計(jì)算機(jī)圖形學(xué)第3章用戶接口及交互技術(shù)3.1用戶接口設(shè)計(jì) 用戶接口確定用戶與計(jì)算機(jī)如何進(jìn)行信息交換。包括用戶通過什么途徑與圖形系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，通過什么手段來操作系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)等。

最重要的就是高效率和對(duì)用戶的友好性3.1.1用戶模型用戶模型（UserMode）是用戶接口設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它提供給用戶有關(guān)他所處理的對(duì)象以及作用于這些對(duì)象的處理過程的一個(gè)概念性模型。3.1.2顯示屏幕的有效利用考慮如下幾個(gè)問題：1.信息顯示的布局合理性。2.充分而又正確地使用圖符一類應(yīng)用圖符（applicationicons）——表示家電、家具、用品等對(duì)象一類控制圖符（controlicons）——表示旋轉(zhuǎn)、放大、裁剪等操作和控制3.恰當(dāng)?shù)厥褂酶鞣N表示方法進(jìn)行選擇性信息顯示。3.1.3反饋反饋：就是動(dòng)態(tài)地顯示系統(tǒng)運(yùn)行中所發(fā)生的一些變化，以便更有效地進(jìn)行交互作用。3.1.4一致性原則一致性原則是指在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)遵從統(tǒng)一的、簡(jiǎn)單的規(guī)則，保證不出現(xiàn)例外和特殊的情況。

按用戶認(rèn)為最正常、最合乎邏輯的方式去做3.1.5減少記憶量重要的是喚醒用戶的識(shí)別而不是記憶。3.1.6回退和出錯(cuò)處理回退（undo）機(jī)制取消機(jī)制確認(rèn)機(jī)制設(shè)計(jì)好的診斷程序提供出錯(cuò)消息對(duì)可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的一些動(dòng)作進(jìn)行預(yù)測(cè)約束機(jī)制：動(dòng)作與對(duì)象相一致3.1.7聯(lián)機(jī)幫助 為用戶提供聯(lián)機(jī)幫助(On-LineHelp)措施，能在用戶操作過程中的任何時(shí)刻提供請(qǐng)求幫助。3.1.8視覺效果設(shè)計(jì)這里強(qiáng)調(diào)的是色彩的使用。選擇色彩對(duì)比時(shí)以色調(diào)對(duì)比為主。就色調(diào)而言，最容易引起視覺疲勞的是蘭色和紫色，其次是紅色和橙色；而黃色、綠色、藍(lán)綠色和淡青色等色調(diào)不容易引起視覺疲勞。為減輕視覺疲勞，應(yīng)在視野范圍內(nèi)保持均勻的色彩的明亮度。3.1.8適應(yīng)不同的用戶提供多種方法使軟件能適應(yīng)不同熟練程度的用戶。3.2邏輯輸入設(shè)備與輸入處理3.2.1邏輯輸入設(shè)備PHIGS和GKS將各種圖形輸入設(shè)備從邏輯上分為六種：表2-1 圖形輸入設(shè)備的邏輯分類名稱基本功能定位設(shè)備(Locator)指定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置(x,y)筆劃設(shè)備(Stroke)指定一系列點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值設(shè)備(Valuator)輸入一個(gè)整數(shù)或?qū)崝?shù)字符串設(shè)備(String)輸入一串字符選擇設(shè)備(Choice)選擇某個(gè)菜單項(xiàng)拾取設(shè)備(Pick)選擇顯示著的圖形的組成部分具體如下 ⒈定位設(shè)備典型方法是定位屏幕光標(biāo)。定位設(shè)備有鼠標(biāo)器、操縱桿、跟蹤球、空間球、數(shù)字化儀的觸筆或手動(dòng)光標(biāo)等。定位設(shè)備分為三類：直接設(shè)備和間接設(shè)備絕對(duì)坐標(biāo)設(shè)備和相對(duì)坐標(biāo)設(shè)備連續(xù)設(shè)備和離散設(shè)備 ⒉筆劃設(shè)備 筆劃設(shè)備的輸入等于多次調(diào)用定位設(shè)備，產(chǎn)生一系列的坐標(biāo)值，根據(jù)產(chǎn)生的坐標(biāo)值可產(chǎn)生多邊形和曲線等 ⒊定值設(shè)備

定值設(shè)備常用來輸入各種參數(shù)和數(shù)據(jù)。⒋字符串設(shè)備 即進(jìn)行字符串輸入⒌選擇設(shè)備 選擇設(shè)備用來選擇菜單選項(xiàng)、屬性選項(xiàng)和用于構(gòu)圖的對(duì)象形狀等。⒍拾取設(shè)備用拾取技術(shù)拾取一個(gè)圖形對(duì)象：(1)利用定位設(shè)備沖突問題：解決方法：在圖形對(duì)象生成時(shí)就對(duì)每一個(gè)對(duì)象確定其拾取優(yōu)先級(jí)采用依次對(duì)拾取圖形設(shè)立標(biāo)志的辦法。找距離最近的對(duì)象優(yōu)先拾取。對(duì)一條以點(diǎn)(x1,y1)和點(diǎn)(x2,y2)為端點(diǎn)的線段來說，從點(diǎn)P0(x0,y0)到該線段距離的平方由下式來計(jì)算：(2)指定拾取窗口拾取窗口是以光標(biāo)位置為中心的一個(gè)矩形窗口(3)矩形包圍(4)直接鍵入結(jié)構(gòu)名字

3.2.2輸入模式輸入模式即如何管理、控制多種輸入設(shè)備進(jìn)行工作常用的輸入模式有請(qǐng)求（request）、采樣（sample）、事件（event）及其組合形式等幾種。1.請(qǐng)求方式（requestmode）

輸入設(shè)備在應(yīng)用程序的控制下工作，程序在輸入請(qǐng)求發(fā)出后一直被置于等待狀態(tài)直到數(shù)據(jù)輸入。2.取樣方式（samplemode） 此時(shí)，應(yīng)用程序和輸入設(shè)備同時(shí)工作，當(dāng)輸入設(shè)備工作時(shí)，存儲(chǔ)輸入數(shù)據(jù)，并不斷地更新當(dāng)前數(shù)據(jù)，當(dāng)程序要求輸入時(shí)，程序采用當(dāng)前數(shù)據(jù)值。3.事件方式（eventmode） 每次用戶對(duì)輸入設(shè)備的一次操作以及形成的數(shù)據(jù)叫做一個(gè)事件(Event)。 思想：一般一個(gè)事件發(fā)生時(shí)，往往來不及進(jìn)行處理，于是，就要把事件按先后次序排成隊(duì)列，以便先進(jìn)先出，即先到的事件進(jìn)入排隊(duì)，先被取出進(jìn)行處理。

當(dāng)某設(shè)備被置成事件方式，程序和設(shè)備同時(shí)工作4.輸入方式的組合使用一個(gè)應(yīng)用程序同時(shí)可在幾種輸入模式方式下應(yīng)用幾個(gè)不同的輸入設(shè)備來進(jìn)行工作。3.3交互式繪圖技術(shù)3.2.1基本交互繪圖技術(shù)⒈

回顯⒉

約束 約束：在圖形繪制過程中對(duì)圖形的方向、對(duì)齊方式等進(jìn)行規(guī)定和校準(zhǔn)。⒊

網(wǎng)格⒋

引力域 引力域：將靠近某一點(diǎn)的任意輸入位置“吸引”到該點(diǎn)上來，好象在該點(diǎn)的周圍產(chǎn)生一個(gè)“引力域”。⒌

橡皮筋技術(shù) 橡皮筋技術(shù)：針對(duì)輸入要求，動(dòng)態(tài)地、連續(xù)地將輸入過程表現(xiàn)出來，直到產(chǎn)生用戶滿意的輸入結(jié)果為止。⒍

草擬技術(shù) 草擬技術(shù)用以實(shí)現(xiàn)用戶任意畫圖的要求。兩種采樣方式（1）距離采用取點(diǎn)（2）時(shí)間采樣取點(diǎn)⒎

拖動(dòng) 拖動(dòng)是將圖形對(duì)象在空間移動(dòng)的過程動(dòng)態(tài)地