面向數(shù)字界面的視覺搜索眼動(dòng)特征研究

1、<p>　　東 南 大 學(xué) 畢 業(yè) （設(shè) 計(jì)）論 文 獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明</p><p>　　本人聲明所呈交的畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示

2、了謝意。</p><p>　　論文作者簽名： 日期： 年 月 日</p><p>　　東 南 大 學(xué) 畢 業(yè) （設(shè) 計(jì)）論 文 使 用 授 權(quán) 聲 明</p><p>　　東南大學(xué)有權(quán)保留本人所送交畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外

3、，允許論文被查閱和借閱，可以公布（包括刊登）論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布（包括刊登）授權(quán)東南大學(xué)教務(wù)處辦理。</p><p>　　論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： </p><p>　　日期： 年 月 日 日期： 年月 日 </p><p>　　面向數(shù)字界面的視覺搜索眼動(dòng)特征研究</p&

4、gt;<p>　　02011430 陳茂旭</p><p><b>　　指導(dǎo)教師 薛澄岐</b></p><p>　　摘要：文章主要為研究在數(shù)字界面中視覺搜索過程中表現(xiàn)出的眼動(dòng)特征。運(yùn)用模擬數(shù)字界面以及目標(biāo)元素的方法，在眼動(dòng)儀上進(jìn)行眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)，通過觀察，統(tǒng)計(jì)在實(shí)驗(yàn)中各項(xiàng)眼動(dòng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)來分析視覺搜索的特征。經(jīng)過分析，眼動(dòng)指標(biāo)中完成搜索所用時(shí)間和凝視元素時(shí)間

5、以及搜索過程的視線轉(zhuǎn)移等相對重要。設(shè)計(jì)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們考慮了日常影響較為明顯的因素：數(shù)字界面排布形式（4×6和3×8），元素的刺激形式（漢字，字母，圖片），搜索任務(wù)的個(gè)數(shù)（2、3、4、5個(gè)）等，另外我們還自主加入了人們平時(shí)生活中的搜索習(xí)慣這一影響因素。通過對上述因素的分析，我們在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)界面時(shí)將它們都融入我們的實(shí)驗(yàn)中，我們以任務(wù)數(shù)為軸，設(shè)計(jì)了4類實(shí)驗(yàn)，每類實(shí)驗(yàn)都有排布形式兩個(gè)分支，每個(gè)分支又有刺激形式三個(gè)小類，每小類

6、設(shè)計(jì)5組實(shí)驗(yàn)，總共120組。我們一共完成了15人份的實(shí)驗(yàn)，得出龐大的數(shù)據(jù)，剔除不合格后，我們分析得出了</p><p>　　關(guān)鍵詞：眼動(dòng)特征 眼動(dòng)指標(biāo) 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn) 刺激形式 </p><p>　　Abstract: This article mainly focuses on doing the researches on Eye-movement characteristics

7、 during visual research in digital interface. We do the experiments in eye-movement instrument using ways of the simulation of digital interfaces and the analysis of eye-movement characteristics. And we count the statist

8、ical data of many eye-movement indicators to analyze some characteristics. After consideration, we find that the time it takes to fulfill the researching experiments matters much during a</p><p>　　Key words:

9、 eye-movement characteristics, eye-movement indicators, visual researches, styles of stimulating elements</p><p><b>　　1、緒論</b></p><p><b>　　1.1研究背景</b></p><p>

10、;　　1.1.1 現(xiàn)實(shí)生活要求</p><p>　　當(dāng)前，隨著戰(zhàn)機(jī)和船舶駕駛操縱、汽車駕駛、飛船操控等系統(tǒng)變得日益復(fù)雜、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的日趨完善，同時(shí)自動(dòng)化的程度不斷提高，人機(jī)交互的可靠性和安全性也面臨著極大的考驗(yàn)與挑戰(zhàn)。近幾年空難事故發(fā)生的愈發(fā)頻繁，給我們帶來了巨大的生命安全威脅和財(cái)產(chǎn)損失。然而空難原因各種各樣，但是飛行員的觀察失誤和操作不當(dāng)卻成了不可忽視的致命因素。</p><p>&

11、lt;b>　　圖1空難原因分布圖</b></p><p>　　近幾年來，伴隨我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，人民群眾交通出行需求日益增長，在帶來了公路交通的日益繁忙和機(jī)動(dòng)車的高速增長的同時(shí)，也帶來了道路交通事故的頻發(fā)和嚴(yán)重程度。而導(dǎo)致事故的原因中，人為因素占了將近30%，不可謂不多。因此復(fù)雜系統(tǒng)中， “人”的因素已成為影響系統(tǒng)的不可忽視的關(guān)鍵性要素之一。</p><p>　　

12、1.1.2現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)要求</p><p>　　當(dāng)今社會各個(gè)系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，系統(tǒng)各組件間的協(xié)調(diào)運(yùn)作更加頻繁、精度要求也很高，傳統(tǒng)人機(jī)的交互模式越來越難滿足日益龐大的信息承載需求。而數(shù)字界面以其獨(dú)特的數(shù)字化信息集成優(yōu)勢打破了傳統(tǒng)人機(jī)界面信息呈現(xiàn)的局限，使得遠(yuǎn)程、精確、集中等要求都可以在有限空間里完成，從而使現(xiàn)代生產(chǎn)邁進(jìn)新時(shí)代。（圖2）。</p><p>　　作為人類窺探其內(nèi)部情形和外部態(tài)勢的唯

13、一窗口，復(fù)雜系統(tǒng)數(shù)字界面的信息來源渠道多、信息量大、信息結(jié)構(gòu)關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，這不僅使錯(cuò)誤覺察與糾正更困難，而且非常微小的錯(cuò)誤也可能會導(dǎo)致潛在的災(zāi)難性后果。近年來，數(shù)字界面的設(shè)計(jì)問題已成為人因工程學(xué)、自動(dòng)控制、認(rèn)知心理學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和設(shè)計(jì)科學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域共同關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)問題。</p><p>　　圖2傳統(tǒng)人機(jī)交互界面（左）和數(shù)字界面（右）</p><p><b>　　1.2研究方向

14、</b></p><p>　　1.2.1兩個(gè)方向：人和界面</p><p>　　現(xiàn)代數(shù)字界面應(yīng)用非常廣泛并且在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)將會更加普及，并且人的因素在其中扮演的角色將會越來越重要，然而數(shù)字界面也會給我們帶來一些不可避免的風(fēng)險(xiǎn)，所以為了降低人對于系統(tǒng)的數(shù)字界面由于自身判斷或者操作不當(dāng)而造成大的事故的風(fēng)險(xiǎn)，我們有必要對于數(shù)字界面進(jìn)行研究改良，使之更加便于我們觀察操作，并且

15、適合人的身心，從根本上降低犯錯(cuò)率。</p><p>　　因此我們決定從人和界面兩個(gè)方面出發(fā)，一方面使界面設(shè)計(jì)、信息元素種類、元素排布等更加合理，更加切合我們的心理和身體。另一方面從人的習(xí)慣入手，詳細(xì)分析各種人在操作數(shù)字界面時(shí)的習(xí)慣和偏好，從而在界面設(shè)計(jì)時(shí)做出針對性的改良。</p><p><b>　　1.2.2兩個(gè)簡化</b></p><p>

16、　　對于任意一個(gè)數(shù)字界面或者人機(jī)交互界面來說，人類對于其中信息獲取絕大多數(shù)依賴于眼睛，因而眼動(dòng)追蹤技術(shù)就是探知信息搜索、獲取和處理的較為合理且優(yōu)秀的手段之一。</p><p>　　我們決定從眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)做起，將日常生活中的復(fù)雜系統(tǒng)簡化為排布不同的數(shù)字界面，界面上分布不同的信息元素；將我們?nèi)粘＝佑|到的操作簡化為視覺搜索任務(wù)。通過在眼動(dòng)儀上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成給定搜索任務(wù)，比較完成任務(wù)過程中的眼動(dòng)特征。</p>

17、<p><b>　　1.2.3實(shí)驗(yàn)指標(biāo)</b></p><p>　　為了從我們的實(shí)驗(yàn)中得出合理的結(jié)果，我們必須對于所做實(shí)驗(yàn)有嚴(yán)格的判定標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)都是在眼動(dòng)儀上進(jìn)行，它可以完整還原實(shí)驗(yàn)的過程，所以我們決定從眼動(dòng)特征來入手，分析實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的特點(diǎn)——眼動(dòng)指標(biāo)。</p><p>　　對于眼動(dòng)指標(biāo)來說有很多，結(jié)合實(shí)驗(yàn)本身的目的，我們選定了如下幾個(gè)指標(biāo)</

18、p><p>　　實(shí)驗(yàn)用時(shí)：判定完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)優(yōu)劣程度的最直觀因素就是用時(shí)長度，如果用時(shí)較短，說明完成實(shí)驗(yàn)較為順利，側(cè)面反映該界面對于人的觀察或操作相對輕松合理；</p><p>　　熱點(diǎn)：該指標(biāo)可以反映我們在觀察界面時(shí)的視線集中情況，以便于我們對界面的優(yōu)化進(jìn)行合理安排；</p><p>　　視線停留時(shí)間：如果實(shí)驗(yàn)時(shí)在一個(gè)點(diǎn)停留過久，說明這個(gè)點(diǎn)可能有特殊的功能或者問題，需具

19、體問題具體分析；</p><p><b>　　…………</b></p><p>　　1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　在項(xiàng)目涉及的相關(guān)學(xué)術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量深入的研究，取得了許多階段性研究成果，具有代表性的研究工作和最新研究進(jìn)展有：</p><p>　　Hollender[1]等（2010）通過調(diào)查學(xué)生使

20、用學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)時(shí)的眼動(dòng)軌跡模式和體驗(yàn)，對用戶界面的設(shè)計(jì)作出評估；Fabio Aloisea[10]等（2013）通過眼動(dòng)分析，以用戶對購物網(wǎng)站界面中手提包視覺注意力為案例研究，總結(jié)如何控制界面中視覺焦點(diǎn)以及如何調(diào)整界面元素引起用戶的視覺注意；Xiaocong Fan[3]等（2011）提出了針對核能發(fā)電廠操作界面設(shè)計(jì)中建立設(shè)計(jì)需求方法，為復(fù)雜系統(tǒng)界面的評估提供借鑒。Nelson[4]等（2008）分析了不同圖形界面特征對人機(jī)交互任務(wù)效率

21、的影響；Wei Hengyang[5]等（2013）提出了基于時(shí)間的數(shù)據(jù)-用戶-任務(wù)的設(shè)計(jì)三角模型，并利用數(shù)據(jù)分析構(gòu)建出可視化高層次框架，使得設(shè)計(jì)流程變得更加簡單高效。在眼動(dòng)跟蹤測評應(yīng)用方面，Nuraslinda[6]等（2014）利用視覺分析工具包，突破傳統(tǒng)的眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析方法，創(chuàng)新性地提出了眼動(dòng)數(shù)據(jù)的空間度量分析法，總結(jié)出用戶在地圖中搜索信息時(shí)的搜索策略；Boha[7]等（2013）通過分析水平和垂直掃視的眼動(dòng)軌跡，比較出不同掃視策略

22、的優(yōu)勢和效率；Mayauda[8]等（2013）以餐館菜單設(shè)計(jì)為案例</p><p>　　前人的研究成果十分豐富，成就突出，不過也有一些局限性。第一，實(shí)驗(yàn)大多是界面信息感知和操作過程中對用戶反應(yīng)的仿真研究，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可能存在的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)并以此開展設(shè)計(jì)優(yōu)選和設(shè)計(jì)改良。第二，研究對象相對單一，忽視了信息之間的相互聯(lián)系以及信息與認(rèn)知之間的作用機(jī)理。第三，研究結(jié)論主要服務(wù)于設(shè)計(jì)終端的方案優(yōu)化和績效評估，對設(shè)計(jì)前端的方

23、案生成方法始終研究并不夠深入，研究的普適性相對有限，從而導(dǎo)致界面的設(shè)計(jì)和優(yōu)化的過程中過度依賴設(shè)計(jì)師的主觀意見</p><p>　　在前人的基礎(chǔ)上，本次研究將會從界面排布、界面信息、任務(wù)個(gè)數(shù)出發(fā)，探究視覺搜索與上述因素的理論聯(lián)系，探究界面不同設(shè)計(jì)對于視覺搜索的影響，同時(shí)加入人的搜索認(rèn)知習(xí)慣這一因素，綜合以上因素，研究對界面設(shè)計(jì)的綜合影響，從而為界面優(yōu)化打下理論基礎(chǔ)。</p><p><

24、b>　　1.4研究工具</b></p><p>　　前面說過本次研究主要方法為眼動(dòng)追蹤技術(shù)，所以定然會使用到這個(gè)領(lǐng)域的專用工具：眼動(dòng)儀。眼動(dòng)儀是心理學(xué)基礎(chǔ)研究的重要工具，主要用于記錄人在視覺信息處理過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡和一些相關(guān)特征，廣泛應(yīng)用于閱讀、視知覺等領(lǐng)域。</p><p>　　眼動(dòng)技術(shù)就是通過對眼動(dòng)軌跡的記錄從中提取眼動(dòng)技術(shù)就是通過對眼動(dòng)軌跡的記錄從中提取諸如注視點(diǎn)，

25、注視次數(shù)和時(shí)間，瞳孔大小，眼跳距離等數(shù)據(jù)，從而研究個(gè)體的內(nèi)在認(rèn)知過程。20世紀(jì)60年代以來，隨著攝像技術(shù)，紅外技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，推動(dòng)了高精度眼動(dòng)儀的研發(fā)，極大地促進(jìn)了眼動(dòng)研究在國際心理學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的應(yīng)用。眼動(dòng)心理學(xué)的研究已經(jīng)成為當(dāng)代心理學(xué)研究的一種有用范型。</p><p>　　本次實(shí)驗(yàn)使用的眼動(dòng)儀為Tobii X2-30 compact，可輕松地將它固定在筆記本、電腦屏幕或甚

26、至是平板電腦上來實(shí)現(xiàn)緊湊、高度便攜式的眼動(dòng)追蹤解決方案。僅通過一根USB線就可完成連接。該眼動(dòng)跟蹤系統(tǒng)功能齊全，采用與我們其他眼動(dòng)跟蹤設(shè)備相同的高新技術(shù)，體積大幅縮小，但是并沒有因體積的減小而減少或降低性能與質(zhì)量。其強(qiáng)大的便攜性與較低的成本，讓我們可以將眼動(dòng)跟蹤與任何界面設(shè)計(jì)或通信項(xiàng)目整合。</p><p>　　與實(shí)驗(yàn)眼動(dòng)儀相配套的有一款軟件為Tobii Studio。它是一款功能能全面的眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析和可視化軟件

27、 。Tobii Studio可以讓我們自由的設(shè)計(jì)測試項(xiàng)目，遠(yuǎn)程監(jiān)控，記錄回放，可視化分析數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)指標(biāo)計(jì)算，所有功能均可在一個(gè)方案內(nèi)解決。</p><p><b>　　二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)</b></p><p><b>　　2.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備</b></p><p>　　2.1.1實(shí)驗(yàn)界面的建立</p>

28、<p>　　我們在生活生產(chǎn)中會遇到各種各樣的界面，從汽車的駕駛界面到網(wǎng)站的各類元素再到遙控器的按鈕分布等等。而這些界面都有會著各自的特點(diǎn)來使界面更加適合用戶，比如界面大小、界面排布、信息密度、信息元素刺激類型、層次等等。但是大多數(shù)界面都會有一些共性，比如相似的形狀，元素排布的規(guī)律等。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，考慮到界面的美觀和元素排布整齊等要求，我們將現(xiàn)實(shí)界面抽象成一個(gè)長方形的框，其中均勻排布著一定數(shù)量的信息元素（字母、漢字、圖形等等）。

29、</p><p>　　對于實(shí)驗(yàn)界面，我們借鑒網(wǎng)站設(shè)計(jì)，將其設(shè)置為一個(gè)像素為1024*768的長方形框，當(dāng)中均勻排布這24個(gè)元素，而界面元素也選擇我們?nèi)粘＝佑|很多的三類——字母，數(shù)字，圖標(biāo)——作為對照。</p><p>　　2.1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的確定</p><p>　　在現(xiàn)在界面應(yīng)用廣泛的領(lǐng)域，界面操作變得越來越頻繁和重要，同時(shí)對我們的操作能力和準(zhǔn)確度也提出了更高的要

30、求。很多時(shí)候，我們對于界面的操作更多時(shí)候集中在任務(wù)式的認(rèn)知，我們在短時(shí)間內(nèi)收到的任務(wù)信息數(shù)量可能也會不同。</p><p>　　于是：為了適應(yīng)我們對于現(xiàn)實(shí)界面的掌握要求，我們采用信息搜索的方式來取代現(xiàn)實(shí)界面操作：即給定一個(gè)信息搜索任務(wù)（元素搜索），我們需從給定界面中搜索到它。另一方面我們給定的任務(wù)可能包含多個(gè)元素的搜索，即代替復(fù)雜的多目標(biāo)的界面操作任務(wù)。當(dāng)完成全部元素搜索后實(shí)驗(yàn)結(jié)束。</p><

31、;p><b>　　2.1.3實(shí)驗(yàn)指標(biāo)</b></p><p>　　在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，我們需要對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而分析得出一些相應(yīng)的結(jié)論。因此我們需要一些指標(biāo)，而我們再利用眼動(dòng)儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，能夠很方便地得到非常多的眼動(dòng)指標(biāo)，經(jīng)過分析，完成任務(wù)的時(shí)間將會最直觀反映完成任務(wù)的難易程度，側(cè)面反映界面的合理性；另外，實(shí)驗(yàn)過程的熱點(diǎn)圖也可以反映我們在實(shí)驗(yàn)過程中的視線集中區(qū)域，便于我們判斷我們的

32、注意力集中位置；最后就是我們在實(shí)驗(yàn)過程中的視線轉(zhuǎn)移過程，幫助我們排除不合格實(shí)驗(yàn)以及我們視線轉(zhuǎn)移的傾向和習(xí)慣。</p><p><b>　　2.2實(shí)驗(yàn)界面因素</b></p><p>　　2.2.1信息排布方式的影響</p><p>　　由于數(shù)字界面的大小，信息內(nèi)容和數(shù)量多種多樣，界面的排布也會有很大不同，不同的界面排布方式可能會對我們的認(rèn)知和操

33、作產(chǎn)生不一樣的影響。為了研究排布方式對于我們的搜索的影響程度，我們首先考慮研究相同信息密度下界面信息元素的排布方式對我們視覺搜索的影響。</p><p>　　在我們所抽象的一個(gè)長方形框（像素為1024*768）中，我們均勻排列著24個(gè)元素（亂序），但是這24個(gè)元素排列方式有4×6、3×8、2×12等等，考慮到界面元素分布的合理性和資源利用率，再結(jié)合日常生活中常用的數(shù)字界面，我們選擇4

34、×6和3×8這兩種較為合理的排布方式，如下圖所示：</p><p><b>　　4×6字母界面</b></p><p><b>　　圖3</b></p><p><b>　　2）3×8字母界面</b></p><p><b>　

35、　圖4</b></p><p>　　2.2.2連續(xù)任務(wù)的數(shù)量</p><p>　　日常生活中，一個(gè)數(shù)字界面上的信息是多種多樣的，比如飛行員的操作界面。而且我們對于界面信息的處理和操作也會出現(xiàn)多個(gè)連續(xù)任務(wù)，抽象到我們實(shí)驗(yàn)界面中，就是可能給出若干搜索任務(wù)。而任務(wù)數(shù)量不同，最終的搜索和反應(yīng)結(jié)果可能也會大不相同，所以我們需要對連續(xù)任務(wù)數(shù)量進(jìn)行討論，研究相應(yīng)的眼動(dòng)特征。</p>

36、;<p><b>　　1）二個(gè)連續(xù)任務(wù)</b></p><p>　　在一個(gè)界面中隨機(jī)給定兩個(gè)搜索元素，如B-D，則要求實(shí)驗(yàn)者按照順序依次從界面中找出這兩個(gè)元素，記錄實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。</p><p><b>　　2）三個(gè)連續(xù)任務(wù)</b></p><p>　　隨機(jī)給定三個(gè)搜索元素，如B-D-H，則要求實(shí)驗(yàn)者按照順

37、序依次從界面中找出這三個(gè)元素，記錄實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。</p><p><b>　　3）四個(gè)連續(xù)任務(wù)</b></p><p>　　隨機(jī)給定四個(gè)搜索元素，如B-D-H-S，則要求實(shí)驗(yàn)者按照順序依次從界面中找出這四個(gè)元素，記錄實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。</p><p><b>　　4）五個(gè)連續(xù)任務(wù)</b></p><p&

38、gt;　　隨機(jī)給定三個(gè)搜索元素，如B-D-H-S-L，則要求實(shí)驗(yàn)者按照順序依次從界面中找出這三個(gè)元素，記錄實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。</p><p>　　注：如果給出的任務(wù)中出現(xiàn)了相同字母，如A-C-G-A，則A需要按照任務(wù)順序依次尋找兩次。</p><p>　　2.2.3搜索距離的影響</p><p>　　從我們?nèi)粘Ｉ畹慕?jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：一般的，如果一個(gè)任務(wù)中兩個(gè)連續(xù)元素之間

39、的距離越近，那我們在完成搜索任務(wù)的過程可能會比較迅速，即搜索的效率更高；如果兩個(gè)元素相距較遠(yuǎn)，我們依次發(fā)現(xiàn)目標(biāo)元素的困難相對較大，即搜索效率較低；但是這兩種情況也不是絕對，所以我們需要設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)來比較目標(biāo)元素之間的距離對搜索過程的影響程度。</p><p>　　1）任務(wù)目標(biāo)元素的距離較小</p><p>　　將一個(gè)任務(wù)中的連續(xù)目標(biāo)元素之間的直線距離設(shè)置為小，即兩元素相距不遠(yuǎn)（一般為相鄰元

40、素或者對角元素，或者相隔一個(gè)元素），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄完成實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。</p><p>　　2）任務(wù)目標(biāo)元素的距離中等</p><p>　　將一個(gè)任務(wù)中的連續(xù)目標(biāo)元素之間的直線距離設(shè)置為中等（一般為兩倍的近距離），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄完成實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。</p><p>　　3）任務(wù)目標(biāo)元素的距離很大</p><p>　　將一個(gè)連續(xù)任務(wù)的目標(biāo)元素之

41、間的直線距離設(shè)置為很大（一般為三到四倍的近距離），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄完成實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。</p><p>　　2.2.4刺激元素的影響</p><p>　　在日常生活中，我們所了解和接觸到的數(shù)字界面的形式是非常多的，而其中信息元素的表現(xiàn)形式和傳達(dá)方式也各不相同，其中影響最重要的就是界面信息的體現(xiàn)形式，即視覺搜索中對眼睛的刺激形式。比如，我們將現(xiàn)實(shí)界面的信息抽象成了實(shí)驗(yàn)界面中A~X這樣的字母，字

42、母就是一種刺激形式，但是這樣是不夠全面的，所以我們還需要研究其他刺激形式對于我們搜索任務(wù)的影響。于是我們考慮了現(xiàn)實(shí)生活接觸非常多元素：漢字和圖片。對于漢字來說，它的種類也非常多，復(fù)雜簡單的也很難分清楚，所以我們考慮用常用的五筆的漢字來作為實(shí)驗(yàn)代表；而圖片刺激的話更加復(fù)雜，查閱了一些設(shè)計(jì)元素網(wǎng)站之后，考慮排除其他刺激形式的干擾，我們決定用類似于安卓手機(jī)圖標(biāo)形式的圖片來作為我們的另一種刺激元素。</p><p>　　

43、在此，我們將信息元素抽象成五畫的漢字，同樣的，結(jié)合我們開始所說的界面排布形式，我們將新加入的兩類元素界面也分為3*8和4*6兩種。如下圖所示:</p><p><b>　　1）漢字界面</b></p><p>　　圖5 3*8漢字界面</p><p>　　圖6 4*6漢字界面</p><p><b>　　2）圖

44、片界面</b></p><p>　　圖7 3*8圖片界面</p><p>　　圖8 4*6圖片界面</p><p>　　2.2.5搜索路徑的影響</p><p>　　對于一個(gè)優(yōu)秀或者合理的數(shù)字界面來說，它總是能夠?qū)⒔缑嫘畔⒑侠矸植迹怀鲋攸c(diǎn)，方便我們尋找和搜索信息并且易于操作，所以剛剛我們討論了一個(gè)合理界面應(yīng)該考慮的影響因素（排布

45、形式、元素刺激等）。但是有了理論上合理的界面，并不意味著我們在現(xiàn)實(shí)認(rèn)知和操作界面時(shí)就一定處于最佳選擇上，因?yàn)槊總€(gè)地區(qū)、時(shí)代、年齡的人都有著一些自己獨(dú)特且大眾化的搜索習(xí)慣和偏好，比如有的人習(xí)慣了從左往右觀察一個(gè)界面，而有的卻習(xí)慣從右往左，有的人從上往下，有的人從下往上等等。所以說理論合理界面與實(shí)際最優(yōu)界面可能有一些差別，所以我們需要將人的因素加入我們的界面設(shè)計(jì)當(dāng)中去。</p><p>　　為了結(jié)合人的搜索習(xí)慣，我們

46、決定從搜索任務(wù)出發(fā)，將任務(wù)元素的搜索順序與它們在界面中的位置聯(lián)系起來（比如任務(wù)為依次搜索D-G，而這兩個(gè)字母在界面中的位置是D在左，G在右，即可以探究從左往右任務(wù)的完成情況），代表人的日常搜索習(xí)慣。</p><p>　　具體分為四類：從左往右、從右往左、從上往下、從下往上，示例如下：</p><p>　　1）從左往右的搜索任務(wù)</p><p>　　給定的連續(xù)任務(wù)中信

47、息元素從左往右分布。如下圖</p><p>　　搜索任務(wù)：N-C-U</p><p>　　2）自上而下的搜索任務(wù)</p><p>　　給定的連續(xù)任務(wù)中信息元素自上而下分布。如下圖</p><p><b>　　搜索任務(wù)：W-J</b></p><p>　　3）從右往左的搜索任務(wù)</p>

48、<p>　　給定的連續(xù)任務(wù)中信息元素從右往左分布。如下圖</p><p>　　搜索任務(wù)：W-M-Q</p><p>　　4）自下而上的搜索任務(wù)</p><p>　　給定的連續(xù)任務(wù)中信息元素自下而上分布。如下圖</p><p>　　搜索任務(wù)：O-V-M</p><p><b>　　2.3實(shí)驗(yàn)界面建立

49、</b></p><p>　　在確定了實(shí)驗(yàn)過程中所必須考慮到的實(shí)驗(yàn)因素之后，我們最首要也是最重要的一步還需要設(shè)計(jì)優(yōu)化：界面的形式設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.3.1界面建立的工具選擇</p><p>　　最開始，我用的是在Word軟件里插入表格，調(diào)整一下表格的大小，在表格中依次填入刺激元素，然后用截圖工具將這部分內(nèi)容給截出來。后來看了效果發(fā)現(xiàn)，這種方法

50、問題很多，首先表格的形狀和大小難以控制，導(dǎo)致元素的位置可能會產(chǎn)生不同誤差；其次，截圖的時(shí)候難以保證圖片的大小和像素一樣，以至于界面元素的密度有差異；最后，可能會存在很多不必要的未知影響因素，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p>　　于是，我們選擇了用Photoshop去定制每一個(gè)界面，保證每一個(gè)界面的大小，形狀，像素和刺激元素的位置，大小等都完全相同。而對于界面的大小，我們調(diào)查了許多視頻網(wǎng)站和圖片網(wǎng)站，其中最流行的應(yīng)該

51、是1024*768格式，而且可以保證圖片的清晰度和刺激元素的大小。還有一點(diǎn)就是界面背景顏色和刺激元素的顏色，一般來說兩個(gè)顏色應(yīng)該反差大一點(diǎn)，所以考慮了黑底白字和白底黑字兩種，由于現(xiàn)實(shí)中的界面白底黑字較多，我們就選擇了白底黑字這樣的界面。</p><p><b>　　圖9 界面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.3.2刺激元素在界面上的排布</p>&l

52、t;p>　　建立了整體的實(shí)驗(yàn)界面之后，我們需要將刺激元素放進(jìn)我們的界面中去，由于元素需要均勻排列在整個(gè)界面上，所以我們要將3*8界面和4*6界面分為兩類處理，具體處理如下：在ps中打開網(wǎng)格，然后建立網(wǎng)格線，橫縱交錯(cuò)，從而將整個(gè)界面分成相應(yīng)的份數(shù)，而每個(gè)小格正中都是一個(gè)元素所在位置。具體分法如下圖：</p><p><b>　　三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)</b></p><p>

53、;　　通過我們第二部分的影響因素分析，我們可以將我們的任務(wù)總結(jié)為以下幾個(gè)部分：</p><p>　　界面搜索任務(wù)形式即任務(wù)連續(xù)個(gè)數(shù)的影響：兩個(gè)任務(wù)、三個(gè)任務(wù)、四個(gè)任務(wù)、五個(gè)任務(wù)；</p><p>　　界面元素之間距離的影響：較近距離、中等距離、較遠(yuǎn)距離；</p><p>　　界面布局的影響：3×8分布、4×6分布</p><p

54、>　　界面元素刺激形式的影響：元素為字母、元素為五畫漢字、元素為簡單圖標(biāo)</p><p>　　人的搜索習(xí)慣對于搜索結(jié)果的影響：自上而下、自下而上、從左到右、從右到左；</p><p>　　為了便于我們將實(shí)驗(yàn)有效且高效的完成，我們對上述所有因素進(jìn)行了一些整合：以任務(wù)的個(gè)數(shù)為主軸分四大類，每一大類按照界面的排布形式分為兩個(gè)方向，每一個(gè)方向中又按照刺激元素的種類分為三個(gè)小類，共24小類。這

55、樣的分類就將我們所有的因素組合分解成每一個(gè)小類，在研究每一個(gè)小類的時(shí)候不會與其他小類沖突，使得實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)科學(xué)合理，同時(shí)具有非常好的條理性和可操作性。</p><p>　　任務(wù)個(gè)數(shù) 排布形式 刺激元素</p><p><b>　　字母</b></p><p>　　4*6 漢字</p><p>　　兩個(gè)

56、 圖片</p><p><b>　　字母</b></p><p>　　3*8 漢字</p><p><b>　　圖片 </b></p><p><b>　　字母</b></p><p>　　4*6 漢字<

57、;/p><p>　　三個(gè) 圖片</p><p><b>　　字母</b></p><p>　　3*8 漢字</p><p>　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 圖片</p><p><b>　　字母</b></p&

58、gt;<p>　　4*6 漢字</p><p>　　四個(gè) 圖片</p><p><b>　　字母</b></p><p>　　3*8 漢字</p><p><b>　　圖片</b></p><p><b>

59、　　字母</b></p><p>　　4*6 漢字</p><p>　　五個(gè) 圖片</p><p><b>　　字母</b></p><p>　　3*8 漢字</p><p><b>　　圖片</b></p>

60、;<p>　　3.1搜索任務(wù)為2個(gè)的字母界面 </p><p>　　3.1.1研究界面元素距離的影響</p><p>　　這組實(shí)驗(yàn)的前提是搜索任務(wù)為2個(gè)且實(shí)驗(yàn)的界面為字母界面，因此可以分為兩類：3*8字母界面和4*6字母界面。而這組實(shí)驗(yàn)所需要考慮的因素為距離，所以我們只需要改變目標(biāo)元素的距離即可。具體設(shè)計(jì)：在兩類字母界面上分別任意給定兩個(gè)搜索目標(biāo)，而兩個(gè)目標(biāo)元素的距離分布為近

61、、中、遠(yuǎn)三類，每類進(jìn)行5組實(shí)驗(yàn)。</p><p><b>　　1）4×6界面</b></p><p>　　比如：較近距離：H-C、O-N等；</p><p>　　中等距離：L-V、B-O等</p><p>　　較遠(yuǎn)距離：I-T、V-K等</p><p><b>　　2）3

62、15;8界面</b></p><p>　　較近距離：D-G，E-B</p><p>　　中等距離：J-U，L-U</p><p>　　較遠(yuǎn)距離：A-E，V-N</p><p>　　注：由于人在觀察同一個(gè)界面時(shí)會產(chǎn)生臨時(shí)的記憶性，如果在一個(gè)界面上進(jìn)行5組實(shí)驗(yàn)的話，實(shí)驗(yàn)者很有可能將元素的位置給記憶下來，因此記憶性會使得結(jié)果產(chǎn)生非常大的

63、偏差。于是我們決定對于任何一組實(shí)驗(yàn)我們都采用一個(gè)新的界面，即界面上的元素排列都是隨機(jī)產(chǎn)生各不相同的，以保證將記憶因素完全排除。下面的各組實(shí)驗(yàn)也都采用隨機(jī)界面的形式。</p><p>　　3.1.2研究視覺搜索習(xí)慣的影響</p><p>　　在上述兩類字母界面上隨機(jī)給定兩個(gè)連續(xù)搜索任務(wù)，兩個(gè)元素的位置關(guān)系需滿足人眼搜索習(xí)慣的理論路徑即從上到下、從下到上、從左到右、從右到左。</p>

64、;<p>　　在研究視覺搜索習(xí)慣的時(shí)候，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可能會對元素距離的把握產(chǎn)生疑惑，如果將習(xí)慣和距離進(jìn)行獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，將會產(chǎn)生很多不必要的實(shí)驗(yàn)，浪費(fèi)了較多時(shí)間。于是我們將其整合在一起，即在研究距離的時(shí)候也會分析習(xí)慣的影響。這可能會讓我們尋找距離相近但是位置關(guān)系不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，對我們實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后期處理提出了更高的要求。</p><p>　　3.2研究多任務(wù)情況下各種因素的影響</p>

65、<p>　　通過分析上面的實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)論，我們已經(jīng)知道兩個(gè)任務(wù)情況下各種因素的視覺搜索的眼動(dòng)特征。所以在進(jìn)行更多連續(xù)任務(wù)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們將多任務(wù)拆分成兩個(gè)任務(wù)來考慮，即將多任務(wù)中連續(xù)的兩個(gè)目標(biāo)看作一組兩個(gè)搜索任務(wù)的實(shí)驗(yàn)。比如，五個(gè)搜索任務(wù)A-B-V-J-W可以拆分成A-B,B-V,V-J,J-W這四個(gè)小任務(wù)，在研究每一個(gè)小任務(wù)時(shí)，都可以用到我們兩個(gè)搜索任務(wù)中的結(jié)論，這樣使我們的實(shí)驗(yàn)處理和分析更加合理和高效。</p>

66、;<p>　　因此對于一個(gè)多任務(wù)實(shí)驗(yàn)，我們就可以用我們的兩個(gè)任務(wù)的結(jié)論來進(jìn)行分析，同時(shí)還可以比較任務(wù)個(gè)數(shù)對于實(shí)驗(yàn)的影響。</p><p>　　3.2.1探索含三個(gè)搜索目標(biāo)的任務(wù)的影響</p><p>　　在如下的數(shù)字界面中隨機(jī)給出三個(gè)搜索目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)者必須依次尋找并發(fā)現(xiàn)這三個(gè)元素，完成搜索結(jié)束實(shí)驗(yàn)，記錄統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)用時(shí)。每組界面需做5次實(shí)驗(yàn)。</p><p>

67、;<b>　　1）4×6字母界面</b></p><p>　　比如：B-E-U，Q-R-B等</p><p>　　注：當(dāng)三個(gè)任務(wù)目標(biāo)有重復(fù)時(shí)，比如A-P-A，實(shí)驗(yàn)者必須按順序?qū)⒚總€(gè)元素都找到，即重復(fù)元素需重復(fù)找出。</p><p><b>　　2)3×8字母界面</b></p><p

68、>　　實(shí)驗(yàn)操作與上個(gè)實(shí)驗(yàn)相同</p><p>　　3.2.2探索含四個(gè)搜索目標(biāo)的任務(wù)的影響</p><p>　　實(shí)驗(yàn)操作與3.2.1基本一致，只是本次實(shí)驗(yàn)給出的任務(wù)含有四個(gè)搜索目標(biāo)。</p><p>　　3.2.3探索含五個(gè)搜索目標(biāo)的任務(wù)的影響</p><p>　　實(shí)驗(yàn)操作與3.2.1基本一致，只是本次實(shí)驗(yàn)給出的任務(wù)含有五個(gè)搜索目標(biāo)。&

69、lt;/p><p>　　3.3刺激形式的影響</p><p>　　日常生活中，我們所接觸到的數(shù)字界面是多種多樣的，除了我們的搜索任務(wù)個(gè)數(shù)的不同，我們遇到的界面元素也不同，即對于人眼的刺激可能也會不同。比如我們對于數(shù)字比較熟悉敏感，而且數(shù)字代表的含義相對單一；而對于漢字來說，它們代表著不同且豐富的含義，而不同的人有著不同的理解；而圖形則含有更加豐富多樣的寓意，我們對于一個(gè)圖形的理解也會有很大區(qū)別

70、。所以我們就探究一下實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)元素不同，即刺激形式不同對于我們視覺搜索的影響。</p><p>　　3.3.1 刺激形式為漢字時(shí)的影響</p><p>　　第一種刺激形式為漢字，為了保證各個(gè)漢字本身（筆畫數(shù)、形狀、生僻程度等）不會對我們搜索產(chǎn)生額外的影響，我們決定采用五畫的結(jié)構(gòu)相近的常用漢字來作為我們的刺激元素。具體情況如下圖所示：</p><p><b>

71、　　1）4×6漢字界面</b></p><p><b>　　2）3×8漢字界面</b></p><p>　　通過更換目標(biāo)元素形式，我們重復(fù)3.1和3.2的實(shí)驗(yàn)步驟，來進(jìn)行我們的刺激形式實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　3.3.2刺激形式為圖片時(shí)的影響</p><p>　　第二種情況是將我們的刺激

72、元素?fù)Q成圖片，而我選擇了簡單易懂的小圖標(biāo)，這些圖標(biāo)的大小、形狀、像素都完全相同。具體如下圖所示：</p><p><b>　　1）4×6圖標(biāo)界面</b></p><p><b>　　2）3×8圖標(biāo)界面</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)具體步驟依舊是重復(fù)3.1和3.2，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。</p>

73、<p>　　注：前面我們提高過，為了排除記憶因素的干擾并且完全模擬現(xiàn)實(shí)中作任務(wù)的隨機(jī)性（個(gè)數(shù)、種類和形式等），我們將每一組實(shí)驗(yàn)的元素位置都進(jìn)行了隨機(jī)，保證每一組都是獨(dú)一無二的。但是這還是不夠的，我們還需要在進(jìn)行不同個(gè)數(shù)和不同刺激形式的實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，將不同個(gè)數(shù)的搜索任務(wù)和不同刺激形式的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行打亂穿插，保證下一個(gè)出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)所要搜索的目標(biāo)元素個(gè)數(shù)和形式都是無法預(yù)測的。最終結(jié)果就是完全隨機(jī)出現(xiàn)。</p><p&g

74、t;　　四、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果</p><p><b>　　4.1實(shí)驗(yàn)安排</b></p><p><b>　　4.1.1測試優(yōu)化</b></p><p>　　在確定了實(shí)驗(yàn)界面及設(shè)計(jì)工具和研究方法之后，我們便著手建立每一個(gè)實(shí)驗(yàn)界面。在建立漢字界面和數(shù)字界面的時(shí)候，我們遇到了三個(gè)問題：字體加粗與不加粗；字體大?。?*8界面的

75、具體排布。</p><p>　　加粗與不加粗問題界面對比：</p><p><b>　　字體大小對比：</b></p><p>　　3*8界面的排布設(shè)計(jì)：</p><p>　　當(dāng)出現(xiàn)這三類問題時(shí)，我們并不能確定哪一類界面對于實(shí)驗(yàn)更適合，哪一類會對實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生額外的影響，所以我們決定進(jìn)行一個(gè)測試實(shí)驗(yàn)，將這幾類問題設(shè)計(jì)成相應(yīng)

76、的界面在眼動(dòng)儀上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過觀察這幾類實(shí)驗(yàn)界面，對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以保證每一個(gè)實(shí)驗(yàn)界面都是最優(yōu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　具體結(jié)果，第一類問題，對于字體加粗界面，眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)過程中的熱點(diǎn)圖現(xiàn)實(shí)，搜索過程的熱點(diǎn)區(qū)分相對明顯，在非目標(biāo)元素區(qū)域，熱點(diǎn)相對較少而且顏色較淺；而字體不加粗界面，熱點(diǎn)圖中的熱點(diǎn)區(qū)域相對分散，顏色沒有區(qū)分，導(dǎo)致無法辨識目標(biāo)。故選擇字體稍粗的方案。</p><p>　　第二類問題

77、，字體大小的區(qū)別。在較小字體界面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于空白較大，導(dǎo)致熱點(diǎn)圖會遍布在各個(gè)地方，完全沒有規(guī)律，而且顏色都特別淡，導(dǎo)致視線停留區(qū)分度不是很大。而當(dāng)使用大字體時(shí)，熱點(diǎn)圖的集中性增強(qiáng)，顏色深度也有了一定的提高。故選擇大字體來設(shè)計(jì)刺激元素。</p><p>　　大字體界面 小字體界面</p><p>　　第三類問題，3*8界面的排布形式

78、，對比下面的兩幅圖，我們會發(fā)現(xiàn)第一幅圖的中間空白范圍較大，而第一幅圖相對來說更加均勻。所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)，第二幅的圖會出現(xiàn)跟第二類問題一樣的結(jié)果，于是我們選擇更加合適的排布形式2代表的方案。</p><p>　　排布形式1 排布形式2</p><p>　　4.1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)</p><p>　　由于本次實(shí)

79、驗(yàn)是屬于任務(wù)搜索型實(shí)驗(yàn)，所以在每一個(gè)界面出現(xiàn)之前，我們都應(yīng)該將該界面所對應(yīng)的任務(wù)給出。于是實(shí)驗(yàn)中120組界面對應(yīng)120組任務(wù)，我們變設(shè)計(jì)了相應(yīng)的120組任務(wù)界面，如下圖</p><p>　　一個(gè)實(shí)驗(yàn)組（任務(wù)界面和搜索界面）</p><p>　　其中任務(wù)界面包含提示性文字“請依次搜索：”，然后就是任務(wù)中的目標(biāo)元素按順序排列。在將界面導(dǎo)入Tobii studio軟件時(shí)，我們先是給出任務(wù)界面，然

80、后是相應(yīng)的搜索界面，以此為一組完整實(shí)驗(yàn)，共120組。</p><p>　　在第三章我們提到過，我們需要將24種所有類型的界面隨機(jī)混合起來以排除記憶因素的干擾，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)各組界面的順序隨機(jī)，但是每組都是任務(wù)界面-搜索界面這樣的模式。</p><p><b>　　4.1.3實(shí)驗(yàn)安排</b></p><p>　　當(dāng)120組共240張圖片隨機(jī)上傳至To

81、bii studio軟件之后，便可以開始實(shí)驗(yàn)了。由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中包含了非常多的內(nèi)容，并且覆蓋范圍也很廣，所以我們邀請了15位志愿者來參與我們的實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　每個(gè)人必須連續(xù)完成所有120組實(shí)驗(yàn)才能結(jié)束實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)不得休息或者做其他無關(guān)的事情。根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)情況，一般一位志愿者完成實(shí)驗(yàn)需要20~35分鐘左右。</p><p><b>　　4.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)</b>&

82、lt;/p><p>　　4.2.1實(shí)驗(yàn)過程檢查</p><p>　　在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，我們就考慮到了實(shí)驗(yàn)完成過程是否合格的情況。一方面由于連續(xù)圖片任務(wù)（比如搜索五個(gè)圖片）較多，而且圖片記憶是相對復(fù)雜的，當(dāng)面臨多個(gè)圖片的時(shí)候，我們有時(shí)候會將任務(wù)圖片及順序給遺忘，而眼動(dòng)儀無法回看任務(wù)，所以就會出現(xiàn)不合格的實(shí)驗(yàn)組；另一方面，實(shí)驗(yàn)數(shù)量較多，實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度大且實(shí)驗(yàn)者的注意力會一直比較集中，而較長的實(shí)驗(yàn)時(shí)間則會讓

83、實(shí)驗(yàn)者產(chǎn)生疲勞，從而產(chǎn)生一些搜索錯(cuò)誤。因此對于實(shí)驗(yàn)的完整過程需要進(jìn)行檢查。</p><p>　　通過眼動(dòng)儀和眼動(dòng)軟件的回放功能，我們可以很輕松地觀察到實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)過程中視線的變化和移動(dòng)路徑，以此我們可以一一審核每一位實(shí)驗(yàn)者的搜索過程，從而將其中沒有完成搜索任務(wù)和搜索錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)組找出，并將它們剔除在實(shí)驗(yàn)分析之外。</p><p>　　經(jīng)過檢查，我們發(fā)現(xiàn)，一共有42組不合格實(shí)驗(yàn)組，具體分布如下

84、：</p><p>　　從不合格實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，字母界面出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率非常小，基本集中在四個(gè)任務(wù)和五個(gè)任務(wù)；漢字界面出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率一般，也是集中在三個(gè)任務(wù)，四個(gè)任務(wù)和五個(gè)任務(wù)，而圖片界面出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率則最大，而且三個(gè)任務(wù)四個(gè)任務(wù)五個(gè)任務(wù)錯(cuò)誤的組數(shù)都比較大，且依次遞增。</p><p>　　為了確保本次15人實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度，需要計(jì)算錯(cuò)誤率。</p><p>　　錯(cuò)誤

85、率=。經(jīng)檢查，錯(cuò)誤率很低，所以可以認(rèn)為本次實(shí)驗(yàn)合格。</p><p><b>　　4.2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果</b></p><p>　　做完實(shí)驗(yàn)我們最關(guān)心的就是實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由于眼動(dòng)儀保存了所有與實(shí)驗(yàn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，我們在處理時(shí)為了得出本次研究的目標(biāo)，需要緊扣實(shí)驗(yàn)影響因素，進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中搜尋較為重要的眼動(dòng)指標(biāo)。</p><p>　　完成實(shí)驗(yàn)過程中搜尋到

86、第一個(gè)目標(biāo)所用時(shí)間與刺激形式和排布的關(guān)系。進(jìn)行每一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)從開始搜索到找到第一個(gè)任務(wù)所用時(shí)間可以區(qū)分每一種界面搜索難易程度。具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表見附錄一。</p><p>　　搜索到首個(gè)任務(wù)目標(biāo)所用時(shí)間與與刺激元素種類關(guān)系的數(shù)據(jù)圖示例如上所示，對于上圖以及附錄各圖，我們需要觀察的是每張圖中有五個(gè)小組，每個(gè)小組中最低的那一個(gè)柱形所代表的數(shù)據(jù)就是我們實(shí)驗(yàn)過程中搜索到第一個(gè)任務(wù)所用的時(shí)間。通過將這些圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，在

87、此需要注意的是，我們應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按照界面排布形式分為3*8和4*6兩類，畫出折線圖。</p><p>　　完成一組實(shí)驗(yàn)所用時(shí)間與實(shí)驗(yàn)任務(wù)個(gè)數(shù)、排布形式和刺激形式的關(guān)系。</p><p>　　3*8漢字界面實(shí)驗(yàn)用時(shí)與與任務(wù)個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)圖示例如下所示，完整數(shù)據(jù)圖見附錄一。對于上圖以及附錄各圖，我們需要觀察的是每張圖中有五個(gè)小組，每個(gè)小組中最高的那一個(gè)柱形所代表的數(shù)據(jù)就是我們完成該組實(shí)驗(yàn)的時(shí)長。

88、通過將這些圖片上數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，我們畫出折線圖。</p><p>　　為了對比界面排布形式的影響，我們還需要處理4*6界面的數(shù)據(jù)。具體見附錄一。將其處理為折線圖如下：</p><p>　　目標(biāo)之間距離與實(shí)驗(yàn)用時(shí)之間的關(guān)系</p><p>　　搜索習(xí)慣與實(shí)驗(yàn)用時(shí)之間的關(guān)系</p><p><b>　　4.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析</b&

89、gt;</p><p>　　五、現(xiàn)實(shí)應(yīng)用和未來展望</p><p><b>　　5.1現(xiàn)實(shí)應(yīng)用</b></p><p>　　通過我們這次的研究、實(shí)驗(yàn)和分析，我們會發(fā)現(xiàn)字母界面與漢字界面和圖片界面相比，它的優(yōu)勢在于簡單，具有較強(qiáng)的獨(dú)立性。字母相對于漢字和圖片一般來說沒有復(fù)雜的含義和信息轉(zhuǎn)化過程，因此在搜索過程中，字母任務(wù)相對迅速和高效。而由于圖片

90、任務(wù)在記憶時(shí)包含了將圖片轉(zhuǎn)化為易于記憶的信息，在搜索時(shí)又需要將這種信息轉(zhuǎn)化為圖片，因此搜索過程最為繁瑣，因而效率相對低下。</p><p>　　利用字母、漢字和圖片這三種元素的性質(zhì)，當(dāng)我們以后在設(shè)計(jì)一些系統(tǒng)較為復(fù)雜或功能繁多的數(shù)字界面時(shí)，可以盡量加入一些字母元素。這樣做可以簡化用戶或者操作者對于界面的認(rèn)知和記憶過程，從而提高我們認(rèn)知和工作效率，同時(shí)能夠提高感知操作的準(zhǔn)確度，減少工作中產(chǎn)生的失誤。比如在飛行界面設(shè)計(jì)

91、時(shí)，由于界面中按鈕和其他元素較多，當(dāng)飛行員在遇到緊急情況，需要短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多個(gè)操作任務(wù)時(shí)，為了提高飛行員的效率和降低犯錯(cuò)概率，我們就可以在每一個(gè)按鈕上標(biāo)上一個(gè)與功能相對應(yīng)的能夠清楚顯示的英文單詞首字母，幫助飛行員迅速找到所需要的按鈕。</p><p>　　我們的研究也發(fā)現(xiàn)，對于一個(gè)任務(wù)中兩個(gè)連續(xù)元素，實(shí)驗(yàn)者搜索所用的時(shí)間隨著距離的增加而增加，且距離越遠(yuǎn)，增加的時(shí)間越多。所以在設(shè)計(jì)現(xiàn)實(shí)的數(shù)字界面時(shí)，比如汽車的界面或

92、者大型機(jī)器的控制界面上，我們可以將功能比較重要的按鈕或者使用次數(shù)較多的按鈕放置在靠近的易于接觸的位置，從而在遇到緊急情況時(shí)避免驚慌失措。另外，在一些鏈接較多的網(wǎng)站或者車站等公共場所的大廳顯示屏上，可以將一些比較重要的信息集中在一起，或者將同類信息放在相鄰位置，便于用戶或者群眾輕松搜索，體現(xiàn)人性化的設(shè)計(jì)理念和要求。</p><p><b>　　5.2未來展望</b></p>&l

93、t;p>　　本次研究從數(shù)字界面的優(yōu)化問題出發(fā)，考慮影響數(shù)字界面認(rèn)知和操作效率的幾大顯性因素出發(fā)，將現(xiàn)實(shí)數(shù)字界面抽象成一個(gè)簡化的圖片界面，將認(rèn)知和操作過程抽象為搜索過程，借助眼動(dòng)儀的視覺追蹤技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究排布、距離、習(xí)慣和元素形式等因素的影響。最終也得到了很多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過分析可以簡單了解這些因素的影響程度。</p><p>　　我們的目的是從設(shè)計(jì)前端開始形成一個(gè)優(yōu)秀界面應(yīng)該滿足的條件體系，而研究的結(jié)果也

94、基本完成了我們的目標(biāo)。但是數(shù)字界面的優(yōu)化和眼動(dòng)特征的研究不僅僅于此，影響界面優(yōu)劣程度的靜態(tài)因素和立體因素還有很多，我們的研究只是涉足了一部分，希望以后可以繼續(xù)深入研究；另一方面，實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)很多，肯定還包含很多有價(jià)值的信息，由于時(shí)間原因和本次研究沒有考慮到那些因素，希望未來可以探究挖掘一些更加深入的線索和信息，充實(shí)本次眼動(dòng)研究。</p><p>　　通過本次研究，我們得到了很多有用的信息和結(jié)論，這些結(jié)論對于現(xiàn)實(shí)

95、數(shù)字界面的設(shè)計(jì)和優(yōu)化起著參考和啟發(fā)的作用。以后可以將它們應(yīng)用到汽車駕駛界面和戰(zhàn)斗力飛行員操作界面中，能夠更加符合設(shè)計(jì)中人性化的要求，更加適于人機(jī)界面的交互，從而降低車禍和空難事故的發(fā)生；另一方面，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中大型器械的操作界面，簡化了認(rèn)知操作過程，能夠提高工作效率，一定程度上提高生產(chǎn)效率，為工業(yè)生產(chǎn)帶來一場巨大的變革?？傊蹌?dòng)追蹤技術(shù)從技術(shù)前端為我們提供了一個(gè)設(shè)計(jì)和優(yōu)化數(shù)字界面的方法，我們需要利用這個(gè)技術(shù)為以后的設(shè)計(jì)探究出更多更重要

96、的結(jié)論，從本質(zhì)上提升和優(yōu)化數(shù)字界面本身，為生活和生產(chǎn)提供技術(shù)層面的后臺支持和幫助，這僅僅是一個(gè)開始而已。</p><p><b>　　附錄一</b></p><p>　　3*8漢字界面中第一次搜索到各個(gè)任務(wù)目標(biāo)所用時(shí)間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表：</p><p><b>　　兩個(gè)任務(wù)</b></p><p>&l

97、t;b>　　三個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　四個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　五個(gè)任務(wù)</b></p><p>　　3*8圖片界面中第一次搜索到各個(gè)任務(wù)目標(biāo)所用時(shí)間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表：</p><p><b>　　兩個(gè)任務(wù)</b></

98、p><p><b>　　三個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　四個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　五個(gè)任務(wù)</b></p><p>　　3*8字母界面中第一次搜索到各個(gè)任務(wù)目標(biāo)所用時(shí)間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表：</p><p><b>　　兩

99、個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　三個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　四個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　五個(gè)任務(wù)</b></p><p>　　4*6漢字界面中第一次搜索到各個(gè)任務(wù)目標(biāo)所用時(shí)間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表：</p><

100、;p><b>　　兩個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　三個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　四個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　五個(gè)任務(wù)</b></p><p>　　4*6圖片界面中第一次搜索到各個(gè)任務(wù)目標(biāo)所用時(shí)間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

101、圖表：</p><p><b>　　兩個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　三個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　四個(gè)任務(wù)</b></p><p><b>　　五個(gè)任務(wù)</b></p><p>　　4*6字母界面中第一