摘要：现有的远程视频通信系统往往局限于如何实时、准确地传递足量的信息,却忽略了远程通信双方的交互需求;此外,传统的视频通信基于二维信息,并未对双方的三维信息充分加以利用.因此,在视频通信中融入3D技术,可以使得远程交互更加自然、高效,增强通信沉浸感.本文着眼于远程视频协作中的交互层面,提出了远程视频协作系统的"沉浸式"设计目标,据此设计并实现了一种新型的、基于视频虚拟化身的远程视频协作系统.具体而言,系统使用Creative Senz3D深度摄像头,通过背景分割技术提取通信者的前景图像以作为虚拟化身,再将不同通信者的虚拟化身置于共同的虚拟场景之中,并在系统中加入手势的辅助控制,设计了人物之间、人物与虚拟场景之间的自然的、"沉浸式"的交互方式,拓展了远程通信的交互协作模式.最后通过用户实验表明,本文设计的基于视频虚拟化身的远程视频协作模式,可以有效地提升远程通信协作的沉浸感.

摘要：在多屏幕环境中,实现跨屏幕内容分享的现有技术忽视了对空中手势的利用.为验证空中手势,实现并部署了一套跨屏幕界面共享系统,支持使用空中手势完成屏幕间界面内容的实时分享.根据一项让用户设计手势的调研,实现了“抓-拖拽”和“抓-拉-放”两种空中手势.通过对两种手势进行用户实验发现:用空中手势完成跨屏幕内容分享是新颖、有用、易于掌握的.总体上,“抓-拖拽”手势用户感受更好,但“抓-拉-放”手势对于复杂情景的通用性更好;前者更适合近屏场景,推荐在屏幕相邻且间距不大、操作距离近时使用;后者更适合远屏场景,推荐在目标屏幕间有间隔屏幕或相距较远时使用.因此,将两种手势相结合使用更为合理.

摘要：多用户特征是交互桌面的核心特征.多用户围绕交互桌面进行面对面协作过程中体现出一些新的协作方式,这种体现新型协作方式的界面是一种新型界面设计范型,即"协作式界面".分析了协作式界面的并发操作等6个特征和5种新型协作方式.在设计方面,提出了协作式界面的设计范型,并采用层次状态机对典型协作方式进行了形式化描述与设计.在实现方面,构建了一套体现上述协作特征和协作方式的控件库,基于该控件库实现了2个示例性应用.最后开展了用户实验,并利用李克特量表对实验进行了统计,结果表明,基于交互桌面的协作式界面设计在决策质量、协同标绘效率、协作可视化能力方面都提高了60%以上,效果显著.

摘要：学术英文写作对于母语非英语的(English as a Second Language,ESL)学者而言是一项挑战.现有的ESL写作辅助系统均基于连续单词(n-gram)在语料库中出现的频率来构建,而忽略了语义信息对于ESL写作的作用.文中提出基于语义的写作辅助方法,支持按照词性、搭配类型和概念扩展等语义条件来检索短语和自动推荐搭配.此外,为了方便英语知识有限的ESL学者利用语义条件进行检索,文中还设计了易于理解的短语检索界面.该界面提供包含语义修饰符的查询表达式,并可根据用户输入的部分查询表达式在线提示和补全.最后,为验证语义方法的有效性,文中实现并部署了ESLWriter系统.用户实验表明,ESLWriter可以有效地推荐搭配并提供短语检索结果,其查询界面直观易用;ESL学者通过混合使用自动搭配推荐功能和短语检索功能,写作质量和写作信心得到有效提高.这些结果证明了语义信息在ESL写作辅助中的重要作用.

摘要：本文提出采用结构光源充分表达用户手部运动的想法,设计了结构光源和识别软件,从光点序列中提取出光点运动轨迹和用户手势的旋转信息,搜索光点位置序列的平坦区段锁定目标位置,将旋转手势解释成交互原语以扩充激光笔的交互语义.最后的性能评估结果表明,结构光源在丰富交互语义和加速目标选择方面都有着较大的改进.

摘要：多模态人机交互旨在利用语音、图像、文本、眼动和触觉等多模态信息进行人与计算机之间的信息交换。在生理心理评估、办公教育、军事仿真和医疗康复等领域具有十分广阔的应用前景。本文系统地综述了多模态人机交互的发展现状和新兴方向,深入梳理了大数据可视化交互、基于声场感知的交互、混合现实实物交互、可穿戴交互和人机对话交互的研究进展以及国内外研究进展比较。本文认为拓展新的交互方式、设计高效的各模态交互组合、构建小型化交互设备、跨设备分布式交互、提升开放环境下交互算法的鲁棒性等是多模态人机交互的未来研究趋势。

摘要：伴随“双万计划”持续推进,国内虚拟仿真实验教学体系已进入高质量、规模化发展阶段。目前,虚拟仿真建设案例仍在大量涌现,然而对于虚拟仿真实验与特定教学方法的适配性研究尚不多见。在此背景下,该文基于物理教育领域新兴的ETA教学模型,构建了“辐射与物质相互作用及屏蔽原理”虚拟仿真实验案例,详细介绍立足于“实验、理论、应用”三大模块的整体化教学设计,并对教学效果进行分析。这种以特定教学模型为中心框架的虚拟仿真实验项目结构化设计范式有望为其他实验的建设与应用提供有益参考。

摘要：The small angle neutron scattering （SANS） instrument is presently being constructed at Chinese Spal- lation Neutron Source （CSNS） in China, and the biological shielding design is needed to prevent the instrument from causing excessive dose rates in accessible locations. In this paper, the study of shielding design for SANS that relies on Monte Carlo simulation is introduced. Beam line shielding calculations are performed considering both scenarios of closed versus open TO chopper. The basic design scheme of the beam stop is discussed. The size of the TO chopper rotor is also estimated.

摘要：运用虚拟仿真技术,设计并开发了核衰变及高速带电粒子动能动量测量实验系统。利用浏览器中的3D模拟交互操作,学生可对放射源、β磁谱仪、探测器等核心实验装置实现高自由度、个性化定制。引入核物理领域广泛应用的Geant4科学计算程序,确保实验系统仿真结果具有即时性、真实性及可信度。通过引导式教学,学生不仅可以对相对论粒子动能与动量关系进行探究分析,还可扩展核屏蔽在内的多类核物理实验内容。实践表明,该实验能够满足核相关专业的教学需求,能够提升学生解决综合问题的能力。