第6章交互式技术 与用户接口
第6章 交互式技术 与用户接口
内容摘要 在计算机图形学中,交互技术与用户接口 完美结合,哥以为用户提供简单、方便 美观的操作界面,即用户接口。由于交互 技术在计算机图形学中的普遍使用和重要 性,人们通常也将计算机图形学称为交互 式让篡机图形学。着社篡机软、硬件技 术的发展,交互技术和用芦接口技术已众 应用程序中独立出来,提出了用户接口管 理系统 UIMS: User Interface Management System)的新概念,并逐渐形成形影的学科 目前,许多面向对象的程序语言都提供了 对交互式技术的支持
内容摘要 ❖ 在计算机图形学中，交互技术与用户接口 是必不可少的部分。图形与交互式技术的 完美结合，可以为用户提供简单、方便、 美观的操作界面，即用户接口。由于交互 技术在计算机图形学中的普遍使用和重要 性，人们通常也将计算机图形学称为交互 式计算机图形学。随着计算机软、硬件技 术的发展，交互技术和用户接口技术已从 应用程序中独立出来，提出了用户接口管 理系统(UIMS:User Interface Management System)的新概念，并逐渐形成形影的学科。 目前，许多面向对象的程序语言都提供了 对交互式技术的支持
内容摘要 用户接口是人与计算机交互的界面,人 机交互方式从问答方式、菜单交互方式发 展到现在的图形交互方式、窗口管理系统 图标以及其它丰富多彩的图形界面,已成 为流行的人-机交互环境。本章主要内容包 括: 用户接口的常用形式; 交互式设备、交互式任务和交互技术; 交互系统的概念和方法 重点在于了解交互任务和方式,以及交 互技术的实现原理
内容摘要 用户接口是人与计算机交互的界面，人 -机交互方式从问答方式、菜单交互方式发 展到现在的图形交互方式、窗口管理系统、 图标以及其它丰富多彩的图形界面，已成 为流行的人-机交互环境。本章主要内容包 括： 用户接口的常用形式； 交互式设备、交互式任务和交互技术； 交互系统的概念和方法 重点在于了解交互任务和方式，以及交 互技术的实现原理
6.1用户接口的常用形式 用户接口通常由图形软件来实现。在各种应 用程序中,实现用户接口有三种形式,即子程序 库、专用语言和交互式命令 1.子程序库 这种形式的基本思想是选择一种合适的高级 程序设计语言,如C、C++、Java等作为主语言 用此主语言扩展一系列的过程与函数用以实现有 关的图形设计和处理。在此情况下,应用程序包 括两部分:一是主语言的程序;二是扩展的过程 或函数调用语句
6.1 用户接口的常用形式 用户接口通常由图形软件来实现。在各种应 用程序中，实现用户接口有三种形式，即子程序 库、专用语言和交互式命令。 ❖ 1．子程序库 这种形式的基本思想是选择一种合适的高级 程序设计语言，如C、C++、Java等作为主语言， 用此主语言扩展一系列的过程与函数用以实现有 关的图形设计和处理。在此情况下，应用程序包 括两部分：一是主语言的程序；二是扩展的过程 或函数调用语句
常用的子程序库有SO公布的图形核心系统 GKS、GKS-3D、PHGS、PH|GS+等,美国SG 公司推出的图形程序库GL和 OpenGL。这类子程 序库通常提供多种主语言的联编形式,其功能概 括如下: 令(1)基本图形的生成,包括点、线、圆弧、字符和自由 曲线等; 令(2)坐标变换,支持平移、旋转、比例、对称、投影和 裁剪等操作; 令(3)设置图形属性和显示方式。图形属性包括线型、线 宽、填充图案、字体和光标,显示方式包括颜色、饱和度 亮度以及明暗效应等形式 (4)输入输出子程序:启动不同的输入输出设备,并对 相应的事件队列进行处理; (5)真实图形的处理:包括选择消除隐藏线(面),不 同的光照模型,生成真实图形的不同算法等; (6)用户界面的设计:包括窗口设计、菜单设计、对话 框、列表框等盟穿面
❖ 常用的子程序库有ISO公布的图形核心系统 GKS、GKS-3D、PHIGS、PHIGS+等，美国SGI 公司推出的图形程序库GL和OpenGL。这类子程 序库通常提供多种主语言的联编形式，其功能概 括如下： ❖ （１）基本图形的生成，包括点、线、圆弧、字符和自由 曲线等； ❖ （２）坐标变换，支持平移、旋转、比例、对称、投影和 裁剪等操作； ❖ （３）设置图形属性和显示方式。图形属性包括线型、线 宽、填充图案、字体和光标，显示方式包括颜色、饱和度、 亮度以及明暗效应等形式。 ❖ （４）输入输出子程序：启动不同的输入输出设备，并对 相应的事件队列进行处理； ❖ （５）真实图形的处理：包括选择消除隐藏线（面），不 同的光照模型，生成真实图形的不同算法等； ❖ （６）用户界面的设计：包括窗口设计、菜单设计、对话 框、列表框等交互界面
用子程序库设计用户接口,使用方便 便于扩充,便于在用户自己编写的程序代 码中加入子程序库中的函数,可以充分利 用高级程序设计语言本身具有的功能,实 现用户希望产生的图形和交互处理。但是 这种方式实现用户界面需要不断地编写、 调试和修改源程序,不形象直观。子程序 库函数的调用格式要随所用主语言而定, 对子程序库的使用应遵循相应主语言对子 程序或函数的调用约定
用子程序库设计用户接口，使用方便、 便于扩充，便于在用户自己编写的程序代 码中加入子程序库中的函数，可以充分利 用高级程序设计语言本身具有的功能，实 现用户希望产生的图形和交互处理。但是， 这种方式实现用户界面需要不断地编写、 调试和修改源程序，不形象直观。子程序 库函数的调用格式要随所用主语言而定， 对子程序库的使用应遵循相应主语言对子 程序或函数的调用约定
2.专用语言 图形专用语言是专门用于图形处理的程序设 计语言,常见的形式有两种:一是解释执行,即 扫描专用语言的每二条语句,解释并执行。如 Visual basic中的Coor、Line等语句。二是编译 型语言,经编译、装配链接后生成可执行代码 Adobe公司推出的页面描述语言( PostScript, 简称PS语言)是一个优秀的图形专用语言。它是 种解释型的语言,能对正文、图形和图像所 生的任意组合进行描述,并能支持包括条件执行 过程和变量在内的许多程序设计语言的特征。PS 有数自条功能很强的命含,并能对复杂的页面 排系统、出版系统中有广泛的应用,而且在图形 处理、多媒体技术领域都有良好的应用前景
❖ 2．专用语言 图形专用语言是专门用于图形处理的程序设 计语言，常见的形式有两种：一是解释执行，即 扫描专用语言的每一条语句，解释并执行。如 Visual BASIC中的Color、Line等语句。二是编译 型语言，经编译、装配链接后生成可执行代码。 Adobe公司推出的页面描述语言（PostScript， 简称PS语言）是一个优秀的图形专用语言。它是 一种解释型的语言，能对正文、图形和图像所产 生的任意组合进行描述，并能支持包括条件执行、 过程和变量在内的许多程序设计语言的特征。PS 含有数百条功能很强的命令，并能对复杂的页面 进行高效而精确的描述。目前，PS语言不仅在照 排系统、出版系统中有广泛的应用，而且在图形 处理、多媒体技术领域都有良好的应用前景
3.~交互命令 交互反映了人与计算机运行的程序之 间传递信息的形式。如在 AUTOCAD中的 Command:输入交互式图形命令进行绘图。 交互式用户接口就是基于某种模型,实现 用户所需要的输入、选择、拾取和增、删、 改操作 交互式用户接口是用户与应用系统的核 心功能模块之间的界面,它负责接收用户 向系统输入的操作命令及参数,经检验无 误后调出相应的应用程序模块执行之,执 行的结果在以一定的形式通知用户
❖ 3．交互命令 交互反映了人与计算机运行的程序之 间传递信息的形式。如在AUTOCAD中的 Command:输入交互式图形命令进行绘图。 交互式用户接口就是基于某种模型，实现 用户所需要的输入、选择、拾取和增、删、 改操作。 交互式用户接口是用户与应用系统的核 心功能模块之间的界面，它负责接收用户 向系统输入的操作命令及参数，经检验无 误后调出相应的应用程序模块执行之，执 行的结果在以一定的形式通知用户
交互处理中最常用的增、删、改操作 另外还有询问、设置等,操作的对象包括 图形、属性以及字符串说明。定位和拾取 是增、删、改操作的基础。增操作一般对 应输出,其动作包括:设定为点、选择输 出内容、输入有关参数、输出存储结果。 删操作对应的动作有:拾取删除对象、确 认拾取的对象、删除对象、修改存储结构 中的内容。改操作应执行的内容是:拾取 修改对象、确认拾取的对象、输入修改参 数、输出修改结果,经确认后存储结果
交互处理中最常用的增、删、改操作， 另外还有询问、设置等，操作的对象包括 图形、属性以及字符串说明。定位和拾取 是增、删、改操作的基础。增操作一般对 应输出，其动作包括：设定为点、选择输 出内容、输入有关参数、输出存储结果。 删操作对应的动作有：拾取删除对象、确 认拾取的对象、删除对象、修改存储结构 中的内容。改操作应执行的内容是：拾取 修改对象、确认拾取的对象、输入修改参 数、输出修改结果，经确认后存储结果
62交互设备、交互任务和交互技术 ÷621交互设备 交互设备通常是计算机的外部设备,它 是实现交互技术、完成交互任务的基础。从 逻辑上分,交互设备分为定位、键盘、选择 取值和拾取五种设备。不同的交互任务可以 选择不同的交互设备来完成
6.2 交互设备、交互任务和交互技术 ❖ 6.2.1 交互设备 交互设备通常是计算机的外部设备，它 是实现交互技术、完成交互任务的基础。从 逻辑上分，交互设备分为定位、键盘、选择、 取值和拾取五种设备。不同的交互任务可以 选择不同的交互设备来完成