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面向大屏显示的体感交互效率评估与优化方法研

作者2019-03-27 10:25未知
得益于屏幕显示和各类传感技术的快速发展,基于大屏幕显示系统的感知用户界面(perceptual userinterface,PUI)技术已经在越来越多的领域中得到应用。而体感交互就是我们最为熟悉的一种感知用户界面形式。比如在视频游戏,户外互动广告以及在办公环境下辅助信息查询与用户协作等方面,大屏幕显示系统结合体态和手势感知技术的应用为用户提供了比传统人机交互方式(鼠标与触摸交互)更自然和沉浸式的交互体验。但是用户在大屏幕界面上的体感交互存在不同界面区域上操作效率差异化、交互准确率低、长时间操作导致手势切换等影响人机交互效率的不足。究其原因,除了受限于摄像头识别精度和识别技术的稳定性外,还因为受到用户感知运动功能(sensory and motor functions)、手势操作特征(例如左右手操作差异)以及体态动作(例如在交互空间中改变人机交互距离)的影响。后者涉及复杂的感知与运动、人因工效学等研究内容,而在以往的研究中很少将该领域的研究成果应用在大屏幕体感交互效率优化中。本文通过研究大屏幕体感交互环境中用户感知运动功能、左右手操作差异以及不同的人机交互距离对界面交互效率的影响作用,提出了基于用户动作特征感知的体感交互优化方法,用于发表指导大屏幕体感交互环境中的界面设计与实现。本文具体工作包括以下几个方面:1.分析了用户操作手方向(hand orientation)、手势交互位置和手势移动方向对大屏幕用户界面中交互效率的影响,提出了人类感知运动功能对体感交互中手势操作结果的影响作用;2.分析了用户在体感交互空间中的交互距离和体态动作对大屏幕用户界面上的视觉搜索(目标感知)和手势交互效率的影响作用,提出了基于用户空间位置信息和体态动作感知的体感交互优化方法;3.基于用户感知运动功能、手势操作特征、交互距离以及体态动作对大屏幕体感交互效率的影响作用,提出了用户界面优化模型用于发表指导大屏幕体感交互应用中的界面设计,并以自适应交互技术为例详细介绍了基于用户动作感知的自适应交互界面对大屏幕体感交互的增益效果;4.通过一个体感交互应用的开发案例将上述优化模型以及自适应技术应用在大屏幕体感交互界面设计实践中,并设计了一组对照实验,从任务绩效、界面可用性、手势操作疲劳度和整体用户体验等角度来验证本文提出的用户界面优化模型和自适应交互技术在大屏幕体感交互界面设计中的优化效果。

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