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随着技术的进步,手机早已成为人们生活中必不可少的电子设备之一,同时因其综合性能日益增强,也受到了研究人员的广泛关注,大量应用出现在增强现实和普适计算领域。在增强现实方面,ARCchart的报告预计由移动AR应用产生的收入到2015年将达到22亿美元;另一方面,智能手机支持用户随时随地按需访问各种信息和服务,被认为是当前普适计算的首选平台。上述领域的研究成果推动了基于手机的大屏幕交互研究工作的进展。此类研究的目的是利用手机改善用户与大屏幕的交互,面临两个关键子问题:如何利用手机获取能够反映用户意图的交互输入,如何根据交互输入响应用户的交互请求。
在此研究背景下,本文改进了基于手机视觉跟踪的大屏幕交互方法,提出了一种多分辨率大屏幕交互方法;在此基础上设计开发了大屏幕交互系统,让手机用户既能与手机本身交流信息,也能与大屏幕设备交互,同时获得了改善的用户体验。
本文的主要工作如下:
1.基于手机视觉跟踪的大屏幕交互方法研究。
采用改进的运动估计方法跟踪摄像头的运动,提高了传统视觉跟踪交互方法的实用性;针对手机前置摄像头,提出将头部跟踪作为交互输入控制,综合两种跟踪策略,改进了已有的基于手机视觉跟踪的大屏幕交互方法。
2.基于手机的多分辨率大屏幕交互方法研究
根据费兹法则和多分辨率理论,提出基于手机的多分辨率大屏幕交互方法。对基于视觉跟踪的交互方法进行修改后用于低分辨率交互阶段,将触屏交互用于高分辨率交互阶段。针对不同的用户输入,设计了相应的用户输入事件处理机制,研究了多分辨率交互的界面支持,并结合已有的交互输入手势,为基本操作设计了交互原语,使得手机客户端接入服务器端后,用户就能和大屏幕设备进行交互,同时在手持设备上获得相关的响应。
3.系统设计与实现
在以上研究的基础上,提出了交互输入的识别方法、数据分析过程和事件处理机制,设计实现了基于手机的多分辨率大屏幕交互输入原型系统以及两个交互应用模块,帮助用户改善了基于手机的大屏幕交互。