第1章 用户界面发展历史 1
1.1 人机交互 1
1.1.1 人机交互的定义 2
1.1.2 人机交互的发展历史 2
1.1.3 人机交互造就了PC机辉煌时代 4
1.1.4 人机交互的发展趋势 5
1.2 界面隐喻和界面范式 8
1.2.1 界面隐喻 8
1.2.2 界面范式 8
1.3 用户界面 11
1.3.1 用户界面与人机交互系统 11
1.3.2 用户界面的发展 12
1.3.3 自然用户界面 13
1.3.4 笔式用户界面 14
1.4 本书的动机和主题 16
参考文献 17
第2章 笔式用户界面概述 20
2.1 背景 20
2.2 笔式界面隐喻 23
2.3 笔式界面范式 23
2.4 笔式交互设备 31
2.4.1 笔交互设备硬件基础 31
2.4.2 手持计算设备和电子白板 33
2.4.3 平板电脑 34
2.4.4 智能笔Anoto 35
2.5 笔式交互的功能 35
2.6 笔式界面应用 36
2.6.1 创造性工作 37
2.6.2 信息交流和共享 40
2.6.3 思想捕捉 41
2.6.4 基于GUI的笔交互增强 43
2.7 笔式用户界面展望 43
参考文献 44
第3章 笔式用户界面模型 47
3.1 eGOMS模型 47
3.1.1 人机交互和认知加工过程 48
3.1.2 人机交互的eGOMS模型 49
3.1.3 基于eGOMS模型的PIBG交互范式评估 51
3.2 基于分布式认知的扩展资源模型 52
3.2.1 人机交互中的分布式认知的研究 52
3.2.2 资源模型 55
3.2.3 扩展资源模型结构 58
3.2.4 扩展资源模型交互策略 61
3.2.5 设计方法与设计准则 63
3.2.6 设计实例 64
3.3 基于混合自动机的交互模型 66
3.3.1 笔交互的抽象特性分析 67
3.3.2 笔式用户界面和混合系统 68
3.3.3 交互的时序模型 71
3.3.4 描述语言LEAFF 71
3.3.5 描述实例：笔式用户界面中的手势交互 73
3.3.6 讨论 75
3.4 笔交互原语模型 76
3.5 以用户为中心的交互信息模型 79
3.5.1 研究背景 80
3.5.2 用户信息处理模型 80
3.5.3 OICM模型结构 82
3.5.4 模型表示 88
3.5.5 模型分析 90
参考文献 93
第4章 数字笔迹与笔迹计算 98
4.1 数字笔迹 98
4.1.1 数字笔迹定义和存储格式 99
4.1.2 数字笔迹的意义 100
4.1.3 数字笔迹技术研究和应用 101
4.2 笔迹计算 101
4.2.1 笔迹计算技术 101
4.2.2 笔迹计算技术的分类 101
4.2.3 笔迹计算技术之间的关系 103
4.3 笔迹绘制 104
4.3.1 笔迹绘制综述 104
4.3.2 基于同步B样条的笔锋效果模拟 111
4.3.3 公切线增强模型 112
4.3.4 关键点查找算法 112
4.3.5 同步B样条拟合算法 113
4.3.6 实现和实验评估 115
4.4 笔迹压缩 117
4.4.1 笔迹压缩综述 117
4.4.2 基于整数小波变换的笔迹层次式压缩 118
4.5 笔迹的结构分析与识别 127
4.5.1 笔迹的结构 127
4.5.2 笔迹的结构分析与识别综述 129
4.5.3 笔迹的图元识别 135
4.5.4 文本行结构提取 145
4.5.5 图文分离 159
4.5.6 流程图结构分析 168
4.5.7 列表结构分析 185
4.5.8 表格结构分析 186
4.5.9 数学表达式结构分析 187
4.5.10 化学方程式结构分析 188
参考文献 188
第5章 笔式交互技术 199
5.1 笔手势交互 199
5.1.1 手势概述 199
5.1.2 意义性笔手势分类 200
5.1.3 笔手势识别 211
5.1.4 笔手势设计原则 216
5.2 Tilt Cursor和Tilt Menu 219
5.2.1 Tilt Cursor 219
5.2.2 Tilt Menu 221
5.3 多通道错误纠正 224
5.3.1 错误纠正综述 224
5.3.2 连续手写文字识别的跨通道纠错 226
5.4 笔式用户界面中Icon/Button设计 238
5.4.1 Icon设计概述 238
5.4.2 Icon总体设计原则 239
5.4.3 Icon具体设计指南 239
5.4.4 Button设计概述 243
5.4.5 Button设计原则 243
5.5 基于笔的三维交互 247
5.5.1 概述 247
5.5.2 交互设备的组合 247
5.5.3 交互技术 248
5.5.4 笔交互与语音输入的3D融合 249
5.6 草图界面 251
5.6.1 概述 251
5.6.2 草图界面国内外研究现状 252
5.6.3 草图输入与草图理解 256
参考文献 259
第6章 笔式界面软件开发方法和环境 269
6.1 笔式交互系统开发方法分析 269
6.1.1 交互系统开发方法分析 269
6.1.2 笔式交互系统模型 275
6.1.3 笔式用户界面任务描述语言 281
6.1.4 面向最终用户的笔式交互系统开发方法 284
6.2 笔式用户界面工具箱 299
6.3 笔式用户界面开发工具 301
6.3.1 现有开发工具介绍 301
6.3.2 笔式交互系统开发工具体系结构 303
6.4 笔式交互系统开发工具 305
6.4.1 现有任务建模工具 305
6.4.2 基于笔交互的任务建模工具 307
6.4.3 代码自动生成工具 309
6.4.4 笔式交互系统运行状态 310
6.4.5 笔式电子表单开发工具 311
参考文献 330
第7章 笔式用户界面应用 334
7.1 自由办公领域关键应用 334
7.1.1 笔式电子教学 334
7.1.2 笔式电子表单 341
7.1.3 SketchPoint 345
7.2 儿童益智领域关键应用 366
7.2.1 儿童娱乐城的设计目标 367
7.2.2 儿童娱乐城的系统结构和功能 368
7.2.3 儿童娱乐城的交互场景和交互技术 370
7.2.4 儿童娱乐城的推广应用和用户反馈 372
7.3 体育训练领域关键应用 374
7.3.1 系统核心功能描述 374
7.3.2 系统技术特色 377
7.3.3 系统的应用和推广 379
7.4 草图设计领域关键应用 379
7.4.1 工艺草图系统 379
7.4.2 基于笔式交互的虚拟家居系统 382
7.4.3 手绘草图概念设计系统 383
参考文献 389
第8章 笔式用户界面可用性研究 393
8.1 用户界面可用性研究的心理学基础 393
8.1.1 用户界面可用性的定义 393
8.1.2 用户模型和心理模型 394
8.1.3 信息处理模型 394
8.1.4 理论模型评估方法 395
8.2 用户界面可用性设计 399
8.2.1 以用户为中心的设计 400
8.2.2 特定的可用性标准 400
8.2.3 迭代设计 402
8.3 用户界面可用性的评估及其方法 402
8.4 界面评估数据获取方式 404
8.4.1 交互活动的历史记录 404
8.4.2 交互影像记录 405
8.4.3 直接观测记录 405
8.4.4 调查表 405
8.4.5 特征分析表 405
8.5 笔式用户界面与键盘鼠标界面的区别 406
8.5.1 键盘鼠标界面的优势 406
8.5.2 笔式用户界面的优势 406
8.6 笔式用户界面可用性设计 408
8.6.1 用户需求分析 408
8.6.2 主界面的设计 410
8.6.3 界面元素的设计 411
8.7 评估方法选择和实验设计 413
8.7.1 评估的目标 414
8.7.2 评估方法的选择 414
8.7.3 评估任务的设计 415
8.8 可用性测试过程 417
8.8.1 被试人员的选择 417
8.8.2 实验环境 417
8.8.3 实验过程 418
8.9 结果分析 419
8.9.1 易学性 420
8.9.2 系统操作效率 420
8.9.3 出错率 423
8.9.4 用户满意度 423
参考文献 424