǎn)潔、生動(dòng)。但由于圖形符號(hào)有時(shí)無(wú)法完全與現(xiàn)實(shí)操作一致，容易造成用戶的誤

23、解?，F(xiàn)實(shí)操作一致，容易造成用戶的誤解。 目前，目前，CAD軟件的用戶接口工作方式實(shí)際上是上述各種方式的不同軟件的用戶接口工作方式實(shí)際上是上述各種方式的不同組合。應(yīng)用軟件開發(fā)人員應(yīng)根據(jù)軟件的特點(diǎn)，采用合適的接口工作方式組合。應(yīng)用軟件開發(fā)人員應(yīng)根據(jù)軟件的特點(diǎn)，采用合適的接口工作方式或組合工作方式來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互?；蚪M合工作方式來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。3. 人人-機(jī)對(duì)話序列的設(shè)計(jì)機(jī)對(duì)話序列的設(shè)計(jì) 人人-機(jī)對(duì)話序列通常由兩部分組成：指定對(duì)話命令和為該命令輸入機(jī)對(duì)話序列通常由兩部分組成：指定對(duì)話命令和為該命令輸入所需要的參數(shù)。人所需要的參數(shù)。人-機(jī)對(duì)話序列的設(shè)計(jì)主要涉及如下的內(nèi)容。機(jī)對(duì)話序列的設(shè)計(jì)主要涉及如下的內(nèi)

24、容。 對(duì)話命令的選擇對(duì)話命令的選擇 菜單驅(qū)動(dòng)的用戶接口中，在已經(jīng)建立的命令樹的基礎(chǔ)上，一個(gè)父結(jié)菜單驅(qū)動(dòng)的用戶接口中，在已經(jīng)建立的命令樹的基礎(chǔ)上，一個(gè)父結(jié)點(diǎn)的對(duì)話行為包括顯示一張包含該結(jié)點(diǎn)所有子結(jié)點(diǎn)名、且按其在命令樹點(diǎn)的對(duì)話行為包括顯示一張包含該結(jié)點(diǎn)所有子結(jié)點(diǎn)名、且按其在命令樹中位置排列的菜單。中位置排列的菜單。 例如，一個(gè)繪圖模式父結(jié)點(diǎn)可能包含繪制直線、圓及圓弧、曲線等例如，一個(gè)繪圖模式父結(jié)點(diǎn)可能包含繪制直線、圓及圓弧、曲線等子模式結(jié)點(diǎn)（子結(jié)點(diǎn)或命令），而其中某一個(gè)子結(jié)點(diǎn)（如曲線子結(jié)點(diǎn)）子模式結(jié)點(diǎn)（子結(jié)點(diǎn)或命令），而其中某一個(gè)子結(jié)點(diǎn)（如曲線子結(jié)點(diǎn)）可能又含有可能又含有Bezier曲線、曲線、B

25、樣條曲線等命令。因此，當(dāng)用戶選擇不同的樣條曲線等命令。因此，當(dāng)用戶選擇不同的命令模式時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)提供不同的菜單序列。命令模式時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)提供不同的菜單序列。 對(duì)話參數(shù)的描述對(duì)話參數(shù)的描述 人人-機(jī)對(duì)話參數(shù)的描述一般包括順序?qū)υ挕⒎种?duì)話和循環(huán)對(duì)話，機(jī)對(duì)話參數(shù)的描述一般包括順序?qū)υ?、分支?duì)話和循環(huán)對(duì)話，如如AutoCAD的人的人-機(jī)對(duì)話就涵蓋了這三種情況。機(jī)對(duì)話就涵蓋了這三種情況。 對(duì)話動(dòng)作的描述對(duì)話動(dòng)作的描述 交互系統(tǒng)的每一次人交互系統(tǒng)的每一次人-機(jī)對(duì)話過(guò)程中，系統(tǒng)可能會(huì)給出一個(gè)菜單序機(jī)對(duì)話過(guò)程中，系統(tǒng)可能會(huì)給出一個(gè)菜單序列、一個(gè)提示信息、彈出一個(gè)輸入對(duì)話框等；當(dāng)用戶輸入錯(cuò)誤時(shí)要顯示列、一個(gè)提示信

26、息、彈出一個(gè)輸入對(duì)話框等；當(dāng)用戶輸入錯(cuò)誤時(shí)要顯示出錯(cuò)信息，并給出某些語(yǔ)義反饋信息。出錯(cuò)信息，并給出某些語(yǔ)義反饋信息。 因此，在交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)功能完成人因此，在交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)功能完成人-機(jī)對(duì)話序列和機(jī)對(duì)話序列和機(jī)制的描述，將實(shí)現(xiàn)對(duì)話動(dòng)作的菜單命令、出錯(cuò)信息以及提示信息存儲(chǔ)機(jī)制的描述，將實(shí)現(xiàn)對(duì)話動(dòng)作的菜單命令、出錯(cuò)信息以及提示信息存儲(chǔ)在相應(yīng)的程序文件中，交由系統(tǒng)解釋執(zhí)行并采用必要的控制手段檢查用在相應(yīng)的程序文件中，交由系統(tǒng)解釋執(zhí)行并采用必要的控制手段檢查用戶輸入?yún)?shù)的正確性。戶輸入?yún)?shù)的正確性。 應(yīng)用接口的描述應(yīng)用接口的描述 交互系統(tǒng)和應(yīng)用程序的連接通常通過(guò)應(yīng)用接口實(shí)現(xiàn)。應(yīng)

27、用接口包括交互系統(tǒng)和應(yīng)用程序的連接通常通過(guò)應(yīng)用接口實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用接口包括一組外部應(yīng)用過(guò)程和函數(shù)的定義以及控制對(duì)它們的調(diào)用的管理程序。一一組外部應(yīng)用過(guò)程和函數(shù)的定義以及控制對(duì)它們的調(diào)用的管理程序。一般需要開發(fā)人員定義應(yīng)用過(guò)程和函數(shù)。般需要開發(fā)人員定義應(yīng)用過(guò)程和函數(shù)。 4. 交互式用戶接口的實(shí)現(xiàn)方式交互式用戶接口的實(shí)現(xiàn)方式 交互式用戶接口通常采用菜單驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)表格驅(qū)動(dòng)和事件驅(qū)動(dòng)等形交互式用戶接口通常采用菜單驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)表格驅(qū)動(dòng)和事件驅(qū)動(dòng)等形式。其中，層次分支是基礎(chǔ)。無(wú)論是菜單驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)表格驅(qū)動(dòng)還是事件式。其中，層次分支是基礎(chǔ)。無(wú)論是菜單驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)表格驅(qū)動(dòng)還是事件驅(qū)動(dòng)，都應(yīng)把用戶接口所具有的命令功能做成像

28、飯店里的菜單一樣，使驅(qū)動(dòng)，都應(yīng)把用戶接口所具有的命令功能做成像飯店里的菜單一樣，使其在屏幕上按照層次顯示，供用戶選擇。其在屏幕上按照層次顯示，供用戶選擇。 菜單驅(qū)動(dòng)的交互方式菜單驅(qū)動(dòng)的交互方式 菜單驅(qū)動(dòng)是根據(jù)用戶選擇的菜單項(xiàng)轉(zhuǎn)向相應(yīng)的程序入口去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行菜單驅(qū)動(dòng)是根據(jù)用戶選擇的菜單項(xiàng)轉(zhuǎn)向相應(yīng)的程序入口去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的程序模塊。菜單驅(qū)動(dòng)的交互方式涉及菜單的組織、選擇和驅(qū)動(dòng)等相應(yīng)的程序模塊。菜單驅(qū)動(dòng)的交互方式涉及菜單的組織、選擇和驅(qū)動(dòng)等問(wèn)題。問(wèn)題。 數(shù)據(jù)表格驅(qū)動(dòng)方式數(shù)據(jù)表格驅(qū)動(dòng)方式 數(shù)據(jù)表格驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)思想是：用戶接口接受一條命令的對(duì)話過(guò)程數(shù)據(jù)表格驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)思想是：用戶接口接受一條命令的對(duì)話過(guò)程（性質(zhì)

29、和次數(shù)等）由一組預(yù)先設(shè)計(jì)好的控制信息進(jìn)行控制，所有命令的（性質(zhì)和次數(shù)等）由一組預(yù)先設(shè)計(jì)好的控制信息進(jìn)行控制，所有命令的全部對(duì)話控制信息集中存放在一個(gè)控制信息文件；對(duì)話過(guò)程中所需涉及全部對(duì)話控制信息集中存放在一個(gè)控制信息文件；對(duì)話過(guò)程中所需涉及的各種數(shù)據(jù)（菜單、提示信息、出錯(cuò)信息等）都存放在一個(gè)獨(dú)立的接口的各種數(shù)據(jù)（菜單、提示信息、出錯(cuò)信息等）都存放在一個(gè)獨(dú)立的接口數(shù)據(jù)文件中，控制信息通過(guò)指針指向所涉及的有關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)文件中，控制信息通過(guò)指針指向所涉及的有關(guān)數(shù)據(jù)。 事件驅(qū)動(dòng)方式事件驅(qū)動(dòng)方式 對(duì)于事件驅(qū)動(dòng)方式而言，在一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)程序中，程序?qū)⒖刂平唤o對(duì)于事件驅(qū)動(dòng)方式而言，在一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)程序中，程序

30、將控制交給用戶，用戶通過(guò)一系列事件驅(qū)動(dòng)程序的動(dòng)作。該驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)是事件用戶，用戶通過(guò)一系列事件驅(qū)動(dòng)程序的動(dòng)作。該驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)是事件可以在任何時(shí)候以任何方式進(jìn)入，程序內(nèi)核始終處于一個(gè)中心循環(huán)之中，可以在任何時(shí)候以任何方式進(jìn)入，程序內(nèi)核始終處于一個(gè)中心循環(huán)之中，當(dāng)其每接收一個(gè)事件時(shí)，便以某種方式做出反應(yīng)。當(dāng)其每接收一個(gè)事件時(shí)，便以某種方式做出反應(yīng)。 3.2.1 圖形核心系統(tǒng)（圖形核心系統(tǒng)（GKS和和GKS - 3D） GKS（Graphics Kernel System，圖形核心系統(tǒng)）是一個(gè)二維圖形標(biāo)，圖形核心系統(tǒng)）是一個(gè)二維圖形標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)，1977年由前聯(lián)邦德國(guó)提出，年由前聯(lián)邦德國(guó)提出，198

31、5年成為年成為ISO標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 GKS提供了圖形輸入提供了圖形輸入/輸出設(shè)備與應(yīng)用程序之間的功能接口，定義輸出設(shè)備與應(yīng)用程序之間的功能接口，定義了一個(gè)獨(dú)立于語(yǔ)言的圖形核心系統(tǒng)。了一個(gè)獨(dú)立于語(yǔ)言的圖形核心系統(tǒng)。GKS在應(yīng)用中的地位在應(yīng)用中的地位 應(yīng)用程序 面向應(yīng)用層 依賴語(yǔ)言的接口層 操作系統(tǒng) 其他資源 圖形資源 GKS GKS獨(dú)立于圖形設(shè)備和高級(jí)語(yǔ)言，并定義了用高級(jí)語(yǔ)言調(diào)用圖形程獨(dú)立于圖形設(shè)備和高級(jí)語(yǔ)言，并定義了用高級(jí)語(yǔ)言調(diào)用圖形程序包的接口。用戶可以根據(jù)自己的要求，在應(yīng)用程序中調(diào)用序包的接口。用戶可以根據(jù)自己的要求，在應(yīng)用程序中調(diào)用GKS的各種的各種功能，且所編制的應(yīng)用程序可以方便地在配有

32、功能，且所編制的應(yīng)用程序可以方便地在配有GKS的不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之的不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行移植。間進(jìn)行移植。 但是，由于但是，由于GKS是一個(gè)二維圖形標(biāo)準(zhǔn)，故不能滿足三維圖形應(yīng)用的是一個(gè)二維圖形標(biāo)準(zhǔn)，故不能滿足三維圖形應(yīng)用的要求。為此，要求。為此，ISO/IEC又制定了又制定了GKS-3D圖形標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的制定規(guī)則圖形標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的制定規(guī)則與與GKS基本一致，在功能上可以混合應(yīng)用，但基本一致，在功能上可以混合應(yīng)用，但GKS-3D增加了與三維圖增加了與三維圖形輸入形輸入/輸出、顯示、視圖等有關(guān)的功能。輸出、顯示、視圖等有關(guān)的功能。 3.2.2 程序員層次交互式圖形系統(tǒng)（程序員層次交互式圖形系統(tǒng)（P

33、HIGS） PHIGS（Programmers Hierarchical Interactive Graphics System，程序員，程序員層次交互式圖形系統(tǒng)）層次交互式圖形系統(tǒng)） 是由是由ANSI提出、并于提出、并于1986年被年被ISO批準(zhǔn)的一個(gè)三維圖形批準(zhǔn)的一個(gè)三維圖形標(biāo)準(zhǔn)。與標(biāo)準(zhǔn)。與GKS-3D相比，相比，PHIGS同時(shí)支持造型和圖形顯示，圖形處理功能更加強(qiáng)同時(shí)支持造型和圖形顯示，圖形處理功能更加強(qiáng)大和豐富，在圖形數(shù)據(jù)的組織、管理形式上更為合理。大和豐富，在圖形數(shù)據(jù)的組織、管理形式上更為合理。 PHIGS是為滿足具有高度動(dòng)態(tài)性、交互性的三維圖形應(yīng)用而開發(fā)的圖形軟是為滿足具有高度動(dòng)態(tài)

34、性、交互性的三維圖形應(yīng)用而開發(fā)的圖形軟件工具庫(kù)，其主要特點(diǎn)是能夠在系統(tǒng)中高效率地描述應(yīng)用模型、迅速修改圖形件工具庫(kù)，其主要特點(diǎn)是能夠在系統(tǒng)中高效率地描述應(yīng)用模型、迅速修改圖形模型數(shù)據(jù)、并重新繪制和顯示修改后的圖形模型。同時(shí)，與模型數(shù)據(jù)、并重新繪制和顯示修改后的圖形模型。同時(shí)，與GKS一樣，該標(biāo)準(zhǔn)一樣，該標(biāo)準(zhǔn)提供了應(yīng)用程序與圖形輸入提供了應(yīng)用程序與圖形輸入/輸出設(shè)備之間的一個(gè)功能接口。輸出設(shè)備之間的一個(gè)功能接口。PHIGS在應(yīng)用中在應(yīng)用中的位置如圖所示。的位置如圖所示。PHIGS在應(yīng)用中的地位在應(yīng)用中的地位 應(yīng)用程序 面向應(yīng)用層 語(yǔ)言相關(guān)層 操作系統(tǒng) 其他資源 圖形資源 PHIGS PHIGS標(biāo)準(zhǔn)包含三方面的含義：標(biāo)準(zhǔn)包含三方面的含義： 向應(yīng)用程序開發(fā)者提供控制圖形設(shè)備的圖形系統(tǒng)接口；向應(yīng)用程序開發(fā)者提供控制圖形設(shè)備的圖形系統(tǒng)接口； 圖形數(shù)據(jù)按照層次結(jié)構(gòu)組織使多層次的應(yīng)用模型能方便地用圖形數(shù)據(jù)按照層次結(jié)構(gòu)組織使多層次的應(yīng)用模型能方便