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第一章人机交互概述
人跟电脑、平板、手机等看得见摸得着的计算机进行交互,和嵌入到汽车、电视、微波炉等机器内部的计算机进行交互。人机交互无处不在,人机交互技术可以提高人们的工作效率,使人们的工作生活更加简洁,更加方便。
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●1.1什么是人机交互
人机交互的概念,从不同角度介绍人机交互
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●1.2人机交互的发展历程
介绍人机交互从萌芽走向发展和成熟阶段
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●1.3人机交互的新技术
以手势识别、动作识别、语音识别等为基础的自然人机交互技术不断涌现。
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●1.4人机交互的应用
介绍人机交互技术在新工科,新医科,新文科,新农科以及其他各个领域的应用
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第二章认知过程
认知过程即是认识客观事物的过程,即对信息进行加工处理的过程,是人由表及里,由现象到本质反映客观事物特征与内在联系的心理活动。
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●2.1认知心理学
认知心理学认为知识是决定人类行为的主要因素。它研究人的高级心理过程。
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●2.2感知
用户通过感知向计算机输入信息,并接受计算机输出的信息。
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●2.3认知
认知涉及认知处理,如思维、记忆、学习、幻想、决策、看、读、写和交谈等。分经验认知和思维认知。
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●2.4认知系统概念模型
介绍认知系统概念模型,包括思维模型,信息处理模型,外部认知模型。
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第三章交互设备
计算机系统的人机交互功能主要依靠可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。数字设备通过捕获和感知,接收人的肢体动作或语音等信息,完成信号转换,达到对设备控制和操作的目的。
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●3.1输入设备
文本输入设备,指点输入设备,图像输入设备等。
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●3.2输出设备
显示器,投影设备,电子墨水,打印机,语言交互设备等。
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●3.3三维空间和虚拟现实交互设备
三维空间定位设备,三维输入输出设备等。
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第四章人机交互技术
近年来,随着机器视觉、人工智能、模式识别技术的发展,以及相应的计算机软硬件技术的进步,自然人机交互技术不断涌现。
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●4.1人机交互输入模式
请求模式(Request Mode),采样模式(Sample Mode),事件模式(Event Mode)。
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●4.2基本交互技术
基本交互技术,定位,笔划,定值,选择,字符串输入
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●4.3二维图形交互技术
几何约束,引力场,拖动,橡皮筋技术,操作柄技术。
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●4.4三维图形交互技术
直接操作,三维Widgets,三视图输入。
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●4.5自然交互技术
多点触控,手势识别,表情识别,语音交互,眼动跟踪等自然交互技术。
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第五章人机交互系统的设计
设计者需要弄明白用户需要什么样的产品。系统分析阶段需要了解产品的特性、用户的特性,需求的获取、分析和验证。
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●5.1图形用户界面设计思想
图形用户界面是最常见,也是最常用的交互方式。图形用户界面是基于图形方式的人机交互界面。
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●5.2理解用户
衡量一个以用户为中心的设计的好坏,关键点是强调产品的最终使用者与产品之间的交互质量。
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●5.3设计流程和任务分析实例
理解系统中每个参与者及其所需完成的任务。
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●5.4任务分析实例
每个使用行为都是由若干步骤组成的,这些步骤可以使用顺序图进行描述。以读者借书的序列图为例说明。
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●5.5以用户为中心的界面设计
以用户为中心的设计方法有很多种,包括图形用户界面设计与评估,以用户为中心的逻辑交互设计,用于交互优化的结构化用户界面设计,以使用为中心的设计,OVID设计。
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第六章人机交互模型
人机模型是人机界面软件的程序框架,它从理论上和总体上描述了用户和计算机的交互活动。
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●6.1目标操作方法和选择行为模型(GOMS)
GOMS通过目标、操作、方法以及选择规则四个元素来描述用户行为。
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●6.2时序关系说明语言(LOTOS)
用一套形式化和严格的表示法来刻画系统外部可见行为之间的时序关系。
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●6.3用户行为标注(UAN)
主要描述用户的行为序列以及在执行任务时所用的界面。
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●6.4任务模型表示法(CTT)
一种基于图形符号的,采用层次的树状结构来组织并表示任务模型的方法。
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●6.5行为模型和结构模型的转换
状态转换网络,在模型转换的整体框架中体现了进行转换的基本思想和意义
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第七章人机交互系统的评估方法
评估主要目标: (1)系统功能的方位和可达性。 (2)评估交互中用户的体验。 (3)确定系统可能存在的特定问题。本部分将从可用性测试、专家评审法和可用性调查三个方面描述。
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●7.1可用性与可用性工程
可用性并不仅仅与用户界面相关,而是有更广泛的内涵。
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●7.2支持可用性的设计原则
介绍提高可用性的基本原则,这些原则分为可学习性、灵活性和鲁棒性三类
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●7.3可用性评估
用户模型法、启发式评估、认知性遍历,行为分析、用户测试、放声思考法、问卷调查和访谈法等。
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第八章Unity3D基础操作
可以使用Unity3D轻松创建建筑可视化、三维视频游戏、实时三维动画等。Unity 3D游戏软件在虚拟仿真技术领域具有高的可移植性。
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●8.1Unity3D的安装和资源应用
介绍Unity3D特点,安装,外部资源应用
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●8.2视图编辑器
Unity的工作视图包括Game、Scene、Hierarchy、Inspector、Project、Console等视图。
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●8.3Unity3D的应用
学习摄像机,光影,物体父子级关系,地形系统,预制件,刚体,粒子系统等
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●8.4Unity3D的实例
通过Unity实例操作,学习相关知识
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第九章虚拟现实交互技术
介绍虚拟现实系统的特点,分类,发展过程和应用
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●9.1虚拟现实技术的概述
虚拟现实的定义,和三个重要特征,分别是沉浸感、交互性和构想性。
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●9.2虚拟现实系统的分类
学习桌面虚拟现实系统、沉浸式虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统等。
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●9.3虚拟现实技术的发展
介绍虚拟现实技术的发展历程,研究现状,发展趋势。
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●9.4虚拟现实技术的应用
以虚拟现实技术的校园漫游系统设计与实现为例,进行简要讲解。
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第十章增强现实交互技术
介绍增强现实技术的基本概念,核心技术和移动增强现实,以及增强现实应用实例。
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●10.1增强现实技术特征
学习增强现实的定义,以及AR的三个特征:虚实结合、实时交互、三维注册。
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●10.2增强现实的核心技术
增强现实技术包括显示技术、三维注册技术、标定技术、人机交互技术等技术。
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●10.3增强现实应用实例
以越王楼AR明信片为例子,对相应设计进行讲解。