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定点设备

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笔记本电脑上的触摸板指点杆
指点杆
3D鼠标
3D定点设备

定点设备,也译作点击设备、指针设备、指向设备、点操作设备、指点装置,是计算机或CAD系统人机交互输入设备,用于输入三维空间或多维定点数据。最常见的定点设备就是鼠标

分类[编辑]

根据设备的移动、控制、定位或阻力,定点设备可分类为:[1]

直接输入/间接输入[编辑]

直接输入定点设备,屏幕上的点就是指点设备的物理定位。例如触摸屏上的手指、平板电脑的触控笔(stylus,或译作手写笔)。间接输入定点设备把它的运动翻译为屏幕上的光标。例如鼠标、游戏控制棒、数码绘图板的触控笔。

绝对运动/相对运动[编辑]

绝对输入设备提供了输出空间与输入空间一致的映射。相对输入运动输入设备(如鼠标、游戏控制棒)根据输出状态把输入空间映射到输出空间。

等比/弹性/固定[编辑]

等比(isotonic)定点设备是可移动的,测量其位移,如鼠标。固定(isometric)设备是不可移动的,测量施加其上的力,如指点杆或力感知触摸屏。 弹性(elastic)设备是随着位移而增强力阻,如游戏控制棒。

位置控制/比率控制[编辑]

位置控制输入设备(如鼠标)直接改变屏幕光标的绝对或相对位置。比率控制输入设备如指点杆改变屏幕光标的运动速度与方向。

平移/旋转[编辑]

设备在物理空间是平移还是旋转。

自由度[编辑]

鼠标有两个自由度,分别沿着X轴与Y轴。Wii遙控器有6个自由度。

可能状态[编辑]

如“超出范围”(Out of Range)状态、跟踪状态、拖放状态等。

Buxton分类法[编辑]

根据Bill Buxton的论文"Taxonomies of Input".[2]

维数
1 2 3
感知属性 位置 Rotary Pot英语Rotary Pot Sliding Pot英语Sliding Pot 数码绘图板&触控笔 平板电脑 & 触控笔 Light Pen英语Light Pen Floating Joystick英语Floating Joystick 3D Joystick英语3D Joystick M
触摸屏平板电脑 触摸屏 T
运动 Continuous Rotary Pot英语Continuous Rotary Pot Treadmill英语Treadmill 鼠标 轨迹球 3D轨迹球英语3D Trackball M
Ferinstat英语Ferinstat 二维画图板英语X/Y Pad T
压力 扭力传感器英语Torque Sensor 固定控制棒英语Isometric Joystick T

Buxton状态模型[编辑]

Buxton提出了几种状态模型。[3]

模型 解释
2 State Transaction
当鼠标没有按下按钮时的移动,表示用户移动鼠标并没有与系统发生交互。当鼠标按下了按钮并移动,表示“拖放”操作。
Out of Range & Tracking
对于平板触摸屏,手指离开触摸屏的任何运动是超出范围(out of range),对系统无影响。只有当手指接触触摸屏,其状态是跟踪。
Out of Range, Tracking & Dragging
使用触控笔数码绘图板,笔离开设备后为“超出范围”。笔落在设备上,为“追踪”状态。在设备上用力按下笔,为“拖放”状态。
State 2 Set
使用多按钮鼠标,按下不同按钮后移动鼠标表示不同状态。Windows系统常见如此。

Fitts' Law[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Zhai, S. (1998). User performance in relation to 3D input device design. ACM Siggraph Computer Graphics, 32(4), 50–54. https://doi.org/10.1145/307710.307728
  2. ^ http://www.billbuxton.com/input04.Taxonomies.pdf
  3. ^ Buxton, W. (1990). A Three-State Model of Graphical Input. In D. Diaper et al. (Eds), Human-Computer Interaction - INTERACT '90. Amsterdam: Elsevier Science Publishers B.V. (North-Holland), 449-456.