基于眼动追踪的老年人手机界面设计研究

2016-04-22姜晨李永锋朱丽萍

工业设计 2016年3期

关键词：眼动可用性界面设计

姜晨李永锋朱丽萍

江苏师范大学机电工程学院，江苏徐州，221116

基于眼动追踪的老年人手机界面设计研究

姜晨李永锋朱丽萍

江苏师范大学机电工程学院，江苏徐州，221116

随着社会的进步和科技的不断发展，电子产品在老年人生活中得到广泛的普及，手机更是有了跨越性的发展。文章将老年人手机界面原型作为实验研究对象，通过使用眼动仪进行测试并对界面的眼动路径、热点图和注视时间进行分析来评估界面的可用性。最终得出老年人手机界面的设计要求，为老年人手机甚至老年人电子产品界面设计提供了参考依据。

老年人；界面设计；眼动追踪技术；可用性

近年来，随着老年人口的不断增加老年人产品市场得到很大的发展，以老年人为受众的产品开发也越来越重要。手机作为人们日常生活中不可或缺的部分，智能化的提升也让老年人愿意了解并慢慢接受智能手机。老年人特殊的生理和心理因素决定着他们使用手机时会产生特殊的需求，所以在设计过程中应充分考虑用户的使用需求。对于全触摸屏的智能手机而言，用户主要通过界面进行交互操作，因而手机的界面设计尤为重要。

1 研究现状

手机界面设计包括界面外在造型设计和界面内在要素设计，而用户在使用手机的过程中消耗最多的认知资源是视觉认知，界面的尺寸和界面的布局设计是影响视觉认知的重要部分，合理的界面尺寸和布局可以提高用户的认知效率，减少误操作，提高界面的可用性。

常方圆利用了眼动追踪技术对图形界面进行可用性评估，获得智能手机的色彩、图标、布局等要素的较优设计方案，也是具有普适性的智能手机可用性评估方法。但它是针对所有年龄阶段的设计，并没有特别对老年群体进行研究。Julian分两个阶段研究老年人智能手机界面设计,他首先分析和归类老年人生活形态，其次形成新的老年人触屏手机界面模型，最后对新旧界面用户研究的量化数据分析得出老年人触屏手机界面设计要求。但该研究只是通过一系列纸质原型进行测试，并没有形成最终实体界面，因此研究结论可能存在偏差。

传统的界面可用性评估方法常常依赖评估人员的知识和经验，因此评估结果容易受到外界因素的影响，而眼动追踪技术的测量客观准确，将其应用到老年人手机界面设计研究中，则可以减少实验误差和主观影响。本研究基于眼动追踪技术，对老年人手机界面的尺寸和主界面布局进行研究分析，根据眼动扫描路径、热点图和注视时间分析用户与界面的交互行为，评估界面的可用性。

2 研究方法

2.1 实验设计

实验采用2×2被试内设计，自变量分别为界面尺寸（包括4.0英寸、4.7英寸和5.8英寸）和主界面布局（包括九宫格布局和组合式布局）；因变量为用户完成界面中操作指令的行为表现和用户操作过程中的眼动信息。

2.2 实验被试

实验共24名被试，均为宿迁市老年人。其中男性11人，女性13人，年龄均在60-70岁之间，所有被试均存在不同程度的老花眼问题但都不影响正常使用手机。他们使用手机的经验都在五年以上，能够独立完成实验，在这些被试中有4名被试使用非智能手机,20名被试使用智能手机，为了抵消个体差异，被试随机操作界面，每个界面均需要操作。

2.3 实验材料

实验材料是由Adobe Photoshop CS5制作的模拟界面原型，（见图1），再由Eclipse 4.32 SR2 安卓版本编制应用原型。实验界面原型以智能手机（三星I9158、红米1S、三星S7562）作为实验的界面载体。实验装置为德国SMI iView XTM HED头盔式眼动追踪仪，采样率为200Hz，实验数据均由眼动专用软件BeGaze 3.2完成。

2.4 实验过程

语言教学中留白艺术的运用既要发展幼儿的语言表达能力，又要发展幼儿主动学习、充分学习的能力。为此，我们进行实践研究，通过留白艺术的运用，幼儿主动探索语言奥秘。

实验共分为3个阶段，第1个阶段被试了解实验流程并佩戴眼动仪，实验人员调整眼动仪；第2个阶段被试按要求在原型手机上操作典型任务，实验人员记录整个实验过程；第3个阶段被试选择界面后实验人员与被试进行测试后访谈。使用眼动仪记录用户与手机界面交互时的眼动轨迹，通过分析用户操作典型任务时的注视时间、扫描路径和热点图最终总结出用户对手机界面的关注区域和注视程度等。

表1 注视时间的平均值（标准差）

3 结果与讨论

3.1 注视时间分析

注视时间的测试结果见表1，小尺寸的界面注视时间明显高于大尺寸界面的注视时间，4.7英寸界面与5.8英寸界面注视时间差异较小。对其进行双因素方差分析，结果发现尺寸的主效应显著p = 0.00，布局的主效应并不显著p = 0.33，但尺寸和布局之间存在交互作用p = 0.00。这表明界面尺寸对用户完成典型任务的注视时间影响较大。事后比较发现4英寸和4.7英寸的界面中布局的简单效应都显著p = 0.01、p = 0.03，但在5.8英寸的界面中布局的简单效应却不显著p = 0.38。因此，不同的界面尺寸，不同的布局影响着各自的注视时间，小尺寸的界面更适合经典的九宫格布局，而组合式布局在大尺寸的界面中既能增加界面的可用性也能提高用户的使用效率。

3.2 扫视路径分析

视线轨迹以用户的视线运动为测量依据，适合于视觉用户界面交互的可用性评估。它也能很好的反映用户访问界面的行为，图1为某一典型用户在实验过程中的扫视路径，在九宫格式的界面布局中，用户的注视点主要集中在界面底部区域，用户的视线从左到右呈环行运动。与组合式布局最大的区别是，用户的注视点几乎都不会移动到界面顶部，这可能与用户的使用习惯有关，这说明用户更关注他们熟悉和能够掌握的部分。

图1 扫视路径

3.3 热点图分析

通过分析界面的热点图可以了解界面中用户感兴趣的区域，也就是用户注视最多的区域，如图2。在九宫格式布局的三个界面中，用户注视最多的区域主要集中在界面底部的Dock图标栏，而界面的左上角几乎没有被关注过。用户对整个界面的右半部分注视程度明显高于左半部分，在执行典型任务时左半部分也有需要被用户执行的图标，但用户仍然没有过多的关注，这说明用户的视觉注意力集中与任务的需求无关，而与用户的使用习惯有关。这种用户习惯性的注视区域则是设计师在界面设计时需要特别关注的，应将用户最常用和最重要的功能布局在这里，从而可以提高整个界面的可用性和用户的使用效率。

在组合式布局的三个界面中，用户注视最多的区域主要集中在时间模块区域中的天气图像、时间标志以及界面底部Dock图标栏中的三个图标。其中，在这几个注视区域中Dock图标栏的三个图标是在做典型任务时必须使用的，所以被试注视最多最感兴趣，而天气图像标志和时间标志虽然不需要典型任务的操作，但也是用户的感兴趣区域，这说明生动的图片可能更吸引用户。

图2 热点图

4 老年人手机界面设计要求

对于智能手机而言，界面的整体美感在感性的当代至关重要。用户在使用智能手机时界面是他们进行人机交互的载体，而视觉又在界面操作中占主导地位，因此智能手机的界面设计要在注重美感和协调的基础上拥有细腻的视觉表现。组合式的界面布局为老年用户提供一个良好的视觉路径，它的设计符合多感官人机交互界面视觉设计原则，即易用性和交互性并存、静态与动态并存。它通过视觉指引使用户的记忆负担最小化，用户能够更加快速准确的操作界面。

在老年人手机界面设计中，并不是所有的界面都适合组合式布局，根据实验结果可得组合式界面布局在4.7英寸的界面中可用性最高。与九宫格式的界面布局相比组合式布局能够引导用户操作提高界面的可用性，而当界面尺寸过小时多模块化的组合式布局就会由于拥挤的图标排列而失去这样的优势，同样当界面尺寸过大时组合式布局也会由于过大的图标间隙而降低使用效率。