智能手机是用户与世界交流的重要工具，随着科学技术的发展，手机上的功 能越来越多，人们的生活已离不开手机。目前用户在智能手机上最主要的交互方 式为触摸屏交互，但这种方式存在着单手交互难、可交互空间小、操作路径繁琐、 交互方式单一等问题。本研究通过引入用户手部信息作为交互输入来提升智能手 机的使用体验，不仅能够有效解决触摸屏手势交互带来的限制，还为手机提供了 更多快捷、实用的创新交互方式。手部信息的获取填补了用户与手机交互之间的 信息差距，帮助用户更准确有效地与手机进行交互。本工作从智能手机日常交互场景入手，探索智能手机上的全手型交互方式。本 工作首先对当前用户的智能手机使用场景进行调研，对用户目前手机交互难题进 行深入访谈，根据定性研究方法总结并提出智能手机交互的可优化空间。同时，本 工作通过观察和实验提出了用户在使用智能手机时的有价值的手部信息，将其作 为可能的新交互交互输入。通过这两方面的调研和总结，本工作提出了全手型交 互的设计思路和可交互空间，提出并实现了一系列交互应用，涵盖大部分手机交 互场景，为将来的智能手机交互方式提供参考。本研究的主要贡献包括:(1)本工作开展了一次智能手机交互现状的调研，结合用户使用手机时的手部 信息，总结出智能手机全手型交互的设计空间。这个交互空间涵盖了用户大部分 有价值的手部交互信息，为将来智能手机的新交互提供设计依据。(2)本工作实现了一个全手型感知系统，该系统能获取和感知用户大部分手部 信息。在这个系统上，项目基于全手型交互的设计空间，设计并开发了一系列交 互应用，用以展示和验证全手型交互的可行性。(3)本工作进行了一次 12 名用户参与的全手型交互用户评估实验，在验证本 交互的可行性的同时，也将其与现有交互进行对比。评估结果表明，全手型交互 具有易学性、实用性、快捷性，并提高了用户在智能手机上的交互效率，用户期待 将来在自己的手机上能够使用这项技术。
Smartphone is an important tool for us to communicate with the world. People’s life is inseparable from mobile phone. At present, the most important interaction of users in smartphones is gesture interaction on touch. However, there are some problems occur. For example, users find it’s difficult to interact using single hand, and the screen is too small to interact. This work expands the space of full hand interaction on smartphones, which carries forward the idea that interprets users’ intent beyond signals from the 2D capacitive screen. We re-outline the interaction space into three sub-spaces: Touching Hand Only, Gripping Hand Only and Hand- to-Hand interaction. We propose a number of novel interaction techniques that fill in this space, and demonstrate the power of this interaction. Our user study shows that these techniques are well received by the users. They are easy to learn, convenient and fun to use.Our contributions are three-fold:(1) This work carried out a survey of the current situation of smart phone interaction, summed up the design space of smartphone full hand interaction. This interaction space covers most valuable hand interaction information of users, and provides design basis for future interaction of smart phones in the future.(2) a full hand perceptual system is implemented, which can acquire and perceive most of the user’s hand information. In this system, we design and develop a series of interactive applications to show and verify the feasibility of all hand interaction.(3) 12 users participated in user evaluation experiment. The evaluation results show that full hand interaction is easy to learn, practical and fast, and improves the efficiency of gesture interaction on smart phones.
