3D User Interfaces : Theory and Practice (Hardcover)
暫譯: 3D 使用者介面：理論與實務 (精裝版)

Doug A. Bowman, Ernst Kruijff, Joseph J. LaViola Jr., Ivan Poupyrev

3D User Interfaces : Theory and Practice (Hardcover)

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商品描述

Description:

  Here’s what three pioneers in computer graphics and human-computer interaction have to say about this book:

“What a tour de force—everything one would want—comprehensive, encyclopedic, and authoritative.”

—Jim Foley
“At last, a book on this important, emerging area. It will be an indispensable reference for the practitioner, researcher, and student interested in 3D user interfaces.”

—Andy van Dam
“Finally, the book we need to bridge the dream of 3D graphics with the user-centered reality of interface design. A thoughtful and practical guide for researchers and product developers. Thorough review, great examples.”

—Ben Shneiderman

As 3D technology becomes available for a wide range of applications, its successful deployment will require well-designed user interfaces (UIs). Specifically, software and hardware developers will need to understand the interaction principles and techniques peculiar to a 3D environment. This understanding, of course, builds on usability experience with 2D UIs. But it also involves new and unique challenges and opportunities. Discussing all relevant aspects of interaction, enhanced by instructive examples and guidelines, 3D User Interfaces comprises a single source for the latest theory and practice of 3D UIs.

Many people already have seen 3D UIs in computer-aided design, radiation therapy, surgical simulation, data visualization, and virtual-reality entertainment. The next generation of computer games, mobile devices, and desktop applications also will feature 3D interaction. The authors of this book, each at the forefront of research and development in the young and dynamic field of 3D UIs, show how to produce usable 3D applications that deliver on their enormous promise.

Coverage includes:

  • The psychology and human factors of various 3D interaction tasks
  • Different approaches for evaluating 3D UIs
  • Results from empirical studies of 3D interaction techniques
  • Principles for choosing appropriate input and output devices for 3D systems
  • Details and tips on implementing common 3D interaction techniques
  • Guidelines for selecting the most effective interaction techniques for common 3D tasks
  • Case studies of 3D UIs in real-world applications

To help you keep pace with this fast-evolving field, the book’s Web site, www.3dui.org, will offer information and links to the latest 3D UI research and applications.

 

Table of Contents:

 

Foreword.

Preface.

I. FOUNDATIONS OF 3D USER INTERFACES.1. Introduction to 3D User Interfaces.

What Are 3D User Interfaces?

Why 3D User Interfaces?

Terminology.

Application Areas.

Conclusion.

2. 3D User Interfaces: History and Roadmap.

History of 3D UIs.

Roadmap to 3D UIs.

Scope of This Book.

Conclusion.

II. Hardware Technologies for 3D User Interfaces.

3. 3D User Interface Output Hardware.

Introduction.

Visual Displays.

Auditory Displays.

Haptic Displays.

Design Guidelines: Choosing Output Devices for 3D User Interfaces.

Conclusion.

4. 3D User Interface Input Hardware.

Introduction.

Desktop Input Devices.

Tracking Devices.

3D Mice.

Special-Purpose Input Devices.

Direct Human Input.

Home-Brewed Input Devices.

Choosing Input Devices for 3D Interfaces.

III. 3D INTERACTION TECHNIQUES.5. Selection and Manipulation.

Introduction.

3D Manipulation Tasks.

Manipulation Techniques and Input Devices.

Interaction Techniques for 3D Manipulation.

Design Guidelines.

6. Travel.

Introduction.

3D Travel Tasks.

Travel Techniques.

Design Guidelines.

7. Wayfinding.

Introduction.

Theoretical Foundations.

User-Centered Wayfinding Support.

Environment-Centered Wayfinding Support.

Evaluating Wayfinding Aids.

Design Guidelines.

Conclusion.

8. System Control.

Introduction.

Classification.

Graphical Menus.

Voice Commands.

Gestural Commands.

Tools.

Multimodal System Control Techniques.

Design Guidelines.

Case Study: Mixing System Control Methods.

8.10. Conclusion.

9. Symbolic Input.

Introduction.

Symbolic Input Tasks.

Symbolic Input Techniques.

Design Guidelines.

Beyond Text and Number Entry.

IV. DESIGNING AND DEVELOPING 3D USER INTERFACES.10. Strategies for Designing and Developing 3D User Interfaces.

Introduction.

Designing for Humans.

Inventing 3D User Interfaces.

Design Guidelines.

11. Evaluation of 3D User Interfaces.

Introduction.

Background.

Evaluation Metrics for 3D Interfaces.

Distinctive Characteristics of 3D Interface Evaluation.

Classification of 3D Evaluation Methods.

Two Multimethod Approaches.

Guidelines for 3D Interface Evaluation.

V. THE FUTURE OF 3D USER INTERFACES.12. Beyond Virtual: 3D User Interfaces for the Real World.

Introduction.

AR Interfaces as 3D Data Browsers.

3D Augmented Reality Interfaces.

Augmented Surfaces and Tangible Interfaces.

Tangible AR Interfaces.

Agents in AR.

Transitional AR-VR Interfaces.

Conclusion.

13. The Future of 3D User Interfaces.

Questions about 3D UI Technology.

Questions about 3D Interaction Techniques.

Questions about 3D UI Design and Development.

Questions about 3D UI Evaluation.

Million-Dollar Questions.

Appendix A: Quick Reference Guide to 3D User Interface Mathematics.

Scalars.

Vectors.

Points.

Matrices.

Quaternions.

Bibliography.Index.

 

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商品描述(中文翻譯)

描述：

以下是三位計算機圖形學和人機互動領域的先驅對本書的評價：

「這真是一部驚人的作品——所有人所需的——全面、百科全書式且權威。」
——Jim Foley

「終於有一本關於這個重要新興領域的書。它將成為從業者、研究人員和對3D用戶介面感興趣的學生不可或缺的參考資料。」
——Andy van Dam

「終於，我們需要這本書來橋接3D圖形的夢想與以用戶為中心的介面設計現實。這是一本對研究人員和產品開發者來說深思熟慮且實用的指南。徹底的回顧，精彩的範例。」
——Ben Shneiderman

隨著3D技術在各種應用中變得可用，其成功部署將需要精心設計的用戶介面（UIs）。具體而言，軟體和硬體開發者需要理解3D環境特有的互動原則和技術。這種理解當然是建立在對2D用戶介面的可用性經驗之上，但它也涉及新的獨特挑戰和機會。討論所有相關的互動方面，並輔以指導性範例和準則，《3D用戶介面》成為最新3D用戶介面的理論和實踐的單一來源。

許多人已經在計算機輔助設計、放射治療、手術模擬、數據可視化和虛擬現實娛樂中看到了3D用戶介面。下一代計算機遊戲、移動設備和桌面應用程序也將具備3D互動功能。本書的作者們在這個年輕而充滿活力的3D用戶介面研究和開發領域中處於前沿，展示了如何製作可用的3D應用程序，以實現其巨大的潛力。

內容涵蓋：

- 各種3D互動任務的心理學和人因工程
- 評估3D用戶介面的不同方法
- 3D互動技術的實證研究結果
- 為3D系統選擇適當輸入和輸出設備的原則
- 實施常見3D互動技術的細節和提示
- 為常見3D任務選擇最有效的互動技術的準則
- 3D用戶介面在現實應用中的案例研究

為了幫助您跟上這個快速發展的領域，本書的網站 www.3dui.org 將提供最新3D用戶介面研究和應用的信息和鏈接。

目錄：

前言。

序言。

I. 3D用戶介面的基礎
1. 3D用戶介面介紹。

- 什麼是3D用戶介面？
- 為什麼選擇3D用戶介面？
- 術語。
- 應用領域。
- 結論。

2. 3D用戶介面：歷史與路線圖。

- 3D用戶介面的歷史。
- 3D用戶介面的路線圖。
- 本書的範圍。
- 結論。

II. 3D用戶介面的硬體技術
3. 3D用戶介面輸出硬體。

- 介紹。
- 視覺顯示。
- 聽覺顯示。
- 觸覺顯示。
- 設計準則：為3D用戶介面選擇輸出設備。
- 結論。

4. 3D用戶介面輸入硬體。

- 介紹。
- 桌面輸入設備。
- 追蹤設備。
- 3D滑鼠。
- 特殊用途輸入設備。
- 直接人類輸入。
- 自製輸入設備。
- 為3D介面選擇輸入設備。

III. 3D互動技術
5. 選擇與操作。

- 介紹。
- 3D操作任務。
- 操作技術與輸入設備。
- 3D操作的互動技術。
- 設計準則。

6. 旅行。

- 介紹。
- 3D旅行任務。
- 旅行技術。
- 設計準則。

7. 尋路。

- 介紹。
- 理論基礎。
- 以用戶為中心的尋路支持。
- 以環境為中心的尋路支持。
- 評估尋路輔助工具。
- 設計準則。
- 結論。

8. 系統控制。

- 介紹。
- 分類。
- 圖形菜單。
- 語音命令。
- 手勢命令。
- 工具。
- 多模態系統控制技術。
- 設計準則。
- 案例研究：混合系統控制方法。
- 結論。

9. 符號輸入。

- 介紹。
- 符號輸入任務。
- 符號輸入技術。
- 設計準則。
- 超越文本和數字輸入。

IV. 設計與開發3D用戶介面
10. 設計與開發3D用戶介面的策略。

- 介紹。
- 為人類設計。
- 發明3D用戶介面。
- 設計準則。

11. 3D用戶介面的評估。

- 介紹。
- 背景。
- 3D介面的評估指標。
- 3D介面評估的獨特特徵。
- 3D評估方法的分類。
- 兩種多方法的接近。
- 3D介面評估的準則。

V. 3D用戶介面的未來
12. 超越虛擬：現實世界的3D用戶介面。

- 介紹。
- AR介面作為3D數據瀏覽器。
- 3D增強現實介面。
- 增強表面和可觸摸介面。
- 可觸摸的AR介面。
- AR中的代理。
- 過渡的AR-VR介面。
- 結論。

13. 3D用戶介面的未來。

- 關於3D UI技術的問題。
- 關於3D互動技術的問題。
- 關於3D UI設計與開發的問題。
- 關於3D UI評估的問題。
- 百萬美元的問題。

附錄A：3D用戶介面數學的快速參考指南。

- 標量。
- 向量。
- 點。
- 矩陣。
- 四元數。

參考文獻。索引。

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