基于多通道数字手的三维网站交互设计及用户体验研究

摘要

随着计算机技术、传感技术等的发展,在人机交互中二维的鼠标键盘已无法满足用户日益增长的体验需求,自然的身体交互方式受到关注。人类用手在认识、改造环境的过程中,不断积累知识,获得了丰富的经验技巧和操作能力,如果能将其运用到人机交互中,那计算机的可操作性及交互的自然性会大幅提升。数字手便是对人手的模仿和延伸,旨在实现人手在虚拟空间中的真实感操作。
　　功能是由结构所决定的,从手的组成结构出发,剖析手的关节运动,皮肤感知及肌肉收缩特点,在了解手的基本结构、感知、行为模型的基础上,总结出数字手的技术核心在于自然的人手运动模型的构建,多通道信息传感整合及实时的真实反馈。
　　从用户体验出发,利用温度、加速度、弯曲、压力等多传感器整合,研究数字手与三维网站虚拟空间交互方法的自然性,探究利用传感器采集到的手的生理及运动信息,并且赋予虚拟手真实操作经验的可行性。为了验证用户体验结果,从可用性及感官体验方面进行评估,同时建立学习模型分析其易用性。最终从数据中总结得出,用户能够快速熟悉使用技巧,利用数字手可以与虚拟空间产生真实而高效的互动,获得一种愉悦的交互体验。
　　从拓展体验的角度来看,数字手是手的智能分身,对手的感知尺度及实践范围都有所拓展,从认知学、智能哲学、心理学等方面提炼出数字手对用户具身化探索体验、智能化遥控体验、直观化交流体验的构建。
　　综上所述,数字手能够拓宽人类探索的领域、增强感知的维度,开启思维与创造能力。数字手与虚拟空间的交互,是人手的经验知识与多通道感知的结合,将手的生命信息注入到虚拟空间中,将呈现出一个具有直观化特点的空间。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容和研究方法

第2章 基于生理功能的多通道数字手的技术构造

2.1 数字手基于手部结构的关节运动

2.2 数字手基于皮肤的多通道传感

2.3 数字手基于肌肉的差异化操作

2.4 本章小结

第3章 基于多通道数字手的交互设计及评估

3.1 基于数字手的三维网站交互方式分析

3.2 多通道数字手的功能设置

3.3 基于多通道数字手的三维网站交互设计

3.4 基于多通道数字手的交互体验评估

3.5 本章小结

第4章 多通道数字手构建的用户体验研究

4.1 数字手对用户具身化探索体验的构建

4.2 数字手对用户智能化遥控体验的构建

4.3 数字手对用户直觉化交流体验的构建

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

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致谢