筆式用戶界面

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1、筆式用戶界面戴國忠田豐普適計算使得計算技術的使用方式發(fā)生了徹底地改變，它的終極目標是使人獲得真正的效率。同時，普適計算使得計算變得“不可見”。通過采用普適計算技術，可以做到根據(jù)用戶此時此地的需要，提供不同類型的服務形式，使人們可以通過方便自然的交互活動獲取需要的信息和服務。當前計算機的社會角色仍是輔助人與人之間進行的信息交流，信息交流的主要形式仍是文字。紙筆方式因其豐富的表達能力以及便攜的特性，使它成為文字交流中最普遍的方式。從人類的發(fā)展和人的成長過程來看，人與人之間的交流方式經(jīng)歷了從情感發(fā)展到語言、再到紙筆文字、然后到目前的電子信息交流方式等幾個階段。而人與計算設備之間的交流方式，恰

2、好與上述方式的發(fā)展進程相反。因受自身技術的制約，人與計算設備之間逐步從電子信息交流方式、發(fā)展到紙筆方式、再到語言交流方式、最終可能到情感交流方式。而從目前和未來若干年來看，紙筆交互方式無疑是普適計算的一個主要形態(tài)。筆式用戶界面的研究現(xiàn)狀從社會科學和認知科學的角度來看，筆式交互基于紙筆交互的思想，模擬了人們?nèi)粘５募埞P工作環(huán)境。這種交互方式非常自然，可以幫助人們在日常工作中輕松地進行各種文檔的處理、思想的捕捉、觀點的交流、事件的記錄、思維活動的輔助等等。從技術的角度而言，筆式交互方式具有便攜、可移動的特點，可以方便人們在不同的時間和地點，來靈活地進行交流。同時相應硬件設備和軟件技術的發(fā)展，

3、以及認知心理學、人機功效學等相關學科的相互促進，也使得筆式交互的研究成為熱點?？偠灾?，筆式交互方式的研究幫助人們在保持自然工作方式的同時，可以充分利用強大的計算資源。在這種方式下，人們在同計算資源的交流過程中無需增加很多認知和交互負擔，只需要保持原有的工作方式即可。筆式交互固有的非精確性和強的信息表達能力，使得它有利于表達思想的快速原型和進行自然的交流。作為筆式用戶界面研究的一個重要標志，1991年，施樂PaloAlto研究中心（XeroxPARC）研制了一個白板大小的、可以用專用筆進行直接交互的筆交互設備（LiveBoard），它可以用于會議室和教室，并開發(fā)了基于該交互設備的軟件，

4、提出了許多現(xiàn)1代筆式用戶界面研究的基本思想和概念。與此同時該公司的馬克·威瑟（MarkWeiser）提出了“普適計算”的思想，筆式用戶界面是該計算環(huán)境的一個主要的人機界面形態(tài)，從而將研究工作推向了高潮。美國麻省理工（MIT）的多模式界面AGENTS項目包含了研究智能筆技術的內(nèi)容，該項目將智能筆技術和其它的多模式輸入技術如語音識別和表情識別等結(jié)合起來，以提高用戶界面的交互效率和自然性?？▋?nèi)基梅隆大學（CMU）人機交互學院將筆交互的支持嵌入了工具箱系統(tǒng)GARNET，同時設計實現(xiàn)了通過勾畫設計圖形用戶界面原型的工具SILK。加州大學伯克利分校（UCBerkeley）GUIR實驗室開展了大量的

5、筆式用戶界面研究，其中以基于筆的設計工具為主，如網(wǎng)站的設計DENIM，同時也設計實現(xiàn)了支持筆交互界面開發(fā)的工具系統(tǒng)SATIN。在歐洲，MIAMI是歐盟信息技術研究計劃（ESPRIT）的一個基礎研究項目，其研究領域包括語音識別、筆式輸入和手寫體等。這項研究對來自不同通道的信息進行綜合處理的問題，它將對未來的信息技術產(chǎn)品產(chǎn)生全面的影響。在日本，許多大大小小的公司，如Wacom、東芝、日立、NEC、索尼等，紛紛投資研究開發(fā)筆式輸入技術。“筆式輸入技術研究會”由日本東京電機大學發(fā)起，于1993年7月成立。會員們來自幾所大學及十幾所公司的專門從事筆輸入的專家，他們定期專門探討筆輸入技術，對產(chǎn)學研

6、的結(jié)合起了重要的作用。東京電機大學人機交互實驗室近年來一直注重PDA用戶界面設計的研究，受到國際同行們的關注。筆式用戶界面的研究內(nèi)容目前筆式用戶界面相關的研究大都集中在利用模式識別的方法，將筆作為文字輸入的手段，或者將筆作為鼠標的一種替代品。筆的應用還停留在鼠標的層次上，界面形態(tài)還停留在1傳統(tǒng)的WIMP形式上。因此這些研究成果無法從根本上解決目前使用計算機的難題。要解決這一難題，必須將筆式輸入上升到界面軟件的高度，在理論，方法和應用三個層次進行研究，形成筆式界面軟件開發(fā)的理論基礎、開發(fā)方法和支撐環(huán)境，并針對不同的應用領域進行筆式界面軟件的設計和開發(fā)。只有這樣，才能將自然、和諧與高效的筆

7、式交流方式深入到人們的日常生活中，對中國人而言還要實現(xiàn)人機環(huán)境中漢字文明的回歸和飛躍。我們的總體目標是在筆式界面軟件領域，從理論、方法和應用三個層次進行深入的研究，建立一套筆式界面軟件的軟件開發(fā)方法，構造軟件框架、軟件平臺和軟件設計工具，研究筆1Windows,Icons,Menus,PointingDevic窗口、圖標、菜單、點擊設備2式界面軟件中的核心算法，構造筆式個人信息管理系統(tǒng)；并在此基礎上，針對個人辦公領域，研究和開發(fā)適于領導、普通大