Page 449 - 《软件学报》2024年第4期

仝青山 等: 面向指-笔混合输入的交互原语和交互模型研究 2027

单设备 (指或笔) 交互原语是并行混合交互原语产生的基础, 它们拥有通用的表示形式, 其主要差异在于约束
条件, 主要包括明确了时间和空间的约束以及具有相似特征的图形约束. 如用当前时间与起始时刻的时间间隔 Δt、
当前位置与起始点的距离 Δd 以及给定的两个非常小的阈值 T 和 D 可以定义 4 种基本交互原语: 单击 Tap、长击
Hold、移动 Pan、绘制 Drag [1,2] . 利用有向图约束可以定义更多的交互原语, 如左滑 SwipeLeft、左向圆弧 ArcLeft、
有向矩形 Rectangle、波浪线 WaveLine、往复折线 ReciprocateLine 等, 可以完成翻页、撤销、选择、强调、删除
等操作任务. 手指作为一种特殊的输入设备, 不仅可以完成上述交互原语, 还可以实现符合人们交互习惯的多手指
交互原语, 如双指缩放 Pinch、双指旋转 Rotate、4 指捏合 Pinch4 等.
人类双手协作的行为习惯 [4] 和指笔协作的相关研究工作 [5−12] 为我们对并行混合交互原语的定义提供了指导.
加入新指点设备前长按当前指点设备, 描述了并行指-笔混合交互的状态, 可以用 Hold+Action 来抽象表示, 其
BNF 形式为<并行交互原语> ::= <笔长击><指原语> | <指长击><笔原语>. 按照这种构成规则并结合人类的交互
习惯, 可以定义出多种并行混合交互原语. 表 1 列出了常用的指-笔并行混合交互原语, 并通过文字和图形两种形
式对其进行了描述. 并行混合交互原语的命名, 借用了原有指、笔交互原语的名称, 约定了笔先、指后的顺序, 制
定了数字代表手指数量的规约, 同时遵循骆驼命名法则, 如 TapHold4 表示“笔单击同时 4 指长击”, 换为更符合人
们习惯的中文描述为“4 指长击同时笔单击”.

表 1 指-笔并行混合交互原语

混合原语 示意图 混合原语 示意图 混合原语 示意图

HoldTap HoldPinch PanHold
笔长击同时单指点击 笔长击同时双指缩放 单指长击同时笔移动

HoldPinch3
HoldTap2 PandHold2
笔长击同时双指点击 笔长击同时 双指长击同时笔移动
3指捏合
HoldPinch4
HoldTap3 PanHold3
笔长击同时3指点击 笔长击同时 3指长击同时笔移动
4指捏合
HoldPinch5
HoldTap4 PanHold4
笔长击同时4指点击 笔长击同时 4指长击同时笔移动
5指捏合
HoldUp2
HoldTap5 PanHold5
笔长击同时5指点击 笔长击同时 5指长击同时笔移动
双指上滑
HoldDown2
HoldUp TapHold
笔长击同时单指上滑 笔长击同时 单指长击同时笔单击
双指下滑
HoldDown DragHold TapHold2
笔长击同时单指下滑 单指长击同时笔绘制 双指长击同时笔单击

HoldRight CHold TapHold3
笔长击同时单指右滑 单指长击同时笔写字母C 3指长击同时笔单击
C
HoldLeft VHold TapHold4
笔长击同时单指左滑 单指长击同时笔写字母V 4指长击同时笔单击
V
HoldRotate ZHold TapHold5
笔长击同时双指旋转 单指长击同时笔写字母Z 5指长击同时笔单击
Z