自然用户界面

本文深入探讨了自然用户界面(NUI)的概念,包括其核心理念、常见理解和应用场景。从多模态界面到拟人化界面,再到模仿物理世界的界面,NUI旨在提供更加直观、自然的人机交互体验。本文详细解析了NUI如何通过手势、语音、触控等交互方式实现,以及其在实际应用中的实例,如Surface、iPhone和采用WindowsMobile或安卓系统的手机。

自然用户界面(英语:Natural user interface, NUI)是指一类无形的用户界面。

“自然”一词是相对图形用户界面(GUI)而言的,GUI要求用户必须先学习软件开发者预先设置好的操作,而NUI则只需要人们以最自然的交流方式(如语言和文字)与机器互动。直观的说,使用NUI的计算机不需要键盘或鼠标。特别是触控技术将使人机交互变得更加自然直观,更为人性化。比如Surface、iPhone和一些采用Windows Mobile系统或安卓系统的手机已经让用户体验到触控的便利。例如多点触控、Xbox、Kinect。

常见的理解:

(1) 多模态界面或“新”模态界面

运用了手势、语音、多点触控等交互模态,甚至同时结合了多种模态

(2) 模仿人的界面

在科幻电影中,经常会出现计算机模仿人的语音与用户进行交流的场景,有时计算机甚至会模拟人的形象,即拟人化,以虚拟助手的形式出现在屏幕上或现实世界中

(3) 模仿物理世界的界面

(4) 不用输入设备的界面

使用手势、语音、触控,甚至是脑电波,他们的共性似乎是不需要专门的输入工具,而用身体的某一部分来直接进行操作

上述各种理解有一个共性,那就是它们都是将某一类特定的交互模式等同于自然用户界面。而实际上,“自然”并不是一个绝对的概念,无法抛开情境来下结论。上述提到或没提到的每一种交互模式都在某些使用情境中成为自然界面的典范,但在另一些情境下却又可能显得不那么自然。自然用户界面是与目标用户群体在预期使用情境下已有的经验或思维模型相符的用户界面

链接:http://blog.sina.com.cn/s/blog_4caedc7a0102dzpk.html


### 光流法C++源代码解析与应用 #### 光流法原理 光流法是一种在计算机视觉领域中用于追踪视频序列中运动物体的方法。它基于亮度不变性假设,即场景中的点在时间上保持相同的灰度值,从而通过分析连续帧之间的像素变化来估计运动方向和速度。在数学上,光流场可以表示为像素位置和时间的一阶导数,即Ex、Ey(空间梯度)和Et(时间梯度),它们共同构成光流方程的基础。 #### C++实现细节 在给定的C++源代码片段中,`calculate`函数负责计算光流场。该函数接收一个图像缓冲区`buf`作为输入,并初始化了几个关键变量:`Ex`、`Ey`和`Et`分别代表沿x轴、y轴和时间轴的像素强度变化;`gray1`和`gray2`用于存储当前帧和前一帧的平均灰度值;`u`则表示计算出的光流矢量大小。 #### 图像处理流程 1. **初始化和预处理**:`memset`函数被用来清零`opticalflow`数组,它将保存计算出的光流数据。同时,`output`数组被填充为白色,这通常用于可视化结果。 2. **灰度计算**:对每一像素点进行处理,计算其灰度值。这里采用的是RGB通道平均值的计算方法,将每个像素的R、G、B值相加后除以3,得到一个近似灰度值。此步骤确保了计算过程的鲁棒性和效率。 3. **光流向量计算**:通过比较当前帧和前一帧的灰度值,计算出每个像素点的Ex、Ey和Et值。这里值得注意的是,光流向量的大小`u`是通过`Et`除以`sqrt(Ex^2 + Ey^2)`得到的,再乘以10进行量化处理,以减少计算复杂度。 4. **结果存储与阈值处理**:计算出的光流值被存储在`opticalflow`数组中。如果`u`的绝对值超过10,则认为该点存在显著运动,因此在`output`数组中将对应位置标记为黑色,形成运动区域的可视化效果。 5. **状态更新**:通过`memcpy`函数将当前帧复制到`prevframe`中,为下一次迭代做准备。 #### 扩展应用:Lukas-Kanade算法 除了上述基础的光流计算外,代码还提到了Lukas-Kanade算法的应用。这是一种更高级的光流计算方法,能够提供更精确的运动估计。在`ImgOpticalFlow`函数中,通过调用`cvCalcOpticalFlowLK`函数实现了这一算法,该函数接受前一帧和当前帧的灰度图,以及窗口大小等参数,返回像素级别的光流场信息。 在实际应用中,光流法常用于目标跟踪、运动检测、视频压缩等领域。通过深入理解和优化光流算法,可以进一步提升视频分析的准确性和实时性能。 光流法及其C++实现是计算机视觉领域的一个重要组成部分,通过对连续帧间像素变化的精细分析,能够有效捕捉和理解动态场景中的运动信息
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