概念图的研究缘于早期认知心理学的研究，概念图是一种由概念节点和连线所组成的一系列概念的结构化表征。研究表明概念图对于促进学习者的有意义学习和知识建构具有重要作用，它在教学中可以体现为头脑风暴工具、交流工具等。视觉思维是一种富于创造性的思维。视觉的思维性功能可以帮助我们通过图示进行思维、进行创造。视觉思维需要借助：观看、想象、构绘三方面能力的有机结合。所以静态的概念图并不能促进绘图者的创造性思维，需要提供一个概念图工具，让构绘者在勾画中，通过观看、想象和构绘三者间的相互作用激发他们的创造性和思维的积极性。传统的概念图工具是基于图形用户界面而构造起来的。他们都是从功能实现的角度构造的，并没有考虑用户的可用性需求。随着计算机技术的发展，出现了各种形式的用户界面，他们在各自的某些领域中发挥了很重要的作用。我们不能说某种用户界面一定比另一种优越，只能说在完成某些任务时某一种用户界面更合适。所以应该以用户为中心，考虑他们要完成的任务，然后进行设计，才可能设计出可用的软件。为了开发可用的软件，本文将以用户为中心的场景设计方法和概念模型引入到软件开发过程中去。基于场景分析，发现概念图编辑器最适合采用纸笔交互形式和规整图形的信息呈现方式，而在编辑时最适合采用人们惯用的手势。进而引发了下面的研究：几何图形识别、命令手势识别。在几何图形识别方面：对于矩形等几何图形，本文采用了模糊逻辑进行识别，此识别方法是一种基于几何特征的在线识别方法，具有识别率高且与笔划数、笔划顺序无关的特点；对于箭头的识别，本文采用了一种基于速度的两笔划识别方法。在命令手势识别方面，本文实现了两类手势：删除手势和调整边框大小手势。考虑到随着手势的增多，可能出现几何图形手势和命令手势类似的情形，本文对两类手势的分离进行了研究，提出了一种较为合理的隐式分离的方法。