隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,通過(guò)計(jì)算機(jī)作為媒介來(lái)代替人類進(jìn)行一系列活動(dòng)的情況越來(lái)越多,其中使用力觸覺(jué)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練已經(jīng)在越來(lái)越多的領(lǐng)域內(nèi)使用。目前就有使用力觸覺(jué)設(shè)備進(jìn)行外科手術(shù)訓(xùn)練和使用力觸覺(jué)設(shè)備進(jìn)行書(shū)寫訓(xùn)練等等。力觸覺(jué)設(shè)備可以反饋給用戶真實(shí)的力對(duì)用戶的肌肉器官進(jìn)行訓(xùn)練,有效的減少訓(xùn)練時(shí)間,增強(qiáng)動(dòng)作記憶,從而很好的幫助用戶學(xué)習(xí)有運(yùn)動(dòng)技能。但是,目前現(xiàn)有研究中除了對(duì)使用力觸覺(jué)進(jìn)行動(dòng)作教學(xué)的實(shí)現(xiàn)外大多數(shù)是研究視覺(jué)和觸覺(jué)不同感官通道對(duì)運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)的影響,對(duì)于在使用力觸覺(jué)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)具體運(yùn)動(dòng)參數(shù)的變化的研究很少。由圖式理論可知,運(yùn)動(dòng)技能的學(xué)習(xí)是由可變參數(shù)和不變參數(shù)組成的,所以要使基于力觸覺(jué)設(shè)備進(jìn)行對(duì)外漢字訓(xùn)練更加科學(xué)有效,對(duì)具體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)定性定量的變化進(jìn)行研究是十分必要的。針對(duì)這些問(wèn)題,本文基于圖式理論對(duì)使用力觸覺(jué)設(shè)備進(jìn)行對(duì)外漢字書(shū)寫教學(xué)的具體運(yùn)動(dòng)參數(shù)訓(xùn)練速度進(jìn)行了研究。通過(guò)建立軟件系統(tǒng)對(duì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出具體參數(shù)對(duì)使用力觸覺(jué)設(shè)備進(jìn)行對(duì)外漢字書(shū)寫訓(xùn)練的影響。在本次研究中主要研究的參數(shù)是書(shū)寫速度,對(duì)書(shū)寫速度遞增和遞減時(shí)的訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行分析。我們主要使用平均書(shū)寫速度、提筆時(shí)間和字形三方面進(jìn)行分析。最后尋找使用力觸覺(jué)設(shè)備進(jìn)行對(duì)外漢字書(shū)寫教學(xué)的具體的科學(xué)的方法。本文的主要工作如下:(1)對(duì)力觸覺(jué)設(shè)備和運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)等方面的研究進(jìn)行調(diào)查和學(xué)習(xí)。然后對(duì)漢字書(shū)寫學(xué)習(xí)等方面的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)總結(jié)�；趫D式理論把漢字書(shū)寫動(dòng)作的參數(shù)分為字形、字體大小、速度、提筆時(shí)間等。通過(guò)研究確定參數(shù)變化的范圍。(2)根據(jù)所確定的參數(shù)和研究目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程基于C++和Open Haptics接口開(kāi)發(fā)了針對(duì)力觸覺(jué)設(shè)備Geomagic Touch來(lái)進(jìn)行對(duì)外漢字書(shū)寫訓(xùn)練的軟件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。該系統(tǒng)針對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有主動(dòng)訓(xùn)練、被動(dòng)訓(xùn)練和參數(shù)控制等功能。(4)使用軟件系統(tǒng)邀請(qǐng)?jiān)谛Ａ魧W(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,去除臟數(shù)據(jù),使用SPSS軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究后表明,運(yùn)動(dòng)參數(shù)的定性定量的變化對(duì)運(yùn)動(dòng)技能的學(xué)習(xí)具有相應(yīng)影響,尤其是在提高字形書(shū)寫的促進(jìn)作用方面,訓(xùn)練速度的遞增對(duì)學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)技能的效果優(yōu)于訓(xùn)練速度的遞減�；诹τ|覺(jué)交互設(shè)備,此增量速度的學(xué)習(xí)方法有利于漢字書(shū)寫的訓(xùn)練,對(duì)于向世界推廣漢語(yǔ),促進(jìn)對(duì)外漢語(yǔ)教學(xué)具有一定的實(shí)用價(jià)值和研究意義。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP311.52
【部分圖文】：

互主要是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、心理認(rèn)知和藝術(shù)設(shè)計(jì)三方面組成如出現(xiàn)發(fā)展到今天，大致經(jīng)歷了五個(gè)階段：早期的手工作業(yè)交互命令語(yǔ)言階段、圖形用戶界面(GUI)階段、多通道多媒。從最開(kāi)始的通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤和計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，到后來(lái)機(jī)、平板電腦等等已經(jīng)非常普及。自從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)被制歷了使用鍵盤、鼠標(biāo)和多媒體與鼠標(biāo)共用三個(gè)階段，為達(dá)與環(huán)境交互那樣自然、準(zhǔn)確、快捷，20 世紀(jì) 90 年代人機(jī)交自然交互（human-computer nature interaction HCNI）階段[1]，人們對(duì)人機(jī)交互的需求越來(lái)越高，人機(jī)交互越來(lái)越接近就出現(xiàn)了很多新興技術(shù)，比如說(shuō)可穿戴設(shè)備、機(jī)器人等等的有 2012 年 4 月谷歌公司發(fā)布的谷歌眼鏡、Apple Watch、動(dòng)鞋。機(jī)器人代表性的為 2016 年谷歌公司發(fā)布的產(chǎn)品 Alp通過(guò)一些設(shè)備使人們的操作更加自然，不必刻意的去學(xué)習(xí)互。

圖 2.1 OpenHaptics 工具結(jié)構(gòu)圖Figure 2.1 OpenHaptics Toolkit Structure Diagram使用 win10 系統(tǒng)、Visual Studio 2010 和 OpenHaptics3.4.0 來(lái)搭建 OpenHaptics的編程環(huán)境。通過(guò)以下過(guò)程使用 HDAPI 創(chuàng)建一個(gè)力反饋應(yīng)用程序：① Initialize the device.② Create a scheduler callback.③ Enable device forces.④ Start the scheduler.⑤ Cleanup the device and scheduler when the application is terminated.為了實(shí)現(xiàn)流暢穩(wěn)定的觸覺(jué)力反饋，根據(jù)程序結(jié)構(gòu)圖如圖 2.2 所示，一般情況下會(huì)默認(rèn)規(guī)定創(chuàng)建的任務(wù)將以 1000Hz 的頻率運(yùn)行在優(yōu)先級(jí)高的線程中。

圖 2.2 OpenHaptics 程序結(jié)構(gòu)圖Figure 2.2 OpenHaptics Program Structure Diagram2.2.1 Haptic Frames為了保證數(shù)據(jù)訪問(wèn)的一致性，OpenHaptics 提供了一種 Frame 框架結(jié)構(gòu)，反饋給用戶的過(guò)程一般都是在力反饋幀中處理的，使用 hdBenginFrame 和 hdEndFrame作為訪問(wèn)的開(kāi)始和結(jié)束。在同一幀中多次調(diào)用 hdGet 類函數(shù)獲取信息會(huì)得到形同的結(jié)果；多次調(diào)用 hdSet 類函數(shù)設(shè)置同一狀態(tài)，則最后的調(diào)用會(huì)替代掉以前的。即在幀的結(jié)尾所有的屬性改變才會(huì)得以應(yīng)用。HDAPI 力反饋程序框架如圖 2.3 所示：

【參考文獻(xiàn)】

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