指點設備
編輯定點設備是允許用戶將空間(即連續和多維)數據輸入計算機的人機接口設備。CAD系統和圖形用戶界面(GUI)允許用戶通過在物理桌面的表面上移動手持鼠標或類似設備并激活鼠標上的開關來使用物理手勢控制并向計算機提供數據。指示設備的移動通過指針(或光標)的移動和其他視覺變化在屏幕上回顯。常見的手勢是指向并單擊并拖放。
雖然迄今為止最常見的指點設備是鼠標,但已經開發了更多設備。但是,鼠標一詞通常用作移動光標的設備的隱喻。
菲茨定律可用于預測用戶使用指點設備的速度。
指向設備的分類
編輯為了對幾個指點設備進行分類,可以考慮一定數量的特征。例如,設備的運動、控制、定位或阻力。以下幾點應提供不同分類的概述。
在直接輸入定點設備的情況下,屏幕上的指針與定點設備處于相同的物理位置(例如,觸摸屏上的手指、平板電腦上的觸控筆)。間接輸入定點設備與指針不在同一物理位置,而是將其移動轉換到屏幕上(例如,計算機鼠標、操縱桿、圖形輸入板上的觸控筆)。
xxx移動輸入設備(例如,觸控筆、觸摸屏上的手指)在輸入空間中的點(輸入設備的位置/狀態)和輸出空間中的點(屏幕上指針的位置)之間提供一致的映射.相對運動輸入設備(例如,鼠標、操縱桿)將輸入空間中的位移映射到輸出狀態中的位移。因此,它控制光標與其初始位置相比的相對位置。
等滲定位設備是可移動的并測量其位移(鼠標、筆、人的手臂),而等距定位設備是固定的并測量作用在其上的力(跟蹤點、力感應觸摸屏)。彈性裝置通過位移(操縱桿)增加其抗力。
位置控制輸入設備(例如,鼠標、觸摸屏上的手指)直接改變屏幕指針的xxx或相對位置。速率控制輸入設備(例如,跟蹤點、操縱桿)改變速度和方向屏幕指針的移動。
另一種分類是區分設備是物理平移還是旋轉。
不同的指點設備具有不同的自由度(DOF)。計算機鼠標有兩個自由度,即它在x軸和y軸上的移動。然而,Wiimote有6個自由度:x軸、y軸和z軸用于移動和旋轉。
如本文后面所述,指點設備具有不同的可能狀態。這些狀態的示例是超出范圍、跟蹤或拖動。
巴克斯頓的分類
編輯下表顯示了按尺寸(列)數和BillBuxton介紹的可感知屬性(行)對定點設備的分類。子行區分機械中介(即觸筆)(M)和觸敏(T)。它植根于人類的運動/感覺系統。連續手動輸入設備被分類。子欄區分使用類似電機控制進行操作的設備。該表基于BillBuxton的輸入分類法的原始圖形。
巴克斯頓的三態模型
編輯該模型描述了指點設備可以呈現的不同狀態。Buxton描述的三種常見狀態是超出范圍、跟蹤和拖動。并非每個指點設備都可以切換到所有狀態。
菲茨定律
編輯菲茨定律(通常稱為菲茨定律)是一種人體運動的預測模型,主要用于人機交互和人體工程學。該科學定律預測,快速移動到目標區域所需的時間是與目標的距離與目標寬度之間的比率的函數。菲茨定律用于模擬指向的行為,或者通過用手或手指物理觸摸對象,或者虛擬地通過使用指點設備指向計算機顯示器上的對象。換句話說,這意味著例如,用戶點擊離光標較遠的小按鈕比點擊光標附近的大按鈕需要更多的時間。因此,通常可以預測選擇性地移動到特定目標所需的速度。
在用戶界面設計中應用菲茨定律
如上所述,對象的大小和距離會影響其選擇。此外,這會影響用戶體驗。因此,在設計用戶界面時考慮菲茨定律很重要。下面提到一些基本原則。
例如,命令按鈕應該具有與非交互式元素不同的大小。使用任何指點設備都更容易選擇更大的交互式對象。由于光標固定在圖形用戶界面的邊緣和角落,這些點可以比顯示器上的其他點更快地訪問。它們應該支持即時選擇交互元素以減少用戶的旅行時間。在下拉菜單或xxx導航等菜單中,用戶在列表中越往下走,距離就會越大。然而,在餅狀菜單中,到不同按鈕的距離總是相同的。此外,餅狀菜單中的目標區域更大。操作任務欄,用戶需要更高的精度,因此需要更多的時間。通常,它們會阻礙通過界面的移動。
控制顯示增益
編輯控制顯示增益(或CD增益)描述了控制空間中的移動與顯示空間中的移動之間的比例。例如,硬件鼠標以與屏幕上的光標不同的速度或距離移動。即使這些運動發生在兩個不同的空間中,測量單位也必須相同才能有意義(例如,米而不是像素)。在大多數情況下可以調整CD增益設置。然而,必須找到一個折衷方案:高增益更容易接近遠處的目標,低增益則需要更長的時間。高增益阻礙了目標的選擇,而低增益促進了這一過程。Microsoft、macOS和X窗口系統已經實現了使CD增益適應用戶需求的機制。例如,當用戶的移動速度增加(歷史上稱為鼠標加速度)時,CD增益也會增加。
常見的指點設備
編輯運動追蹤指點設備
鼠標
鼠標是推在水平表面上的小型手持設備。
鼠標通過在光滑表面上滑動來移動圖形指針。傳統的滾珠鼠標使用一個球來產生這個動作:球與兩個相互成直角的小軸接觸。隨著球的移動,這些軸旋轉,并且旋轉由鼠標內的傳感器測量。然后將來自傳感器的距離和方向信息傳輸到計算機,計算機通過跟隨鼠標的移動來移動屏幕上的圖形指針。另一種常見的鼠標是光學鼠標。該設備與傳統鼠標非常相似,但使用可見光或紅外光代替滾球來檢測位置變化。此外還有迷你鼠標,它是一個雞蛋大小的小鼠標,可與筆記本電腦;通常足夠小,可以在筆記本電腦機身的空閑區域使用,它通常是光學的,包括一根可伸縮的線并使用USB端口來延長電池壽命。
軌跡球
軌跡球是一種指點設備,由容納在插座中的球組成,該插座包含傳感器以檢測球繞兩個軸的旋轉,類似于倒置鼠標:當用戶用拇指、手指或手掌滾動球時,指針屏幕上也會移動。跟蹤球通常用于CAD工作站,以方便使用,在這些工作站可能沒有可使用鼠標的桌面空間。有些能夠夾在鍵盤的側面,并具有與鼠標按鈕功能相同的按鈕。還有無線軌跡球,可為用戶提供更廣泛的符合人體工程學的位置。
操縱桿
等滲操縱桿是手柄桿,用戶可以在其中以或多或少的恒定力自由改變操縱桿的位置。
等距操縱桿是用戶通過改變他們推動的力量來控制操縱桿的地方,操縱桿的位置或多或少保持不變。由于缺乏由實際移動的操縱桿提供的觸覺反饋,等距操縱桿通常被認為更難使用。
指點桿
指點桿是一種壓力敏感的小塊,用作操縱桿。它通常在嵌入在G、H和B鍵之間的筆記本電腦上找到。它通過感應用戶施加的力來操作。相應的鼠標按鈕通常位于空格鍵的正下方。它也出現在鼠標和一些桌面鍵盤上。
Wii遙控器
Wii遙控器,也通俗地稱為Wiimote,是任天堂Wii游戲機的主控制器。WiiRemote的一個主要特點是其運動感應功能,它允許用戶通過使用加速度計和光學傳感器技術通過手勢識別和指向來與屏幕上的項目進行交互和操作。
手指追蹤
手指跟蹤設備在不接觸屏幕的情況下跟蹤3D空間中或靠近表面的手指。手指通過立體相機、飛行時間和激光等技術進行三角測量。
位置跟蹤指點設備
繪圖板
圖形輸入板或數字輸入板是一種類似于觸摸板的特殊輸入板,但通過筆或觸控筆進行控制,其握持和使用方式與普通鋼筆或鉛筆相同。拇指通常通過筆頂部的雙向按鈕或通過點擊數位板表面來控制點擊。
光標(也稱為圓盤)類似于鼠標,不同之處在于它有一個帶有十字線的窗口,用于精確定位,并且它可以有多達16個按鈕。筆(也稱為手寫筆)看起來像簡單的圓珠筆,但使用的是電子頭而不是墨水。數位板包含的電子設備使其能夠檢測光標或筆的移動并將移動轉換為發送到計算機的數字信號。這與鼠標不同,因為數位板上的每個點都代表屏幕上的一個點。
手寫筆
手寫筆是一種小型筆形儀器,用于向計算機屏幕、移動設備或圖形輸入板輸入命令。
手寫筆是個人數字助理、智能手機和一些手持游戲系統(如NintendoDS)的主要輸入設備,這些系統需要準確的輸入,盡管具有電容式觸摸屏的多點觸控手指輸入的設備已經比手寫筆驅動的設備更受歡迎。智能手機市場。
觸控板
觸摸板或觸控板是可以檢測手指接觸的平面。它是一種固定式指點設備,通常用于筆記本電腦。觸摸板通常至少有一個物理按鈕,但用戶也可以通過點擊觸摸板來產生鼠標點擊。高級功能包括壓力感應和特殊手勢,例如通過沿邊緣移動手指進行滾動。
它使用兩層電極網格來測量手指運動:一層具有處理垂直運動的垂直電極條,另一層具有處理水平運動的水平電極條。
觸摸屏
觸摸屏是嵌入電視xxx器屏幕或筆記本電腦系統LCDxxx器屏幕的設備。用戶通過用手指或一些幫助工具物理按壓屏幕上顯示的項目來與設備進行交互。
有幾種技術可用于檢測觸摸。電阻式和電容式觸摸屏在玻璃中嵌入了導電材料,并通過測量電流的變化來檢測觸摸的位置。紅外控制器將紅外光束網格投射到xxx器屏幕周圍的框架中,并檢測物體在哪里攔截光束。
現代觸摸屏可以與手寫筆指點設備結合使用,而由紅外線驅動的觸摸屏不需要物理觸摸,只需識別手和手指在距真實屏幕的最小范圍內的運動。
隨著Palm,Inc.硬件制造商銷售的掌上電腦、一些高端筆記本電腦、HTC或AppleInc.iPhone等移動智能手機的推出以及標準觸摸屏設備驅動程序的推出,觸摸屏變得越來越流行。Symbian、PalmOS、MacOSX和MicrosoftWindows操作系統。
壓力跟蹤指點設備
等距操縱桿
與3D操縱桿相比,操縱桿本身不會移動或僅移動很少,并且安裝在設備機箱中。為了移動指針,用戶必須對棒施加力。典型代表可以在筆記本鍵盤的G鍵和H鍵之間找到。通過對TrackPoint施加壓力,光標在顯示屏上移動。
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