人机交互技术是计算机领域的常见技术之一,现在已广泛应用到用户与计算机的交互过程中,特别是应用于近年来不断变化和革新的交互设备。针对用户的不同需求,设计生产了不同特征的交互式设备,例如针对不同的操作方式,设计了直接设备与间接设备,这些设备的出现,提高了用户的操作效率。但是,这些设备还没有完全考虑到用户的特征属性,所以还存在提高交互效率的空间,例如,在不同的屏幕倾斜角度下使用电子笔进行操作时,由于手部和屏幕的接触可能会发生变化,用户的操作难度也随之改变。因此,根据不同的设备特征设计具有针对性并且高效的交互策略是不可忽视的问题。设备特征的研究中,屏幕尺寸和倾斜角对于笔式交互的影响、直接设备和间接设备的性能差异、笔的多通道交互如何有针对性地应用于不同属性的交互式设备、如何寻找特征之间的交互关联,都是值得研究和分析的问题。本课题从用户特征与设备特征的角度探索对笔多通道输入性能产生影响的因素,对于用户特征,将其分为了用户的生理特征以及用户的行为特征。首先,针对用户特征,考察用户在不同状态下使用电子笔进行自然书写任务时,笔通道值的特征分布,并得出用户使用设备的习惯;本课题研究的主要设备为电子笔以及交互式数位屏,针对设备特征,通过实证的手段考察屏幕的倾斜角度,屏幕尺寸以及设备的操作方式(直接操作方式/间接操作方式)对用户操作的影响。并分析笔的各个通道之间是否存在相关性,以及设备特征的变化对笔的各个通道值产生的影响。通过定性和定量分析可以得出以下结论:用户在不同的屏幕尺寸以及操作方式下的特征值存在差异,并且随着用户状态的改变,通道值也发生变化;在使用笔压力以及笔倾斜角进行操作时,直接设备上的速度性能要优于间接设备;间接设备上的准确度性能和精确度性能要高于直接设备;并且当屏幕倾斜角为90°时,用户的操作体验最差;使用笔倾斜角进行输入时,随着屏幕尺寸的增大,用户使用笔进行操作的准确性会下降;笔各输入通道间具有相关性,其中,笔压力与其他笔输入通道的相关性较低,可以独立使用,而笔方位角与其他通道的相关性均较高,不适宜单独使用,并且方位角受到屏幕倾斜角度的影响较大,所以在结合屏幕倾斜特征进行操作时,也应当避免笔方位角的使用。根据实验结果给出提高在不同设备特征下提高笔输入效率的一些合理化建议,以及交互场景。