信息移动交互

信息移动交互（精选8篇）

信息移动交互 篇1

0 引 言

2007年,Tim Berners-Lee提出了Web的三个发展方向,即“Web可以通过各种网络和不同设备来访问”,“Web应用将会在人类社会变得更加普及”[1]。随着今日网络环境的变化,如2009年1月3G牌照在中国发放[2],以及出售移动应用的在线软件商店模式流行,使得这种预见正变成现实。因此在移动平台上部署Web应用成为一种趋势。

当前移动平台上的Web信息交互方式主要有两种,一种是利用手机浏览器,如国内的优视动景推出的UCWEB系列;另一种是利用Web service技术。出于安全性考虑,浏览器一般不能操作手机的底层数据,比如用户的通信录、地理位置等信息。因此限制了基于浏览器的Web应用的社交特性和使用范围。使用Web Service技术是实现交互的较好方案,具有客户端访问权限大、Web服务功能单一、效率高等优势。本文在后者基础上提出了面向移动平台的Web信息交互模型。该模型可以快捷、高效地完成Web服务器与移动设备的交互,如智能手机、PDA、laptop等。

模型总体上可分为三层:网络通信层、网络服务代理层和信息表现层,如图1所示。分层设计具有层与层之间耦合度低、各层逻辑可复用等优势。

1 网络通信层

1.1 主要作用

该层主要实现智能设备与服务提供商之间的通信,即实现了HTTP协议在移动设备上的封装,形成一个可供模型上层使用的通信模块。

1.2 该层实现所面对的问题及解决方案

由于移动设备具有低带宽、社交网络内容具有隐私性等特点,该层所面对的问题主要有以下三个方面:

1.2.1 网络数据传输量的大小不一

针对简单的文本类型数据,如操作指令、评论内容等,使用HTTP中的GET或者POST方式直接封装成HTTP协议数据包传输。

针对复杂的、大量的流媒体类型数据,如图片、音频、视频等,使用二进制流的方式传输。

1.2.2 通信方式各异

网络通信有异步、同步两种方式,模型采用了委托模式实现了异步传输回调机制。它的优势在于,允许开发者通过委托类自定义当网络数据传输成功、失败、到达等行为发生时,移动应用执行的特定回调函数,而不用一直等待传输的完成,比同步传输更加高效和灵活,可以使用户有更好的使用体验。但某些情况下同步传输也是需要的,比如得到用户授权的过程就比较适合发起同步请求,待用户授权后才开始继续下面的请求。

1.2.3 网络分发内容具有隐私性

在使用API的过程中,不可避免的要遇到授权问题,常用的授权手段主要有两种方式:一是基于用户名和密码的体系,这种方式需要用户向第三方开发者暴露用户名和密码,安全性不高;另外一种是基于OAUTH[3]协议的开放授权认证体系,该协议已经获得各大互联网公司的普便认可和实现,可见其安全性还是有保证的。本文结合当前Web平台授权方式的使用习惯以及未来发展趋势,在模型中仅引入了基于OAUTH协议的授权方式。实现描述请参见1.3节。

1.3 认证模块

OAUTH认证实现的过程就是客户端和OAUTH服务提供商交互的过程,本节主要分析了OAUTH的关键URL以及认证流程。

1.3.1 OAUTH认证中的三个关键URL

1) 获取未经用户授权的TOKEN(令牌)

该URL的作用是获取用户授权TOKEN,同样也使得第三方应用程序必须接受服务提供商的验证,确保应用程序的安全性。如https://www.google.com/accounts/OAuthGetRequestToken。

2) 获取用户授权的TOKEN

服务商提供登录页面供用户授权,如https://www.google.com/accounts/OAuthAuthorizeToken。

3) 以用户授权TOKEN换取ACCESS TOKEN

该ACCESS TOKEN是第三方应用程序访问的通行证,可用来操作用户的受保护资源,一般情况下,该TOKEN是一个用户对应一个,可以保存供下次使用。如https://www.google.com/accounts/OAuthGetAccessToken。

1.3.2 OAUTH认证的流程图

1.4 实 现

1.4.1 OFHttpClient类

完成的具体的底层网络通信功能。类图如图3所示。

1.4.2 OFHttpClientDelegate接口

定义了异步网络通信的回调函数集合,网络传输完成后,实现该接口的类进行数据存储以及异常处理。

1.4.3 OFHttpClient类

实现客户端OAUTH认证的功能模块。描述详见1.3节。

1.5 该层实现流程图

2 网络服务代理层

2.1 主要作用

将远程服务本地化,即通过代理类将远程资源API调用转换为本地函数调用。该层的实现涉及到高效的服务器资源设计以及客户端代理的实现。

2.2 开放服务器端的资源

模型没有使用基于SOAP协议的Web service,而是采取了符合REST[4]风格的、面向资源的Web服务架构。REST风格由Roy T. Fielding定义,它强调组件之间要有一个统一的接口[4];在面向资源的架构中,请求的内容信息包含在URI中。可以这样简单比喻这两者的结合,前者提供方法(GET、POST、PUT、DELETE等标准的HTTP方法),后者提供方法的参数。

2.2.1 REST风格的特征

在文献[4]中已经很全面地说明了REST风格的软件框架,因此本文并不赘述REST的全部风格,而是分析模型所依赖的部分REST风格的特征:

1) 服务器响应的请求方法不是像“getSomeObjects”一样的自定义方法,而是标准的、在HTTP协议中良好定义的方法,如GET、PUT等。由于当前网络服务提供的多样性,这样的方法定义就简化了客户端的实现,使得通用客户端成为可能。这也是简化模型第一层实现的基础——仅需实现GET、PUT等方法。

2) 有效的、简单的缓存实现机制,这是HTTP协议本身支持的,不再需要其他额外的、甚至有时候是复杂的配置,比如SOAP协议需要附加的机制来实现缓存。无线网络的主要弊端就是带宽小,尽管随着3G的应用,问题得到了进一步的缓解,但是带宽无论什么时候都是宝贵的资源,缓存机制的引入对于移动设备的应用可说是必须的。

3) REST方法的返回值都是标准化的、独立于平台的,他们由HTTP协议中定义的响应码,以及请求内容的XML、JSON表示组成。同样的原因——服务以及服务提供商的多样性,使得标准化的响应表示更有利于服务之间的连接,模型第三层所推荐的服务应用之一——MASHUP[5]正是依赖这一特性,请参见3.1节描述。

2.2.2 面向资源的框架

该框架是基于REST风格衍生出来的一种设计理念,它依赖于HTTP设计的初衷——HTTP方法操作的都是资源,Web上的每样东西都需要用URI来描述。综合各种对“资源”的定义,本文认为,资源就是服务想要对外提供的东西,可以是一个数据库表、一个文档、一个action甚至是一个算法的最后结果。

在面向资源的框架中,最重要的部分在于设计合理的、符合REST接口类型的资源表示。它遵循如下的设计原则:

1) 所有的服务都是以资源的方式暴露的,包括像上传一张图片这样的动作行为。

2) 各种资源之间尽可能地做到松散耦合。

例如,针对一个图片分享服务的资源设计如表1所示。

2.3 服务的客户端代理实现数据结构

因特网上服务具有多样化的特点,同样客户端设备也具有多样化的特点,因此没有一个适用于各种平台的特定服务API的实现。但是,本文结合在各种主要手机平台(IPHONE、SYMBIAN、Windows Mobile等)上实现FLICKR客户端的经验,整理出一套较为通用的实现流程,可以减轻用户构造客户端的负担。

2.3.1 CONTEXT类

该类的主要作用是在客户端上记录远程服务分配给移动应用的上下文基本信息,比如用于针对用户访问授权用的KEY、SECRET、授权后获得TOKEN以及该服务提供的所有API的入口地址(URI)等。这相当于该移动应用在服务提供商的注册信息。

2.3.2 REQUEST类

该类是模型实现的HTTP通信子层的实例,用来完成真正的URI请求。针对两种类型的数据传输,模型提供了不同的方法实现:

1) 文本类型的GET、POST、PUT、DELETE方法,方法原型如下所示:

performMethod:(NSString*)strMethodName methodType:(NSUInteger)iType withArgument:(CInArg)objArgument{}

2) 流媒体类型的POST方法,该方法从上传的媒体数据源创建一个输入流(InputStream),然后设置HTTP协议的Head部分,比如将“Content-Type”设置为“image/jpg”或者“binary”等,再将该输入流设置为HTTP协议的Body部分,最后发起异步传输请求。

2.3.3 CONTEXT类以及REQUEST类交互的数据结构

2.3.4 XMLParser、JSONParser类

用于XML文件或者JSON文件的构建、解析,是该模型的主要辅助类。由于该类用途广泛且有很多的开源实现,因此本文不再赘述。

2.3.5 附加资源

由服务提供商的说明文档提供,可以使用配置文件引入,无需特定数据结构。

1) API的endpoints——即特定服务API的URI;

2) 以及服务提供商确定的数据响应格式,常用的有XML和JSON两种类型。

2.4 实现的流程图

2.5 实现的困难和解决方案

2.5.1 服务器响应异步请求

一般情况下,异步请求操作都会持续较长时间,且如果客户端的数量较多,比如千万级,并都保持连接,那会消耗掉所有的服务器资源。模型中采纳了SUN公司的Cloud API工作组提出的一种符合REST的解决方案,该方案正在持续改进中且有望成为标准。从总体上考虑,该方案由三部分组成[6]:

1) 为每个异步操作创建对应的HTTP资源类型——状态码资源,它用来表示该操作的完成进度,可以通过向客户端和服务器协商好的URI发送GET请求获得该状态码的资源表示,借此判断操作是否完成;

2) 服务器接收到异步请求后立即向客户端返回HTTP协议的201响应码,表示操作已经开始,同时初始化1)中描述的状态码资源,并将其作为响应的“body”部分;

3) 方案定义了类似“WebHook”的回调机制,一旦操作完成,服务器会通过协商好的回调URI通知客户端。

2.5.2 与传统的基于SOAP协议的Web Service对比

传统的Web Service调用称之为RPC风格;另外一种就是REST风格。后者更适合移动应用程序,原因如下:

1)完成同样的功能,从交互的数据量对比上,REST实现更少,因此,REST实现的数据传输速率就更快。这里有一组对比数据,见表2,完成的任务是,分别使用AMAZON提供的REST和SOAP接口从其服务器上获得所有有关“Harry Potter”的书籍信息。

2) REST仅使用HTTP协议,这样移动平台上的客户端程序的实现复杂度就会降低。这对于移动设备宝贵的CPU资源也是有利的。

综上,从带宽、计算资源等方面考虑REST比SOAP更适于提供针对移动设备的服务。

2.5.3 代理类的动态实现

随着互联网上服务数量的增加,由人工从服务提供商提供的文档转换为本地API调用会带来很大的负担。文献[7]提出来一种动态的、异步的调用Web服务的框架,它的主要原理是定义一整套独立于特定服务的消息机制,开发者使用的是该框架内已定义的消息类型,之后由框架负责将该消息类型转变到针对特定服务的请求。由于SOAP和REST风格的不同,该框架解析特定请求的方式也不同,针对SOAP请求,使用的是WSDL解析器,而对REST请求是从特定的REST请求实例中得到的规则之后,再解析其他类似请求。因此,该框架对REST请求的解析还存在局限性。随着REST优势的显现,也有许多互联网公司提出了针对REST服务的描述语言,即Web应用程序描述语言(WADL),它类似于SOAP使用的WSDL。当前已经有这样的在线服务如:REST Describe[8]。但是,由于WADL只能对以XML格式表示的资源进行描述以及外界质疑WADL本身的必要性,因此WADL还没有得到权威组织的认可,距离标准化还有一段路要走。

3 信息表现层

模型选择MASHUP作为信息表现的方式,组合从模型第二层所获得服务数据。

3.1 移动MASHUP

3.1.1 MASHUP的定义

在wiki上,MASHUP定义为从多个外部数据源组合数据或者服务形成新服务的Web网页或者应用程序。它和OPEN API——本文第二层描述的服务提供方式,具有天生的关联性。

3.1.2 选择MASHUP的意义

1) MASHUP从本质上符合REST规范,这与本文的第二层选择的API服务提供体系结构相符,因此MASHUP具有了REST的优势,适合部署在移动平台上的应用。

2) MASHUP是移动设备自身服务接入Web服务的有效方式,比如GPS信息服务与Google Maps服务的MASHUP。

3.1.3 情景举例

用户A的手机查询Facebook上的好友B的生日信息,以及B在Amazon上购物计划清单信息,便可以在用户A经过销售这些物品的商店时通知他,然后A可以经过网上送货服务转交给B。这个场景完全具有可行性,但是没有哪一个服务商可以独立地做到。而MASHUP正好可以适应这种生活趋势。

3.2 研究现状以及未来的挑战

MASHUP在2007年兴起之后,至今已经发展较为成熟,并且也已经出现了可视化的MASHUP制作工具,如Google Mashup Editor、Yahoo Pipes!等。但是,移动MASHUP尚有许多挑战,如可视化的移动MASHUP工具、语义信息的使用以及社会化挑战等[9]。

4 模型应用举例

模型的一个应用实例是iPhone native应用Thingstodo-opentodo,该应用程序已经在应用商店出售(http://www.appstorehq.com/thingstodo-opentodo-iphone-29366/app/buy?ref=search.appcraver.com)。主要功能是,用户随时地添加日程,设置提醒时间等特性后(如图6所示),通过指定URL(http://65.232.1.70/opentodo/task)以POST方式上传到Web服务器。服务器会在设定的时间到达时通知日程指定的接受用户群,从而完成日程分配。同时,接受用户通过特定的URL(http://65.232.1.70/opentodo/username)以GET方式获得日程,从而完成日程的下载。该应用的后期版本支持了Google日历同步功能,利用Google Calendar API实现了Web服务器和Google服务器的交互,获得约5000份的下载量,充分展现了MASHUP的优势。

5 结 论

模型完成了服务提供者和资源消费者之间的连接,本质上与浏览器有着类似的功能,但有更大的灵活性,更适应于移动设备专一的业务需求,以及未来Web用户对服务的可定制化要求。从国内外各大SNS网站,如Google、Facebook、Flickr等,所提供的手机客户端应用程序来看,其中的设计理念都与本文的模型较为类似。在同一个平台上,实现模型的一、三层之后就很容易复用以前的代码,这会大大减小开发者的工作量,加快应用的开发。

摘要：随着移动时代的来临,Web上的信息交互平台开始由浏览器转向移动客户端。信息的可定制化以及可交互性是移动Web应用所面临的问题,通过对整个Web信息的交互过程进行抽象,提出了三层信息交互模型。第一层实现了移动客户端上的通信模块,向上层提供了标准的HTTP操作接口。第二层调用API与服务器通信,服务器借用RESTFUL API的方式对外提供资源。第三层使用MASHUP方式展现客户端集成的服务。整个模型提供了针对移动平台部署服务、获取服务以及展现服务的快速解决方案。

关键词：移动平台,信息交互,RESTFUL API,移动MASHUP

参考文献

[1]Tim Berners-Lee.The Future of the World Wide Web[R/OL].CSAILDecentralized Information Group:Massachusetts Institute of Technology[2007-03-01].http://dig.csail.mit.edu/2007/03/01-ushouse-future-of-the-web.html.

[2]Zhaoll.国外3G发展的现状与经验[S/OL].科技日报[2009-01-15].http://industry.tech110.net/html/article_385796_1.html.

[3]Mark Atwood.OAuth Core 1.0[S/OL].OAuth community[2007-12-04].http://oauth.net/core/1.0.

[4]Roy Thomas Fielding.Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures[D].Irvine:University of California,2000.

[5]Wikimedia Foundation Inc.Mashup(web application hybrid)[S/OL].Wikipedia.[2009-03-03].http://en.wikipedia.org/wiki/Mashup_(web_application_hybrid).

[6]Craig McClanahan.PROPOSAL:Handling Asynchronous Operation Re-quests[EB/OL].Sun Microsystems,Inc[2009-06-09].http://kenai.com/projects/suncloudapis/forums/forum/topics/911-PROPOSAL-Han-dling-Asynchronous-Operation-Requests.

[7]Philipp Leitner.Daios-Efficient Dynamic Web Service Invocation[J].IEEE Internet Computing,2009(3):72 80.

[8]Thomas Steiner.RESTDescribe&Compile Documentation[EB/OL].Google,Inc[2007-08-01].

[9]E Michael Maximilien.Mobile Mashups:Thoughts,Directions,andChallenges[J].IEEE International Conference on Semantic Compu-ting,2008(8):597 600.

信息移动交互 篇2

是的，有些时候，我就在想这个简单的问题，而那时我的答案还是：界面是对软件应用解决方案的显性，使用图形化符号，向使用者解释它的功能与任务，

但最近一些认知却让我对这个问题有了新的回答：界面就是软件应用它本身。它不是一份对软件应用功能的图形化说明书，不是对软件应用功能与任务的图形化翻译，它就是软件应用本身，并且与之浑然天成。

一个简单的问题，仅仅从展开的iPad文件夹时界面的呈现，你觉得，有多少种方法，可以收缩起这个文件夹？

方法其实有三种：点击（Tap）文件夹图标或者点击其他区域；向上拖动（Flick）界面；双指在两侧向内滑动（pin close）。

第一种也许你早就知道，但后面两种，你也许会将信将疑地去尝试，相信我的说法。

所以，从我的角度上而言，这也许是人家常说iOS操作简单易懂的原因。在你点击文件夹后，文件夹展开的的这个动画，以及最终他的视觉样式，已经告诉你了，他应该怎么去关闭，你会不由自主的，就学会这些操作。

而这就是隐喻。《iOS Human Interface Guidelines》里面是这样解释隐喻对体验的影响的：当你应用中的可视化对象和操作按照现实世界中的对象与操作仿造，用户就能快速领会如何使用它。（When virtual objects and actions in an application are metaphors for objects and actions in the real world, users quickly grasp how to use the app.）

对我而言，iOS的文件夹更多的像一个抽屉的隐喻，并且，它的顶部还是玻璃材质的。从拉开的动画当中，他建立了一个类似抽屉的空间，你一看就明白了。

界面与界面之间，并不是简单的线性关系

我们不得不否认的一点是，界面与界面之间其实是应该纯在联系的，我指的这种联系是说，空间感。存在相互之间的层级和逻辑关系的，而且这种关系，越符合现实的，越好。越容易让别人理解，越来越不用让别人学习。

这就是我们需要做隐喻，我们需要通过它，去表现界面之间的关系。

隐喻给人以可预测性，用户能够轻易的理解你设计的软件应用。这是一种掌握的感觉，是一种控制的感觉。当用户操作时，他们知道下一步即将出现什么、怎么回去——即使是在第一次操作。

为什么需要在移动界面中注意隐喻设计？

1.导航缺失

一个触摸屏手机的物理尺寸在3.7寸左右，与一张信用卡相当。在这么狭窄的空间内，我们则不能秉着PC客户端“在一个主界面内完成大部分的任务”的思想，去设计移动客户端。我们必须把界面分拆。

与之而来的问题是，分拆后的界面是有逻辑的，但我们并不能照搬PC客户端中的方法：使用任务栏，层叠的模态对话框去表现这种逻辑。

因为我们根本就没有空间，所以我们得另辟蹊径。

所以，我们把界面拆分得更多独立化，让界面变成卡片式，一个界面只完成一项任务，保证界面之间联系的单一化，避免界面之间逻辑，或者跳转的混乱。

2.缺乏物理力学反馈

传统的手机上，用户使用键盘，去操作屏幕上的视觉对象，键盘在这个阶段中，扮演的其实是用户操作行为的翻译器。而iPhone的出现砍掉了这种操作行为的翻译，变成直接触摸，这是一项伟大的进步。

iPhone虽然缩短了操作行为的执行阶段，但却给操作行为的反馈阶段带来了麻烦：只有视觉反馈，手指触摸的物理力学反馈消失了。

你的手指不再能够感受到键盘按下的物理力学压力，甚至，假设你手指粗壮一点，你就几乎没法看见按钮是否被按下。而在输入时，这种情况尤甚，键盘手机上有着悠久历史的高效的“盲打”输入方式只能进入历史的存档中。

因此，我们更多的需要利用用户的视觉和听觉，去提供反馈。

隐喻设计内容

对于一个产品来说，隐喻设计不仅仅是动画，各种即时状态细节的设计，更多情况下，我们需要按步骤的去完成整个隐喻的系统性与结构化设计。他包含以下几项内容：

1.拟物化视觉外观与听觉反馈

隐喻设计的第一步，从应用的外观着手，如果可以的话，你应该考虑应用的外观表现出真实物理的肌理材质，以及合理的光影效果，并且，得正确的显示界面的元素的相互之间的空间层次感。

另外我们不能忽视的一种拟物化设计：音效。它不仅是对缺乏物理力学反馈的一种弥补的手段，在某些情况下，也是一种有效的反馈机制，如当屏幕处于关闭状态下时（这是经常的事情），拟物化的音效更能让用户了解当前用户的状态。iOS解锁屏幕的声音你还记得吗？还有敲击键盘的声音，以及照片拍摄的声音。这都很好的拟物化音效。

拟物化的外观很大程度上降低了用户的认知成本，无需阅读额外的文字，用户只要看到软件的样子，就知道它的用途，

2.即时反馈

假设，你在触摸屏的设备上，使用手势执行某项操作，但界面上没有任何的反馈。你就不得不去猜测一下，你遇到的是下面的那种情况：

你的操作手势有误，软件无法响应

程序当机了，暂时没有响应

对于情况二，很抱歉，我们也许实在无能为力。但是对于情况一，我们得有必要讨论一下，如果反馈用户操作手势有误，并指引或者帮助用户到正确的操作中了。

由此看来，传统网页上使用的反馈方式，移植到触摸屏设备上，实在是水土不服。移动设备最好的错误反馈，应该是即时跟随用户的手势操作的。

如上图示意，这才是一个触摸屏上，应该具备的一种反馈，它即时响应了用户的手势动作(即使可能是错误的)，而当用户释放操作时，又自动回归到正确的操作结果中来。

对于任何一个软件应用来说，他都是有学习成本的。有的成本高到离谱，比如Office，Photoshop之类的生产力软件，但也有低成本的，如计算器，记事本等。当软件应用而行拟物化设计之后，其实这已经降低了一些学习的成本。但如何继续降低学习成本？让用户犯错，并从错误中学习。

即时反馈缩减了操作与反馈之间的距离，有效降低了用户纠正错误的修复成本，也提高了用户学习的效率。

3.流动式动画

传统的软件界面之间的切换表现得较为粗暴，大部分情况下，他只显示命令执行前和执行后两个界面，而忽略了他们之间的那段过程。而在真实世界中，倘若没有这个过程，你甚至很难理解过程两端的界面，是如何联系起来的。

动画有一种无法比拟的表现力，它是与用户的最有效的沟通方式，一个精致，微细的动画，能够友好的衔接两个界面之间的切换，同时他还有以下的作用：

表现软件当前状态

提供对用户有用的反馈信息

加强用户直接操作的控制感

通过视觉表现用户的操作的结果

流动式的动画贯穿在整个iPhone操作系统中，也包括在非沉浸式应用程序中。但作为隐喻设计的一种手段，我们需要留意的是：动画只是常用于提高用户体验，它本身并不是用户体验的焦点。

隐喻设计的评判标准

1.符合现实逻辑的界面空间

流动式的动画成为隐喻设计的最后一块拼图，但是我们仅仅把拼图拼起来是不够的，我们还需要检验，这样的拼图是否符合真实世界的逻辑。

Flipboard始终如一地采用翻页的动画效果，无论是从首页进入，抑或是从某个订阅源中返回。他甚至还精细的制作了三种翻页动画效果：只翻动一页，翻动两页，翻动三页和以上；他给以用户这样一种感觉：

我订阅的所有内容，是一本杂志

任何页面都没有互相从属的关系，只有先后秩序的关系

在首页上的方块型的东西，等于杂志的目录

而国内的同类产品杂客，他所呈现的界面空间却稍有不同，整体上，他像是一个时刻变换封面的杂志柜。

但个人感觉，从杂志柜进入杂志的过程动画，有点粗暴且难以在现实生活中找到相关性。个人观点，若此过程动画能与iBooks打开书籍的动画类似或相同。也许更加符合现实逻辑。

2.自圆其说

简单来说，你的界面是如何进入用户的视眼，也应该以相反的方式，从界面中消失，并且，这个过程，是能够自圆其说的，且符合真实生活的隐喻的。

3.响应用户的直觉手势

移动设备最大的特点是：直接操作。如果你设置了你的界面是从下方推入，那用户可能会直觉性的认为，我把新界面向下拉，这个界面即可消失。

从图可以看到腾讯爱看成功的照顾到了用户从隐喻设计中所得到的直觉性手势，只需向下拉，用户就可以关闭此界面。

从外观上看，评论界面都处于主界面之下，而动画效果都属于主界面向下拉伸，评论界面向上推至界面顶部。但是杂客的同样响应了用户的直觉性手势，只需在正文界面中，向下拖动，即可激活评论界面，这不得不算是在twitter客户端上的一种进步和超越。

总结

其实理解移动界面的隐喻设计，并不是一件非常困难的事情，因为这是一个化繁为简过程后的结果。而困难的是：设计师应该跳出传统的按钮，点击等交互操作的局限中来，更多了考虑到和现实生活的逻辑结合和用户的直觉手势的响应。

对于移动的软件应用来说，隐喻设计的初衷是为了解决导航缺失和物理力学反馈缺失的问题，但同样，这也是移动产品的竞争力的核心体现。如何帮助用户更快的理解你的软件应用，如何帮助用户更顺畅的使用你的软件应用。这是我们每个设计师，都应该去真实生活中去寻找的答案。

信息移动交互 篇3

1 系统结构分析

本系统的开发, 是典型的Mis开发。采用流行的JSP+SQLServer 2005体系和关系型数据库技术, DBMS采用SQL作为数据库平台, 并采用JDBC的连接技术使应用程序与数据库完美连接;同时, 该设计的网站模式是B/C模式。

JSP (Java Server Page服务器网页) 是以Java语言作为脚本语言的, 它为创建高难度的WEB应用提供了一个独特的开发环境。且JSP是面向服务器的, 因此支持任何浏览器。JDBC是JAVA应用程序与数据库的沟通桥梁。它提供了三项服务功能:一、与数据库建立连接。二、将SQL语句传递给数据库。三、从数据库取得SQL语句的执行结果。

Microsoft SQL Server 2005是一个全面的数据库平台, 使用集成的商业智能 (BI) 工具提供了企业级的数据管理。

JDBC (Java Data Base Connectivity) 技术是SUN公司提供的一种支持基本SQL功能的通用的应用程序接口 (Application Programming Interface) 。它由一组用Java语言编写的类和接口组成。通过这些类和接口, 程序开发人员可以在Java语言中方便地建立与数据库的链接, 通过执行相应SQL语句, 完成对不同数据库的访问。

B/S (Browser/Server, 浏览器/服务器模式) 模式是一种以Web技术为基础的新型的MIS系统平台模式。主要由客户应用程序 (Client) 、服务器管理程序 (Server) 和中间件 (middleware) 三个部件组成。把传统C/S (Client/Server, 即客户机/服务器) 模式中的服务器部分分解为一个数据服务器与一个或多个应用服务器 (Web服务器) , 从而构成一个三层结构的客户服务器体系。

2 系统功能介绍

利用教学沟通管理系统可以节约更多的教学资源, 方便校方与家长进行沟通管理。最大程度实现教学资源共享。

该系统分为3个功能角色, 下面将按照功能角色对功能进行描述:教师角色功能介绍:

教师信息管理、学生信息管理、家长信息管理、公告信息管理、课堂表现信息管理、学生成绩信息管理、图书借阅信息管理、家长留言管理;学生角色功能介绍:个人信息管理、公告信息查看、课堂表现信息查看、学生成绩信息查看、图书借阅信息查看;家长角色功能介绍:个人信息管理、公告信息查看、学生课堂表现查看、学生成绩信息查看、图书借阅信息查看、在线留言管理。

纵观三个功能角色的功能描述, 教学沟通管理系统可以对高校、家长、教师、学生的信息进行管理;可以方便家长学生随时获得学校动态以及学生的在校表现情况;可以使得家长和老师通过平台留言进行沟通。

3 系统应用前景

随着计算机和网络硬件技术的发展, 国内各高校教务系统建立了计算机办公设施和校园网络装备。全国各高校纷纷开始采用教务管理系统对学校事务进行管理。它以网络为平台, 对学校各项事务进行各方面的管理, 为用户提供充足的信息和快捷的查询、修改手段, 已成为日常必不可少的管理软件。相较于近几年迅猛发展的教学管理系统, 教学沟通管理系统作为一项融合管理及沟通为一体的全新研究方向能够更好的带动信息化教学进程的推进。

教学沟通管理系统的研究是一款提供面向家校生三者之间的一个网站。网站适用范围主要是各高校学生、家长、学校, 旨在加强三者之间沟通的同时在日常中的种种需求给予不同程度的满足。进而填补目前我国各大高校教学管理系统中沟通的空白。

4 结论

在各个高等学校, 基于校园网的网络平台已经搭建起来, 为教学教务的信息化管理提供了网络基础。虽然很多单位、部门、公司都曾着手开发了教务管理软件, 但是目前各高校所使用的系统仅仅用来通告和管理, 沟通却没能得到很好的推广。因此, 教学沟通管理系统的开发和设计可以大大提高了学校工作的效率, 为家校携手共助学生成长提供平台。

摘要：家校生信息交互系统即是教学沟通管理系统, 其研究目的:在于优化教学管理体制, 提高职能部分工作效率, 为信息交互提供一个平台。方法:采用流行的JSP+SQLServer2005体系和关系型数据库, 以B/C (Browser/Server, 浏览器/服务器模式) 进行系统开发。结果:教学沟通管理系统极大地优化了教学体制, 减少了教学资源和人力资源的浪费, 方便了信息的交流。结论:计算机及信息技术的迅猛发展必然导致传统的管理方式会被信息管理所取代。计算机作为一种工具, 只有将此种工具与实践结合起来, 才具有社会价值及使用价值。

关键词：教学,沟通,管理,JSP,SQLSever

参考文献

[1]张文建, 魏茂军等.JSP案例开发[M].北京:中国水利水电出版社, 2005, 56-110.

[2]毕建信.基于MVC模式的Web应用研究及实现[D].武汉:华中科技大学.

信息移动交互 篇4

而在高速移动信道技术的研究中,基本的研究模型依然是:信源-中继信道-信宿。在研究中,通过引入类似LDPC之类的信道编码,人们已经能够在一定程度上提高系统的鲁棒性并实现较高的信息传输率(LDPC码已经接近了香农极限)。在本文中,我们首先对高速移动网络中的信道影响因子进行研究;提出可以通过划分层次,在交互中实现因子之间的互相传递和影响。同时,依据这种影响因子,我们对LDPC码进行了一定程度上的改进和优化。最后通过实验,对我们的改进、优化进行了仿真。

二、信道影响因子及信道状态函数

在移动通信网络中,信道状态的影响因素很多,如:自然背景噪声、人为攻击源等都是影响信道稳定的因素。具体实践中,人们认为只要在业务质量处于可接受的范围之内,此种信道状态就是可以容忍的。只要在一定的范围内,用户可以忍受这种因信道状态的改变而导致的通信业务质量的降低,那么我们就可以接受这种非最佳状态的信道.我们可以将状态函数表示成如下的部分:

系统初始状态矩阵如下:

分长时,该交互系统满足幺正演化:

(1)式表示P0j(其中j=0,1)状态继续维持的概率

三、LDPC码的分层处理机制

上述章节中我们论证了信道状态函数,最后我们得到当t→∞时,,即只要信道初始状态影响因子为自发状态改变及信道状态转移,则信道状态函数最终必定收敛为一个确定值。据此,我们分别对LDPC码进行分层处理:

信道传输过程中满足下列的规则:信源编码按照双层LDPC码进行编码,然后按照广播方式到编码器;经过信道传输之后到达译码器,解码之后被信宿所接收;通过LDPC中H阵的校验,得到接收的结果。

四、仿真结果

我们同时也可以看到:无论是何种状态,最终信道的状态函数必定收敛;外界因素的强度不同,最后状态函数的收敛数值也有所不同。

对信源信息我们采用大小为512×512的图片;传输中掺加噪声信号作为外界噪声,用于模拟信道状态转移的相关影响因素;传输之前掺加一定的干扰噪声,用于模拟自发状态转移的相关影响因素;显示了未进行分层机制下信息失真程度较大,而在分层处理之后,我们发现图片的失真程度明显得到了改善。

五、结束语

在移动网络技术日益发展的今天,随着移动通信环境的日益复杂;为满足用户对移动通信网络服务的需求,我们对LDPC码进行了分层处理,结果证明分层机制对信息失真情况有相当程度的改善。

摘要：在移动网络得以高速发展的今天,用户对网络服务适应性的要求也得以与日俱增;特别是以高速铁路为代表的高速移动网络的发展过程中,为了提升服务质量,人们将研究点从信源编码更多的向能够匹配具体信道的信道编码之上。现有的信道中,LDPC编码以其良好的低密度及较高的信息传输率备受青睐。作为一种应用,本文首先研究了高速移动网络中信道的特点及相关编码;提出一种分层机制,并且通过实验仿真,证明在一定条件之下,这种引入分层机制的LDPC码可以提高编码质量,从而在改善信息传输服务方面能够有所裨益。

关键词：移动网络,信道编码,信息传输,LDPC

参考文献

[1]S.Kudekar,T.Richardson,and R.Urbanke,"Spatially coupled ensembles universally achieve capacity under belief propagation,"in Proc.2012 IEEE Int.Symp.Inf.Theory,pp.453-457.

[2]Z.Si,R.Thobaben,and M.Skoglund,"Bilayer LDPC convolutional codes for half-duplex relay channels,"in Proc.2011 IEEE Int.Symp.Inf.Theory.

信息移动交互 篇5

关键词：移动互联网,移动交互设备,iPhone,借鉴

从2007年开始, 全球用户已开始逐渐挥别过去简单、实用的按键型手机, 转而向触屏式、智能化手机过渡。而开始这一趋势的一方面来自于3G技术的飞速发展, 更重要的原因是苹果公司i Phone的横空出世, 良好的品牌口碑、优异的产品设计、史无前例的操作方式和用户体验, 使全球移动互联网的发展和普及迈出了一大步。

本文旨在通过对移动互联网时代中著名移动交互设备成功之道的分析与总结, 同时结合国内移动交互设备发展现状, 提出我国未来在该领域的发展趋势。

1. 国外移动交互设备现状

1.1 苹果i Phone

苹果公司全称“苹果股份有限公司”, 1976年由史蒂夫·乔布斯 (Steve Paul Jobs) 和斯蒂夫·沃兹尼亚克 (Stephen Gary Wozniak) 创立于加州。2007年它向全世界推出i Phone;2010年它的市值便超越微软成为全球最大科技类公司, 2011年i Phone的市场占有率已大大超过曾经的手机霸主诺基亚。如此迅速的成功却并非偶然。

首先i Phone具有强大的操作系统。2010年6月苹果公司发布最新i Phone 4操作系统i OS4, 不但保留过去系统自然流畅的使用感受, 更是根据用户需求新增多任务处理、文件夹、整合型电子邮件、i Books、主屏壁纸更换等功能。此外, 良好的用户体验、数据的视觉优化、先进的电容式触屏技术又再次为该系统锦上添花。

其次i Phone依托于苹果公司强大的品牌价值。苹果公司向来以特立独行著称, “创造需求, 从不满足需求”是它的座右铭, 加之其超凡的整合能力, 全新的产品一旦投入市场便可非同凡响。

i Phone的成功还有其固有商业模式的优势。首当其冲便是“极度饥饿式”营销策略, 通过前后期的宣传反差集聚市场强烈的刚性需求, 使之销售一发不可收;其次i Phone的App Store商业模式良好的盈利分层制度吸引程序开发者针对其进行大量的软件开发, 最终使用户、程序开发者、苹果公司三方形成稳定的利益链条, 从而实现互利共赢的目的。

俗话说“细节决定成败”, i Phone不光外表工艺质量绝无瑕疵、品质卓著, 并且充分考虑用户的心理感受。在近距离通话时, 屏幕自动黑屏以省电节能;锁屏时通过光线闪动的暗示使用户下意识推动滑块以进行解锁;用户滑动整屏应用程序时给予用户舒适的弹性反馈等。

史蒂夫·乔布斯的个人魅力同样是i Phone成功的重要原因。他反传统、极度自信, 作为苹果公司的创始人, 现在的苹果公司早已充斥着乔布斯的个性特征。苹果产品之所以具有数量庞大的拥护者, 很大程度上是用户对于苹果公司独树一帜、勇于创新精神的认可, 更是对乔布斯“反传统”个性的认可。

此外, 苹果公司还有某些与众不同之处。其中最显著的特征便是其“软硬兼备”的特质——i Phone的所有部件均由自苹果公司自行生产, 包括芯片、系统程序、应用程序、外观设计等, 它实现了整个产业链的整合, 因而可以不受任何约束的进行最大程度的开发与创新, 所有的这一切造就了i Phone今日难以撼动的辉煌。

1.2 谷歌Android系统手机联盟

美国谷歌公司是由两名斯坦福大学的博士生拉里·佩奇 (Larry Page) 与谢尔盖·布林 (Sergey Brin) 1998年在加州成立的。自2005年收购美国Android公司后, 将其主营业务范围延伸至移动交互设备操作系统开发及移动互联网运营上。2007年11月谷歌公司正式对外宣布推出基于Linux平台的全开源移动智能终端“Android操作系统”。

根据Android系统全开源的特点, 各类通讯科技公司均可在其基础上开发各种移动交互设备操作系统及用户界面, 所以一经推出便深受移动通讯市场的高度认可并成立“Android开放手机联盟”, 共同致力于开发开放源代码的移动交互设备系统, 联盟成员中包括移动通讯设备制造商、芯片企业以及运营商等, 且目前加盟成员已达几十家并一直呈上升趋势, 成为足可与苹果i Phone相抗衡的产品。

谷歌Android操作系统凭借其全开源的特性, 不但“Android开放手机联盟”成员可使用, 其他移动交互设备企业同样适用。中国作为全球最大的智能移动通讯设备制造大国, 拥有数量巨大的移动设备终端制造商, 面对未来移动互联网如此广阔的前景和国内巨大的需求市场, 纷纷投身其中。

1.3 差异性比较

苹果i Phone i OS系统相对于谷歌Android操作系统最大的优势便是其成功的商业模式和强大的盈利能力, 谷歌Android操作系统虽然也有数量不菲的应用程序, 但由于过于开放, 加之软硬件不兼容问题严重, 导致其盈利能力被大大的削弱。因此未来谷歌Android操作系统的走势可能会相对封闭, 从追求“Android开放手机联盟”成员的数量转移至质量和盈利上面。而在苹果i Phone方面则需要进一步增加符合国内用户需求的本土化应用程序, 同时在设备性能与功耗间进行取舍平衡, 提高产品的性价比。

2. 国内移动交互设备市场现状

2.1“山寨机”横行

由于谷歌Android操作系统价廉物美, 能够实现国内手机企业利益最大化的目标, 因而成为首选。但事物发展皆具两面性, 由于国内一些企业普遍存在急功近利的思想, 不重视产品的研发、设计与服务, 更不了解树立品牌所需要的时间与积淀, 因此很有可能如同此前2G时代的移动电话制造业那样, 国内智能移动终端市场“山寨”份额依旧。

2.2“品牌机”崛起

作为国内最大的创新型科技公司——联想, 其对全球移动互联网的敏锐嗅觉及定位做的最为出色。2010年4月联想集团推出其最新移动互联终端产品“乐Phone”, 表达了在国内市场要与苹果i Phone一决高下的雄心。此外, 联想联手国内多家著名互联网网站, 包括如人人网、新浪网、腾讯网、淘宝网等, 共同为“乐Phone”定制相关服务, 为其成功上市增加筹码。除联想以外, 国内的OPPO、魅族等知名品牌均在不同时段推出主打智能手机, 以争夺国内移动交互设备市场份额。

3. 未来我国移动交互设备发展

全球最新的商业模式和经济增长点往往出现在经济和科技最为强大的国家, 虽然目前我国在移动交互设备研发上依旧跟随欧美发达国家的脚步, 但是随着我国综合实力的不断提升, 未来移动通讯行业的新高潮很有可能来自于中国。虽然我国目前在移动交互设备领域里依旧存在着创新性不足, 资金政策缺乏等方面的问题, 但是只要坚持技术创新, 我国移动通讯领域就会有美好的明天。

参考文献

[1]Matt Jones、Gary Marsden.移动设备交互设计[A].电子工业出版社, 2008年2月第三版.

[2]李莎莎.苹果公司推出iPhone引起电话全新变革[J].办公自动化, 2007年5月第五期:P10～12.

关于手势交互移动平台的手势研究 篇6

多点触控技术的发展, 促进的人机交互方式从键盘交互转变到手势交互。手势交互作为新兴的交互方式具一下优点。1.直接接触性, 可以让用户直接与界面和信息进行接触。是最自然的一种交互方式。鼠标式交互实际上是对人即交互方式的一种扭曲;2.流畅性, 相对于键盘和鼠标交互, 手势交互是直接接触界面, 没有任何媒介来干扰人机交互, 在发生交互的时候就可以带来很好的流畅性;3.易认知。手势交互来源于用户的最自然的交流“语言”;4.体验性, 触摸也提供了真实的互动方式, 界面中元素的移动、滑行和旋转等动态效果也符合物体运动规律易让用户易于融入界面中, 提高用户的体验感;5.从设计师的角度讲, 手势设计会让设计师在设计时有更多的关注点, 并且促进设计师改变自己的思维方式, 让设计师去关注更多的设计细节, 关注产品的认知、体验的提高, 这样会使得设计出现更多的分化方向。

目前手势交互中的手势种类不多, 手势运用不合理, 很多的设计为了增加个性化, 滥用手势, 反而造成了易用性和体验性较差。因此需要对现有典型的、用户评价良好的移动平台进行一定的归纳和总结, 归纳一定的手势库。为设计提供一定的参照和未来手势开发奠定一定的基础。本文主要的研究对象为目前主流的移动平台——IPhone os、windows phone7、microsoft surface、Andriod4.0、palm webos、BumpTop Multi-touch、apple mac pro。

二、各平台手势及其相关含义

手势根据操作可以分为这两大类, 一是动作手势, 即在移动平台操作中的手势含义不随着手指数量的改变而改变。例如平移动作手势, 即用户只需要做出平移的手势即可——用户可以用单指, 二指, 三指、四指、五指甚至可以是手掌或者是身体的其他部位在触屏上做出平移的手势, 在触屏上的到的反馈都是对应项位置的平移;二是拇指手势, 即手势操作的反馈随着拇指数量的改变改变。例如单指平移手势, 反馈为对应项位置的平移的, 当使用多指平移手势时, 可能就是应用之间的相互切换或者是对应项的删除等等。

本文将移动平台分为两大类:软件触摸平台、物理触摸移动平台。

1.软件触摸平台

I Phone os:其手势以动作手势为主、涵盖极少的拇指手势。动作手势: (如下表)

Andriod4.0:动作手势: (1) 长按, 反馈:调出、对应项隐藏功能、进入对应项的选择模式; (2) 速滑 (水平) , 反馈:删除对应条目, 例如在通知界面中, 左右速滑对应条目, 就可以直接删除; (3) 双击, 反馈:可以进行区域的选择。例如在文本中。双击就可以对双击区域的文本进行选择。

Windows Phone 7:动作手势: (1) 旋转 (两只手指或者以上做出旋转动作) , 反馈:对对应项进行旋转, 一般用于图片, 视图的旋转; (2) 长按, 反馈:调出情景菜单。拇指手势: (1) 二指双击, 缩放对应项; (2) 按和单击 (使用一只手指指尖接触屏幕, 另外一只手指点击) 打开对应项的编辑和隐藏的菜单, 这一点是windows pc端系统的一种延续。

window 7 microsoft surface, 拇指手势:单指旋转, 反馈:旋转视图

Bumptop-multi-touch:动作手势: (1) 套索 (指尖在屏幕上画出闭合的图形) , 反馈:选取闭合图形区域的对应项目; (2) 点击速滑, 反馈:可以对图片进行切割修改

物理触摸平台

Apple Mac pro:mac pro的主要手势触摸操作是拇指手势: (1) 二指拖拽, 反馈:上下或左右滑动页面; (2) 三指拖拽, 反馈:弹入图片库中; (3) 四指拖拽, 反馈:切换入桌面主屏、查看所有窗口、应用之间的相互切换; (4) 二指画圆;反馈;旋转视图和对应项。除了这些具有自己特点的手势之外, mac pro还包含了很多软件触摸平台的手势, 在此就不一一列举。

三、手势库——手势与其操作反馈的映射关系

目前我国的移动应用中的手势设计运用较混乱, 没有一定的标准, 很多厂家的手势设计应用, 反而增加了用户的认知负担。因此通过对以上个平台的手势进行了大致总结, 建立手势使用的标准。从界面中的操作、任务、菜单、控件四个维度来建立。目前很多的功能需求和交互需求都可以用点击控件来解决, 但是点击不太符合人的认知方式, 且重复的点击会造成不好的用户体验和易用性, 所以在下面的手势库中点击手势不在总结范围。

关于控件层面的手势血药设计师, 根据控件的种类来匹配相应的手势, 例如是控件 (转换器) switcher和滑块 (slide) 那么就是用滑动的手势, 当控件是下拉菜单 (drop down List) , 那么就是点击和滑动结合的手势。

目前出现了一些较新颖的一些手势交互, 第一类是绘制类似大于号小于号的箭头, 来进行页面的切换, 图表中包含一些, 这种手势被交互设计时LUKE称为绘制类的手势;第二类手势是书写字母, 例如想进入google网站直接用手势画出G就可以等等, 这些都代表了一种新的手势方式, 但是目前这种绘制类的手势尚未成系统, 切存在很多的不易实现性, 例如手写字母的手势交互就存在很大的限制性。

以上便是目前移动平台的手势库的简单总结。在手势库中的手势, 可以根据实际设计来调整对动作手势和拇指手势。但是主要以动作手势为主, 因为用户的手势操作具有很强的不精确性。手势设计需要大量的用户研究, 了解用户的生活经验, 植根于用户的潜意识, 还需考虑到文化环境等等方面。以上的手势库的建立是较符合用户的认知心智模型的, 在手势的运用中个别任务超出了手势库的涵盖范围, 但却无法找到适合的手势交互方式, 那么建议就使用标准的点击手势。虽然点击不太符合人们的认知, 且体验性不好, 但是倘若错误的使用手势, 带来的体验感和易用性比点击这种手势还要差, 因此我们需要辩证地来将这些手势运用到应用的设计中。

四、总结

信息移动交互 篇7

随着社会发展和科学技术的不断进步, 新媒体艺术也在不断创新。作为一门综合性强、跨多个领域的全新学科, 新媒体艺术以其独特的表现形式受到越来越多研究人员的关注。新媒体艺术的特征:

1.1 技术性

新媒体艺术的发展可以看做是技术水平的提升过程, 不同时期不同阶段新媒体艺术的演变与技术发展基本是并行的, 从某种意义上来说, 新媒体艺术的发展受限于科学技术的更新。这一点从上世纪60年代的影像艺术和70年代的计算机艺术就可以明显看出, 没有这些虚拟交互技术的出现, 就无法借助于它们以新的形式展现艺术。根据不同媒介的不同技术特征, 利用相关技术展现出耳目一新的艺术效果, 进而给人们创造出更多的审美体验。

1.2 连结性

新媒体艺术具有的活动性特征使其区分于传统艺术的“架上艺术”, 也就是说传统艺术致力于在固定的位置上创造表述性的艺术品, 而新艺术的创作则贯穿着关系连接、彼此融合、双向互动、转化和成型这五个发展阶段, 因此新媒体艺术是一种在活动过程中表达观念的新型艺术。新媒体的特点之一是创造性地使艺术品成为表达时间因素的载体, 并成功使观看者的观察角度成为艺术创作过程中的影响因素, 这就使观看者与艺术品连接起来。其次, 新媒体艺术在题材的选择上与传统艺术有很大的区别, 也就是说新媒体艺术品不再致力于呈现那些具有深层价值内容的宗教内容或表现那些时间跨度过长的历史事件, 新媒体艺术品更注重通过使用最新的科技成果去拓宽人类的感官, 从而建立艺术品和观众间的新型关系。通过这种更具冲击性的新联系, 观众不但能够全身心地投入到作品表达之中, 还能在科技创造的系统中与其他观众产生互动和彼此影响, 这不同于传统艺术的个体性的远距离观看, 这使新媒体艺术品本身和观众的意识都发生变化, 从而造成了新型的影像创作和新型的作品与观看者之间的关系。新媒体的连结性标志着现代艺术品的创作已经由传统的个体创意演变为观众的互动创造, 从而观众不仅仅需要艺术作品的内涵精彩, 还要求艺术家创造出一种互动的空间。

1.3 互动性

新媒体艺术的互动特点首先体现为艺术创造者和观看者的互动, 也就是艺术品本身及其接受者的互动, 新媒体艺术的特点就是能够使观众不是单纯接受艺术品, 而是进一步成为参与艺术品创作并与艺术家形成互动的创作者。观众不仅在欣赏艺术品的过程中能够体味到艺术家的思考和创造性, 还能通过自己的思考形成不同的创意, 而艺术品的创造者与科技化的机器也能形成互动。新媒体艺术品的互动性不仅可以体现为观众对艺术创作产生的不在场的在场影响, 还体现为观众根据个体体验和程序设计对作品创作的参与以及艺术创作者与科技研发者的互动。现代科技的发展使艺术品与不同领域产生联系, 这使艺术家不再独自创作作品, 而是根据市场需求与不同领域的专家进行合作, 这使现代艺术家的身份发生变化, 传统画家是单独创作一幅画, 而新媒体艺术家主要提供艺术创作的概念, 并借助科技工作者来完成艺术品, 这使艺术品成为集体创作的产物。

2 移动终端的概述和特点

移动终端设备指的是运用于移动网络中的计算机, 根据不同的需求移动终端设备被广泛应用于信息传递、医疗、娱乐以及多功能合成等方面。基于普适的计算理论和计算机设备的不断微型化, 从大众媒体逐渐走向个人媒体必然成为趋势, 个人媒体将会大规模的侵入大众媒体, 从而改变过去大众接受媒体的传播方式。现在的人与十年前的年轻人相比, 现在的人去关注电视节目的不断减少, 现代的年轻人将较多的时间用在了电脑、上网等方面, 加上智能手机的使用迅速增加, 移动互联网的快速发展, 现代人们关于互动的个性需求也不断增多。移动终端作为移动互联网中的一个标志主要包含了以下的特点:

2.1 便携性

移动终端不用受到时间和空间等方面的影响, 随时随地都能够使用。

2.2 交互性

移动终端可与其具体的使用者进行行为与反应上的互动行为。

2.3 隐私性

移动终端设备被广泛运用于私人事务, 这使其不同于传统大众媒体的公共性。

2.4 综合性

移动媒体运用网络能够整合不同的传统媒体, 在不同领域中进行综合性的交流。

在媒体的每个方面都存在科学, 科学技术是触手可得的, 以全球化为视角, 利用各种移动终端能够连接三网融合, 可以提供从移动终端到移动终端的用户体验, 其变革的起点便是三网融合, 并且在所有的移动终端平台中都可以使用。网络的融合能够提供一个新的技术环境, 这个环境可以根据用户的需要来给其提供足够的信息。用户也可以根据自身的需要来进行个性化的定制。就像是在一个单位中的人每一个都是不同的个体, 人们来进行信息处理时往往通过三种手段, 分别是视觉、触觉和听觉。在媒体帮助下, 媒体便能够在移动终端的帮助下来让人们更好的使用移动终端平台, 满足自身的不同需要, 只需要通过简单的交互, 便能够完成相关的操作。

3 基于新媒体艺术的移动终端交互动画设计

新媒体艺术具有交互性特点, 交互的含义就是人与人之间、团体组成成员也会互相影响。随着科技的发展, 在人机交互以及设计方面, 交互这个词语的应用也更广泛, 在这个领域中, 交互指的是人机、行为以及情感方面的交互。交互设计领域的研究先驱Alan Cooper对交互设计的定义是指:交互设计是数字产品和环境, 以及系统和服务的互动机制, 以传达其外形与形式。

新媒体艺术所采取的交互设计不仅体现为新型的描写事物的方法, 还表现为新型的传达方式。新媒体的交互性涉及到传统艺术无法关联的行为设计方面, 相关方面的专家Richard Buchanan对新媒体如何实现这种交互设计做过进一步的解释, 他指出新媒体艺术通过调整艺术品的效果乃至激励观众的参与达到交互效果。传统的艺术设计旨在完成一个成品的创造, 而现代交互设计则针对人的活动进行。在交互设计的具体操作中要参照活动的实施者和活动的对象以及活动发生的整体环境。所以, 我们在进行新媒体的交互设计时, 需要着重考虑的是关系问题, 我们需要去创造一些新的关联活动, 这个新的关联需要的传递及所需要的计算机界面设计, 都是我们需要去关注的问题。

3.1 交互动画和传统动画的区别

和传统动画相比, 交互动画本身便是动画艺术和先进技术结合而产生的。交互动画更加注重受众的感受, 更加强调参与者的互动体验, 使用先进的科技手段, 实现人和科技的交互, 能够让人和信息的交流更加的流畅, 切实实现人和人、人和计算机以及人和主题之间的交互。和以往动画相比, 交互动画和其区别主要体现便是导演叙事的方式、互动性、参与性等多个方面, 但归根到底交互动画出现的意义在于提高了用户的感官体验。

3.2 交互设计和服务设计

早期在进行人机交互研究的时候, 科学家和艺术家在用户界面方面的共同研究比较多, 随着技术的进步和发展, 本文中也提到了普适计算理念的普及, 现在计算机呈现出微型化的趋势, 交互设计已经不再仅仅是界面设计方面, 已经成为了怎样让计算机系统和人的思维方式更加接近。而技术人员和科学家很少会考虑到人方面的因素, 而是在一些特定领域来进行一些特定研究, 但是设计师在设计的时候, 需要根据人和市场来进行决策, 而设计结果本身便是未知的, 需要接受市场和人的考验, 在进行交互设计的时候, 需要将产品推向大众, 让大众真正的喜欢, 并在市场上获得好的反馈。传统设计和交互设计最大的不同点在于交互设计往往更加关注人和物, 研究的也是人和物以及不同人之间存在的行为关系, 传统设计关注的旺旺是外在视觉形式方面的表现。领域不同, 交互设计设计出来的产品也存在较大差别。交互设计形式本身便是一个抽象概念, 但是若是将其作为经济产品来参与、消费和使用时, 交互便是服务的一种, 在设计的过程中, 需要全面的考虑到用户交互思想。

3.3 交互动画的概述与创新

随着数字技术的不断进步, 改变了我们的生活方式, 我们周围的物品, 无论是平时使用的工具还是游戏都发生了一定的变化。数字技术设计的相关产品和以往相比变化也比较大, 不再仅仅是表面美华, 而是设计和其适应交互的一个过程。交互动化与传统动画艺术形式的不同, 在于它是将计算机的人机工程与图形学相结合, 是动画艺术与商业艺术的结合体。交互动画具有交互性, 使用户不再被动地接受信息, 而是主动参与到应用的需求中, 并可以与之互动的一种艺术形式。具体表现则是, 人们在进行应用使用和观看的时候, 可以将剧情中的一个角色来作为出发点, 能够直接参与到动画情节中去, 甚至还能够根据自身的意愿来进行剧情的发展, 选择不同情节发展以及结果也可能会不同, 这也是交互动画的行为过程不同得到的体验效果也各不相同, 并且交互动画也呈现出向游戏靠拢的趋势, 二者之间的界限也愈加模糊。

我们对交互动画的研究, 可以应用到未来的数字和工业产品设计中, 让未来产品的情感化表征更强, 能够赋予灵魂给动画形象, 工业产品和交互动画的结合, 能够更好的满足科技人性化方面的需求。

3.3.1 互联网使用电脑的网页中出现交互动画的形式

我们日常使用的PC电脑中, 在互联网的网页中也大量使用到交互动画的应用形式, 比较常见的是互联网的网络动画, 用户可以使用鼠标参与到交互动画中, 与之进行互动对话, 还可以参与到交互动画的剧情引导和选择中。虽然在网页中交互动画的形式多种多样, 但交互的特点在一定程度上还是有所限制的, 比如只是依靠鼠标的点击, 只能算是简单的交互。

3.3.2 基于移动终端的传播途径

随着移动技术的发展, 人们对其要求也在不断的增加, 人们需要随时随地的享受互联网的服务。比如, 苹果公司每年推出的那些硬件产品很好的突破了人们使用电脑的一些习惯, 总是将最自然的交互方式应用到新的产品中, 比如直接用手去互动的iphone和ipad等移动终端产品大受好评, 后来推出的语音控制系统更是使用户在对电子产品的交互体验中摆脱了键盘和鼠标的束缚, 使用户可以更加舒适地去完成交互体验, 于是随着硬件交互的多样性, 给我们交互动画的创作发展提供了更宽广的空间。利用交互动画新颖的形式来吸引受众的注意, 借助基于移动终端的互动科技手段来传播信息, 使用户通过必要的交互动作, 结合多媒体手段增加其趣味性和参与性, 来提升传播效率。

摘要：新媒体艺术作为不同于传统艺术的现代新兴的图像艺术形态, 其特点体现在艺术创作到内容建设和传播途径等方面。新媒体艺术的双向传播彻底改变了艺术创作者和接受者的传统关系, 使接受者从传统意义上单纯的接受者和欣赏者转变为能够影响艺术创作的参与者和开发者, 这不仅使新媒体艺术变成一个始终可以添加的未完成品, 还使接受者能从自身的理解出发与艺术品发生关联, 从而使接受者自身对艺术品的不同反应变成艺术品的构成部分。

关键词：新媒体艺术,移动终端,交互动画

参考文献

[1]董燕娜.当虚拟撞击现实——浅谈新媒体动画的交互性[J].大众文艺, 2012, 04:196.

[2]郭赛.浅析新媒体环境下微动画的产生条件及内容特征[J].电影评介, 2015, 09:65-67.

[3]唐杰晓.浅析数字媒体艺术对动画艺术变革的影响[J].美术教育研究, 2014, 05:114-115.

信息移动交互 篇8

文献[7]提出一种基于豪斯多夫距离(hausdorff)匹配的手势指令识别方法,通过对hausdorff的计算获取手势指令训练集中各真子集之间的距离,将该距离作为手势指令之别的特征完成手势指令的识别,该方法计算量小,适应性强,适用于移动终端。然而其忽略了手势旋转、缩放等问题,识别精度较低;文献[8]提出一种基于小波分解法的手势指令识别方法,通过小波矩对手势轮廓进行识别,以实现手势指令识别。该方法具有旋转、平移、缩放不变性,然而其计算过程复杂,不适于移动终端;文献[9]将手势重心作为依据,对手势密度分布特征进行采集,从而实现手势指令的识别,该方法计算量小,效率高,然而选取特征值较少同时存在一定的局限性,导致识别精度较低;文献[10]提出一种基于纹理及轮廓的手势指令识别方法,该方法首先依据轮廓及曲率对手势区域进行检测,再通过速率权特征与人手颜色对手势进行跟踪,从而实现手势指令的识别。该方法识别精度较高,但实时性较差。

针对上述方法的弊端,提出一种新的移动终端交互设计中手势指令识别改进方法。将质心距离函数看作全局特征,提取手势运动轨迹特征,得到手势轨迹特征向量,利用训练完成的分类器实现移动终端交互设计中手势指令的识别。实验结果表明,所提方法不仅能够保证手势指令识别的实时性,而且识别精度高,认证效果好。

1 移动终端交互设计中手势指令识别方法改进研究

依据当前技术,结合未来移动终端的发展前景可知,人类向移动终端输入信息的主要途径为手、口及形态姿态,而接收移动终端反馈信息的感觉通道通常为视觉、听觉、触觉等。在移动终端的交互设计中,手势指令识别的应用较为普遍,下面对手势指令识别方法进行详细的研究。

1.1 改进手势轨迹特征的提取

一般情况下,人们感知事物习惯整体感知,所以本节从整体轨迹形状对移动终端交互设计中手势轨迹特征进行提取,为手势指令的识别提供可靠依据。

将质心距离函数(centroid distance function,CDF)看作全局特征,可有效描述手势轨迹特征。通过手心位置坐标记录手的运动轨迹,则CDF可通过下式求出:

式(1)中,,用于描述手心位置的横坐标,其中x[t]用于描述手边缘位置的横坐标,N用于描述手边缘点数量;,用于描述手心位置的纵坐标,其中y[t]用于描述手边缘位置的纵坐标。

当前,是二维空间下通过CDF方法提取的移动终端交互设计中手势轨迹特征,未考虑三维空间下手势轨迹特征的提取。因此对其进行改进,増加了移动终端交互设计中第三维的手势轨迹信息。通过CDF对三维空间特征进行提取,令移动终端交互设计中三维手势轨迹特征保持视角的不变性,公式描述如下:

式(2)中,,用于描述手心位置的空间坐标;z[t]用于描述手边缘位置的空间坐标。

三维空间较二维空间更需确定旋转角和旋转轴。所以将x、y、z坐标轴看作三个旋转轴,以原点为中心,将正半轴逆时针旋转,其在三维坐标系下的几何转换矩阵可描述成一个四阶矩阵:

式(3)中,主要用于缩放、旋转、切换等转换;[a14a24a34]-1、[a41a42a43]主要用于平移转换;[a44]主要用于整体缩放。

在y Oz平面中绕x轴旋转,旋转角是θ,则其在三维坐标系下的几何转换矩阵可描述成:

在x Oz平面中绕y轴旋转,旋转角是θ,三维坐标系下的几何转换矩阵可描述成:

在x Oy平面内绕z轴旋转,旋转角是θ,三维坐标系下的几何转换矩阵可描述成:

若绕每个轴旋转一定角度均可分解成几个依据x、y、z轴旋转的组合,则可将式(3)~式(6)转换成:

式(7)中,T、T-1分别用于描述平移矩阵及其逆矩阵;Rx(α)、Rx-1(α)分别用于描述绕x轴旋转α角的旋转矩阵及其逆矩阵;Ry(β)、Ry-1(β)分别用于描述绕y轴旋转角是β角的旋转矩阵及其逆矩阵;Rz(γ)代表绕z轴旋转,旋转角是γ。

依据映射原理可获取不同角度的公式:

则得到改进后移动终端交互设计中手势轨迹特征向量Fi=[cosα,cosβ,cosγ]。

1.2 手势指令识别分类器的训练

完成移动终端交互设计中手势轨迹特征的采集后,通过随机森林方法对手势指令识别分类器进行训练。

假设随机森林T共包括Nt个决策树,各决策树均为根节点nroot、分支节点nsplit及叶子节点nleaf的有序集合,将根节点看作特殊的分支节点,将各分支节点看作弱分类器。在训练前,将采集的手势轨迹特征向量看作输入训练样本,针对某决策树,将全部训练样本添加至该决策树的根节点,将根节点看作初始点,将分支节点分割成2个子节点。通过下述过程对各节点能否继续分裂进行判断:依据到达该节点的训练样本集合求出其类别不纯度,若类别不纯度高于0,则认为该节点能够继续分裂;否则,将该节点看作叶子节点。

节点类别不纯度计算公式如下:

式(9)中,I用于描述抵达该节点的训练样本集合;m用于描述类别数量;p(i,I)用于描述抵达该分支节点的样本中属于第i类的概率密度,其公式描述如下:

式(10)中,|Ii|用于描述该节点中属于第i类的训练样本数量;|I|用于描述该分支节点的总样本个数。

通过属性A对待分类训练集S进行分类后可获取其系统总熵E(A),公式描述如下:

式(11)中,sij用于描述在Sj中类是Ci的记录数量,Ci为第i个类别。

信息增益可描述如下:

将gain(A)值最大的属性看作该节点的分裂属性,在全部手势样本均落在一个节点的情况下,停止分裂,该节点被标记为最大分类。

1.3 手势指令的识别

本节通过上节训练完成的手势指令分类器对移动终端交互设计中手势指令进行识别。令随机森林中的所有树对输入的特征向量Fi进行投票,求出全部投票数,票数最高的即为特征向量Fi的分类标签。随机森林可依据手势轨迹特征向量Fi求出一个移动终端交互设计中手势轨迹的可信度:

式(13)中,n用于描述森林中树的数量;Tj(x)代表x落入第j棵树Tj的叶子;δc(a)用于描述克罗内克δ函数,当c=a时δc(a)=1,否则δc(a)=0。通过上式可获取不同目标结果的可能性,将可信度最大的手势轨迹看作最终的识别结果。

2 实验结果分析

2.1 实验现场描述

为了验证本文提出的移动终端交互设计中手势指令识别方法的有效性,需要进行相关的实验分析。本节将手写电脑作为移动终端,将预先设置的手势结合应用打开命令,用户在手势识别程序中画出预制轨迹,就能打开相应应用。

本文设置的手写手势及相应命令用图1进行描述。

2.2 手势追踪速度分析

手势追踪速度即移动终端交互设计中平均每帧手势图像的处理速度,手势追踪速度越快,则方法的实时性越高。实验将豪斯多夫距离方法和小波分解法作为对比,对本文方法的实时性进行验证。图2描述的是本文方法、豪斯多夫距离方法和小波分解方法对图1所示四种手势指令平均每帧图像处理速度比较结果。

分析图2可以看出,针对不同手势,本文方法的手势追踪速度一直显著高于豪斯多夫距离方法和小波分解方法。说明本文方法所需的处理时间较短,能够保证移动终端交互设计中手势指令识别的实时性。

2.3 手势指令识别精度测试

仅依据实时性无法有效验证本文方法的有效性,因此,本节将手势指令识别精度作为另一衡量指标。分别采用本文方法、豪斯多夫距离方法和小波分解方法对设定手势指令进行识别,对三种方法的误判次数、误判指令和识别率进行统计分析,得到的结果用表1进行描述。其中识别率为正确识别次数与总测试次数之比的百分比。

分析表1可知,针对各个手势指令,本文方法的识别率均高于豪斯多夫距离方法和小波分解方法,说明本文方法的识别精度较高,可实时有效完成各个手势指令。

方法运行曲线(receiver operating characteristic,ROC)下面积是一种综合评价手势指令识别精度的指标,其将灵敏度作为纵坐标,1-特异度作为横坐标绘制曲线,灵敏度越高,则识别准确性越高。本文方法、豪斯多夫距离方法和小波分解方法的ROC曲线对比结果用图3进行描述。

分析图3可以看出,本文方法的ROC曲线与豪斯多夫距离方法和小波分解方法相比,具有更高的灵敏度,说明本文方法的识别精度高,认证效果最好。

3 结论

本文提出一种新的移动终端交互设计中手势指令识别改进方法,将质心距离函数看作全局特征对手势运动轨迹特征进行提取,得到手势轨迹特征向量。将手势轨迹特征向量作为输入,通过随机森林方法对手势指令识别分类器进行训练,利用训练完成的分类器实现移动终端交互设计中手势指令的识别,通过实验验证本文方法的有效性。

参考文献

[1]陈解元,韩燮,熊风光.融合Kinect与GVF Snake的手势轮廓提取方法.科学技术与工程,2015;15(27):54-58Chen Xieyuan,Han Xie,Xiong Fengguang.Fusion extraction method of gesture contour based on kinect and GVF snake.Science Technology and Engineering,2015;15(27):54-58

[2]高同辉,吴延昌.基于DSP的手势识别电视遥控器设计.科学技术与工程,2014;14(6):184-189Gao Tonghui,Wu Yanchang.Design of gesture recognition TV remote control based on DSP.Science Technology and Engineering,2014;14(6):184-189

[3]陆海虹.基于OPENCV的手势识别系统的设计与实现.计算机测量与控制,2015;23(5):1649-1652Lu Haihong.Design and implementation of gesture recognition system based on OPENCV.Computer Measurement&Control,2015;23(5):1649-1652

[4]李兵景,吴黎明,陈思成,等.面向投影-摄像交互环境下的多点手势识别系统.电视技术,2014;38(19):116-119Li Bingjing,Wu Liming,Chen Sicheng,et al.Multi-point gesture recognition in projector-camera interaction system.Video Engineering,2014;38(19):116-119

[5]黄晓林,董洪伟.基于深度信息的实时手势识别和虚拟书写系统.计算机工程与应用,2015;51(15):167-173Huang Xiaolin,Dong Hongwei.Depth-based real-time hand gesture recognition and virtual writing systems.Computer Engineering and Applications,2015;51(15):167-173

[6]林水强,吴亚东,陈永辉.基于几何特征的手势识别方法.计算机工程与设计,2014;35(2):636-640Lin Shuiqiang,Wu Yadong,Chen Yonghui.Gesture recognition method based on geometric characteristics.Computer Engineering and Design,2014;35(2):636-640

[7]应玉龙,项明.局部相位量化特征的织物瑕疵检测算法.西安工程大学学报,2015;29(5):541-545Ying Yulong,Xiang Ming.Fabric defect detection algorithm based on local phase quantization.Journal of Xi'an Polytechnic University,2015;29(5):541-545

[8]蔡兴泉,郭天航,臧坤,等.基于无线数据手套的手势识别方法研究.系统仿真学报,2014;26(1):72-75Cai Xingquan,Guo Tianhang,Zang Kun.Gesture recognition method based on wireless data glove.Journal of System Simulation,2014;26(1):72-75

[9]张毅,刘钰然,罗元.基于视觉的手势识别方法及其在数字信号处理器上的实现.计算机应用,2014;34(3):833-836Zhang Yi,Liu Yuran,Luo Yuan.Vision-based gesture recognition method and its implementation on digital signal processor.Journal of Computer Applications,2014;34(3):833-836