随着硬件、软件技术的快速发展,更新换代,人机交互的需求及环境变得日益复杂,给光电跟踪系统带来了新的挑战。目前我国光电跟踪系统现有的人机交互方式在功能上虽然基本能够满足操作使用要求,但缺乏对人机交互界面设计的系统性、原理性研究,造成光电跟踪系统的人机界面开发对开发人员水平的依赖较强。目前的开发方式已经不能满足光电跟踪系统人机交互进一步发展的需求,模型驱动界面开发的途径为光电跟踪系统提供了人机界面开发新视角。研究先对光电跟踪系统操作空间的结构和人机交互过程进行了分析,对人机界面及其交互情景建立模型,分析了光电跟踪系统人机界面的普遍属性、特点和人机交互的具体需求,深入探讨了光电跟踪系统的交互模式。通过分析得到目前界面开发方法缺少使用者视角、界面一致性和交互逻辑设计等方面的系统性支持,存在界面风格不统一、逻辑冗余、交互信息显示不完整等问题。模型驱动界面开发的方法更符合光电跟踪系统的使用场景,因此本文对基于模型的人机界面设计方法进行了重点研究。模型驱动界面开发的方法能提供开发过程中的模型支持、一致性描述语言和图形化表示,提高项目中的沟通效率,同时能高效分析转化界面设计中的动态过程,将界面的逻辑设计过程系统化流程化。根据光电跟踪系统操作空间中人机交互的需求,本文创新性地提出了基于模型驱动、面向任务的人机交互框架,该框架将卡梅隆框架的模型层次应用于MVC模型的各个部件中,集中了两者的优点。一方面在组成结构上采用MVC模型的结构,有效保证界面对话的相对独立性,另一方面关注界面的整个生命周期,在实现层次上采用卡梅隆框架的模型层次,同时对任务模型进行拓展,增加了框架的灵活性,平衡了设计过程中对高抽象层次上对界面逻辑设计和低抽象层次上具体界面设计的问题。然后,为了验证基于任务导向模型驱动的人机界面框架的可行性和优越性,利用框架进行光电跟踪系统的操作界面设计,得到系统原型。最后从主观、客观评价两方面对对界面进行评价,分析得出了采用本文提出的人机交互框架设计出的界面逻辑性和交互性强的优势,证明该框架和方法能较好地从系统性、原理性的角度解决光电跟踪系统人机交互界面的一致性和交互逻辑设计问题,对光电跟踪系统人机界面的开发具有较高的参考价值。