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故事在儿童的成长过程中起着关键的作用，故事叙述已被证明可以有效地帮助儿童提高读写能力、听力、词汇能力、创造力和想象力等多个方面。随着计算机技术的发展和信息技术的不断成熟，儿童能够在日常生活中更加容易接触到信息技术，如何将新型的计算机技术应用到儿童故事创作和讲述中成为了重要的研究课题。目前大多数交互式讲故事系统中，利用计算机中存储的多媒体资源，能够帮助儿童构建想象空间和虚拟的故事场景。同时，儿童更愿意操作有形的事物，通过使用儿童喜欢的实物玩具能提高儿童与计算机交互的兴趣，使其更加沉浸在故事创作中。因此，采用实物交互与多媒体相结合的方式，可以提供有效的、有趣的和直观的故事创作体验。
本文主要在实物交互和儿童讲故事方面进行研究，结合适合儿童的实物交互技术，设计基于玩具的实物交互界面，实现了基于实物交互的儿童故事创作原型系统。支持用户通过对不同的玩具在三维故事环境中控制不同的故事角色，完成故事的创作。本文的主要工作如下:
1.设计与实现儿童实物交互工具
通过对幼儿和教师的实地访谈和观察，了解儿童平时的活动和讲故事情况，提出了儿童实物交互工具的设计要求。研究了适合儿童使用的实物交互技术，对相关传感硬件设备进行选择，实现了实物交互工具，并通过用户测试，对实物交互工具进行完善和改进。
2.研究实物交互的操作控制算法和手势识别
本文研究了基于传感器组合的操控方法，给出了采用加速度计和陀螺仪的补偿姿态检测算法，将其应用在对故事角色的运动控制上。为了能够实现更加直接的交互，还给出了基于陀螺仪、加速度计和磁力仪组合的改进姿态检测算法。此外，为儿童设计了简单的操作手势，增强了角色的属性和行为，详细描述了手势捕捉和处理的流程。
3.设计并实现基于实物交互的儿童故事创作原型系统
基于以上的工作，设计并实现了基于实物交互的儿童故事创作原型系统。系统中允许儿童通过操作实际玩具在三维虚拟故事环境中控制故事角色，进行故事创作。详细描述了故事创作原型系统的功能，操作流程和交互方式。设计的实物交互工具方便儿童切换故事角色，并通过直接操控和手势操作来丰富角色的行为。
4.对儿童故事创作原型系统进行用户评估
对实现的儿童故事创作原型系统进行了用户评估。设计了评估实验细节，在实验中对儿童使用原型系统的操作进行观察和记录，根据对实验结果的分析，得出了原型系统具有趣味性，简单易用，能够支持儿童故事创作，激发儿童想象力和创作力的结论。