61、桌面交互：将物理世界带入数字领域

桌面交互：将物理世界带入数字领域

1. 引言

近年来，交互式表面在研究和商业产品中越来越普遍。用户常常提到这些系统带来的独特体验，能够直接触摸数字信息，结合丰富的交互式应用，实现输入与输出的直接耦合，这种交互方式通常被描述为直观和自然。不过，目前大多数先进的交互技术通常局限于表面平面内的二维移动和旋转。

此前，许多研究探讨了单用户和多用户在交互式桌面上的交互场景，常采用离散输入点模拟鼠标操作。也有人探索使用多个接触点（多手指或双手）来丰富交互，如缩放和旋转对象等。这些交互技术大多依赖二维的指向和选择，类似于基于鼠标的WIMP界面，即“手指作为光标”模型。

随着硬件发展，如今的交互式表面能够感知整只手和放置在上面的物理对象，这为创造更丰富、更具表现力的交互技术提供了可能，释放了用户在现实世界中积累的手动灵活性和运动技能。与此同时，也涌现出了基于笔、多点触控和有形交互等多种交互设计方法。但这些交互技术往往是临时设计且孤立研究的。

基于这些情况，提出了一种新的桌面交互模型，旨在提高与系统交互的真实感，让用户能以类似操作真实物体的方式精细地操作虚拟对象。该模型利用了新兴的多点触控硬件和游戏物理模拟，通过去除系统中的应用逻辑和脚本化行为，实现了比以往更丰富、更开放的交互，使用户能够将现实世界的操作策略应用到虚拟对象上，实现技能转移、实验和个性化使用。

2. 背景

在交互式表面上感知手指和其他物体并非易事，这促使研究人员尝试各种技术。虽然对支持多点触控的表面的研究始于二十多年前，但近期的硬件进展引发了对大型表面多点触控交互的硬件和软件的新兴趣。目前，硬件提供了多种可能性，包括识别多个触摸点、可识别的触摸点，以及同时识别有形物体和