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基于触摸设备的几何画板的研究与实现

王轩  
【摘要】:随着计算机网络技术的飞速提高,教育信息化的不断加深,提高数学教学质量的辅助系统越来越多,基于Web2.0的几何画板GeometryEditor就是其中的一种。随着当前多点触摸技术的逐步完善,支持多点触屏的手机、平板电脑进入了千家万户,支持多点触屏的交互式电子白板也已逐渐走进了中小学的课堂,传统的GeometryEditor渐渐不能满足触屏用户的需求。本文在此基础上,开发出适用于触屏设备的几何画板TGE (Touch GeometryEditor),满足用户在手机、平板以及交互式电子白板上的使用,并满足教师的教学需求。当前APP (Application Programming Interface)的开发面临着一个问题,即跨平台性和兼容性的问题,电脑端的软件移植到触屏设备上也需要很大的工作量,而且不能同时在多种平台下运行。目前,尚未发现一款成熟的触摸屏几何画板软件。本文设计的面向移动端触屏设备的TGE系统,是在面向Web的几何画板基础上改进的,可以在不同系统的设备上使用,具有较为广阔的应用前景。触摸手势交互是一种较为自然的人机交互方式。手势研究是TGE移植的核心,如何用手指代替鼠标键盘进行交互是本文研究的重点。本文分析了GeometryEditor中通过鼠标点击及拖曳完成的基本功能和几何操作,设计不同的触摸手势模拟鼠标交互,完成用户绘图相关的操作。同时设计出多种符合用户习惯的手势优化系统操作,并给出了具体的手势识别方案。针对移植过程中遇到的精确选择的问题,本文分析了当前主流的精确选择方法,给出了一套更适合本软件的全新的精确选择方法--虚拟鼠标方案。通过分析计算虚拟鼠标的偏移量和边缘问题,给出了通用的公式和具体的实现方案。针对触屏画图过程中点的确定问题,本文给出三种解决方案,并分析了各种方案及其相互组合的优缺点,把点的确定问题分成初始点的确定和第二点的确定,给出满足TGE要求且最符合人机交互理念的解决方案。


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