面向可视分析的徒手自然交互方法研究

Nowadays, we human are living in a world full filled with data. It is essential to effectively cope with the data deluge, from massive, complex data for mining the useful information quickly. Visual analysis is an important method for large data analysis, which is a new science that fusion of human intelligence and computation intelligence. In the visual analysis, data representation, interaction and evaluation are by the core of human. Therefore, construct an interactive method and technical support for user decision, is the key to deal with large data analysis, and to solve the complex problem analysis. The current user WIMP interface and interactive visual analysis are based on keyboard and mouse interaction, which kind of interaction techniques often compels users on how to use the equipment require huge amounts of energy, thereby reducing the effect of cognitive user data. New natural interaction technologies, such as touch interaction, are still under the WIMP paradigm, which is not sufficient to achieve the requirements of natural interaction in visual analytics. . Therefore, the aim of this project is to explore the natural mid-air interaction method of visual analysis. Research visual analysis psychological model, formulated to guide the user to deepen the analysis by mid-air interaction framework process, establish to mid-air bare-hand as communication language media, implement the visualization analysis under mid-air interaction technologies, provides the theory basis and technical support to enhance the efficiency of the effect of visual analytics.

在数据爆炸的今天，如何有效地应对数据洪流，从海量、复杂的数据中快速挖掘有用信息是至关重要的。可视分析是大数据分析的重要方法，是融合人脑智能和计算智能的新型科学。在可视分析中，数据的表征、交互以及评价均以人为核心，因此，构建支持用户决策的交互方法和技术，是应对大数据分析、解决复杂分析问题的关键。当下可视分析交互以WIMP范式的用户界面和键盘鼠标交互为主，此类交互技术通常迫使用户在如何使用设备上耗费大量精力，从而降低用户对数据的认知效果。新兴的触摸交互等方式仍然以WIMP范式为基础，不足以达到可视分析所需要的认知效率要求。. 本项目以可视分析的空中徒手自然交互为目标，研究可视分析徒手交互的心理认知模型，建立支持交互意图表达的徒手交互原语及框架，设计支持徒手操作的约束隐喻及视觉反馈，实现可视分析的空中徒手交互技术，为提升可视分析的效率效果提供交互理论及方法。

可视分析是应对海量复杂数据认知的重要途径，如何充分利用当下先进的交互技术，提供直觉化的数据交互手段，以提升数据认知的深度和效果，是至关重要的。.本项目以可视分析的徒手自然交互为目标。通过研究徒手交互的心理认知模型、约束隐喻、视觉反馈、功能菜单，设计了支持可视化元素徒手操作的交互原语，建立了支持可视分析任务的徒手交互框架，实现了面向可视分析的徒手交互自然交互方法。.本项目的具体成果，包括面向可视化元素徒手操作的静态手势集和动作集；面向Web环境的可视化视图构建徒手交互原型系统；面向Web环境的可视分析徒手交互技术原理、交互组件和集成插件；面向虚拟环境的散点矩阵可视化模型；面向虚拟环境、混合现实环境的散点矩阵徒手交互原型系统；面向混合现实的可视分析徒手交互技术原理、交互组件；面向混合空间的多源可视化技术；面向混合多源可视分析的徒手交互原型系统。.这些成果中的徒手交互方法，未来可用于大屏场景可视化、头戴式虚拟现实场景可视化、混合现实场景可视化、以及平面和三维显示共存的多源可视化中的交互。一方面对可视化的徒手交互提供方法，另一方面为徒手交互的应用提供案例参考。