基于交互设计方法的产品视觉导视系统设计

孟 刚，陈 纾

（1.南京工业大学，江苏 南京 211816；2.福州大学，福建 福州 350100）

0 引 言

商业是促进社会发展的主要手段之一，且在发展的过程中，都离不开产品推销。对于产品的推销，也经历了不同市场、营销策略、产品推广的三大阶段[1]。时至今日，已经可以说是商业发展的第四个阶段——“大消费”[2]。在这个阶段，消费者有极高的消费需求，却也不断提高对产品的质量、品牌、价格等方面的要求，产品的介绍已经成为商业人士首要考虑的问题[3]。为此，商业人士都在研究产品视觉导视系统。

目前，视觉导视系统的研究越来越深入，应用范围也越来越广[4]。据悉，目前的视觉导视系统已经被应用至地图、景点、商场等地的导向中，除此之外，还有餐饮、交通、娱乐等信息的导视[5]。在国外，从20 世纪80 年代就已经开始研究导视系统，在21 世纪初期，就形成了导视系统的研究体系，并出版了专业的导视系统著作，重视导视系统的深层次概念、信息传达的效果，且在研究导视系统的过程中，加入了认知行为学、信息载体立体化、艺术设计、标识字体色彩等设计元素；随着新媒体时代的到来，国外针对导视系统的设计，又加入了多点触控、语音输入、手势交互等设计，成功让交互设计方法加入导视系统设计中，并让交互设计成为导视系统设计的发展趋势[6⁃7]。在国内，对于导视系统的重视程度不足，导致国内的导视系统研究程度较低，且从事导视系统设计、研究人员较少；尤其是目前，大部分人士对于导视系统仅停留于名字阶段，未曾了解导视系统的实际作用，造成目前国内导视系统功能单一；虽然，近几年交互设计在国内得到快速发展，但是，对于交互设计的研究，缺乏相对理论，对于交互设计的学科建设，也处于空白阶段[8⁃10]。

1 产品视觉导视系统硬件设计

1.1 系统总体结构

此次设计的产品视觉导视系统是在国内外研究的基础上，设计产品视觉导视系统硬件框架，产品视觉导视系统由8 个模块共同组成，总体结构如图1 所示。

图1 系统硬件总体结构

产品视觉导视系统的主控制部分选择的是S3C2410 型号的处理器，控制产品视觉导视系统运行。该型号处理器由16 位/32 位RISC 处理器组成，其内核型号为ARM920T，具有高性能、低功耗、低价格等特点，且处理器中自带存储管理单元，可以增加系统缓存速度[11]。其存储管理单元，主要管理处理器中的虚拟内存；高速缓存功能则由独立16 KB 地址和16 KB 数据高速共同组成，可以在-40～70 ℃温度之间正常工作，且内核电压只需1.8 V。但是，在运行过程中，工作频率极限却可以达到203 MHz，产生正常、低能、休眠和停止四种运行状态[12]。因此，此次设计的产品视觉导视系统选择了S3C2410 型号的处理器来控制系统运行。

由于此次设计产品的视觉导视系统需要具有一定的人机交互功能，介绍产品信息，为用户提供帮助，因此在传统视觉导视系统硬件设计的基础上，增加触摸屏模块、WiFi 通信模块、传感器模块和半桥隔离开关。当用户需要的产品信息在系统中未曾存储时，可以直接连接人工服务，由专业的工作人员为用户讲解其所需要的品牌信息。而传感器模块，则将其分为两部分，第一部分是对用户的感应，当有用户走进系统时，系统会进入正常工作状态，为用户提供服务；第二部分是对系统自身电量的感应，当传感器感应到系统电量不足时，会通知处理器，控制半桥隔离开关，通过电源模块为系统充电，当充电结束时，半桥隔离开关会自动闭合，保证系统运行安全，提高系统运行时间。

1.2 显示及触屏模块的选择

此次设计产品视觉导视系统，考虑其产品信息的显示、用户读取效果等要素，选取具有轻薄、体积小、低耗电量、无辐射危险、平面直角显示、影像稳定不闪烁等特点的LCD 液晶显示器，显示产品图像及信息[13]。根据不同的因素，LCD 液晶显示可以分为TN、STN、DSTN、TFT等类型。在显示产品信息时，需要显示文字、图像、动画等全面系统的介绍性内容，因此选取显示速度快、品质好、适合动画、显像显示的TLT 型LCD 显示器。

S3C2410 型号处理器具有控制TLT 型LCD 显示器的功能，可以将储存模块内的信息传递至显示模块，驱动LCD 显示器显示[14]。考虑处理器的电压幅值，选择LQ080V3DG01 型号的8 寸LCD 显示器，可以满足产品视觉导视系统对显示器模块的需求。该型号的LCD 显示器，供电电压为3.3 V 或者5 V，分辨率为640×480。此次设计的系统触摸屏会将其附着在显示屏上方，促使此次设计的产品视觉导视系统具有人机交互功能。因此，此次设计系统选择的触摸屏需要具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等特点，方便用户选择产品，快速浏览产品信息，成为人机交互的媒介。目前市面上存在电阻式、电容式、红外线、表面声波等四种形式的触摸屏[15]。综合考虑人际交互特点，用户和产品厂家的需求，触摸屏的可靠性、性能、成本等因素，选取电阻式触摸屏作为该产品视觉导视系统的触摸屏模块。电阻式触摸屏在运行时，是由两层导电层接触手指或笔，并形成触摸点，改变电阻，产生触摸信号，并将信号传送至触摸屏控制器中，从而根据触摸点运行显示屏。触摸屏电路结构如图2 所示。

此次设计的电路图采取触摸屏专用ADS7843 控制芯片，具有四线电阻，可以同步串行接口、12 位取样模/数转换器。从图2 中可以看出，此次串联S3C2410 型号处理器和ADS7843 控制芯片采用SPI 连接方式，连接ADS7843 控制芯片，完成数据的通信，通过X+，Y+，X-，Y-接口连接触摸屏。控制ADS7843 控制芯片，完成电机电压切换、触摸屏触点的电压采集、A/D 转换等功能。

图2 触摸屏电路结构

2 产品视觉导视系统软件设计

在此次研究设计的产品视觉导视系统硬件基础上，确定导视系统功能，完成产品视觉导视系统触屏交互界面设计，建立产品信息数据库，从而促使视觉导视系统具有产品导视的功能。

2.1 确定导视系统功能

为了让导视系统具有高度的使用性，基于交互设计方法，为触屏交互界面设计奠定基础，确定此次设计的导视系统应该具有的产品导视功能。尤其是设计导视系统的目的是让用户在操作的过程中可以快速且高效地达到用户对导视系统的使用，一旦不能满足上述目标，则此次设计的导视系统属于设计失败。为此，考虑到目前导视系统可能放置的位置，综合用户和产品商机对导视系统的不同需求、思维方式、习惯等，设计导视系统所具有的功能，构造出如表1 所示的导视系统功能表。根据表1 所示的导视系统功能，使系统存在一定的自主决策能力，让系统在为用户提供导视服务时，可以根据用户与系统的交互情况，为用户提供符合心意的产品信息，根据用户交互结果，迅速做出决策。其决策过程如图3 所示。

此次设计如图3 所示的导视系统决策流程，将导视过程分成了产品查找、产品位置确定、产品购买路线三部分，帮助用户快速寻找并购买自身所需要的产品。

2.2 触屏交互界面设计

基于表1 所示的导视系统功能及图3 所示的导视系统决策过程，考虑目前经常用到的Axure RP、FLASH、Xcord 等几种交互设计方法，设计此次的产品视觉导视系统，触屏交互界面，需要让其具有时尚、简约、全面、完整等特点。因此，此次设计的产品导视系统在产品导视时，需要丰富、时尚的图片信息，原型、固定规格的文字介绍。所以，此次设计触摸屏交互界面，选用FLASH 和Axure RP两种交互设计方式，快速设计导视系统触屏界面。其设计的产品视觉导视系统触摸屏交互界面如图4所示。

图3 导视系统决策过程

图4 触摸屏交互界面

表1 导视系统功能表

该触摸屏交互界面将产品分为购物、餐饮、休闲等三个部分，用户通过使用此次设计的产品视觉导视系统触摸屏交互界面，可以直接根据自身需求，选择商品类别和所要购买的商品，对于产品信息，可以选择相应的选项，结合自身想要了解的内容，选择视频介绍、图片展示、文字详情介绍等三种产品介绍方式，全面了解产品详细情况。

考虑当前商家对于产品中新品展示的需求，此次设计导视系统在触摸屏交互界面中设计了新品上架单元，展示上架新出产品，提供新的销售渠道；考虑用户对产品折扣的需求，为了方便用户对折扣商品的寻找，设计了折扣活动单元，统一管理折扣商品，方便用户购买；当用户发现所选类别产品没有自身喜欢的产品款式时，周边产品单元可以为用户提供更多产品信息。除此之外，在此次设计的导视系统触摸屏交互界面中还设计了主题推荐模块，为用户推荐更多好物以及自助服务，让用户自助购物，直接定位产品方位。

2.3 建立产品信息数据库

为保证此次设计的产品视觉导视系统可以实时为用户提供产品信息，需要建立产品信息数据库，当有用户查询产品信息时，产品视觉导视系统可以直接搜索数据库中的信息，为用户快速提供帮助。基于此次设计的产品视觉导视系统和所选择的S3C2410 型号处理器，并考虑到产品语言编写、图片放置、信息安全等多方面因素，选择具有C/C++语言编写功能的MySQL 数据库软件，该数据库运行软件可以支持多个平台的运行，且在运行过程中，具有良好的一致性。为此，设计基于MySQL 数据库软件，所设计的数据库体系结构如图5 所示。从图5 中可以看出，数据库的第一层是与S3C2410处理器连接部分，通过S3C2410 处理器提取数据库中储存的产品信息。第二层是数据库的中心部分，包含数据库的查询、缓存、内置内容处理优化等功能，其产品的存储过程、触发器、视图等信息也储存在这一层中。第三层是由多个存储引擎组成，负责获取存储引擎中存储的产品信息。综上所述，此次设计产品视觉导视系统综合当前商户产品和用户对导视系统的需求，确定导视系统功能以及系统的决策过程；根据目前触屏交互界面设计软件及已经确定的导视系统功能，设计触屏交互界面，建立产品信息数据库，促使产品视觉导视系统具有人机交互功能，自主完成产品导视。

图5 数据库体系结构

3 系统测试

3.1 实验设计

通过采取用户测评的方式测试此次设计的产品视觉导视系统在实际应用时的使用效果。此次用户测评，将在某城市的大型商场中进行，将此次设计的产品视觉导视系统及对比的导视系统统一采用Windows 7 操作系统，控制导视系统操作，完成产品视觉导视。

在测试之前，所选择的系统测试人员皆为商场中的购物人员，随机选择140 人，分别体验三种导视系统，并针对140 个测试用户，操作导视系统的每一步时，都设计一个测试任务。此次系统测试实验，产品是电饭煲，测试任务共分为寻找电饭煲介绍、所在位置和购买路线三条，并按照搜索电饭煲→寻找电饭煲介绍→确定电饭煲位置→查询电饭煲购买路线4 步流程操作，用户通过购买东西的正常顺序来测评导视系统。

此时，在导视系统的测评过程中，需要对3 个导视系统的测评任务以简单易懂的方式告知导视系统测试用户。但是，在告知的过程中，不能提及测试任务，以及导视系统中的寻找方法和步骤；在用户进行测评任务的过程中，工作人员需要具有足够的耐心，等待测评人员完成测评。考虑导视系统在实际使用中，会面临各年龄段的人群，所以为保证此次系统测试实验的严谨性，在进行系统测试时，需要针对10～75 年龄段的人员进行系统测试。为此，此次测试了3 组导视系统，并按照参与测试用户的年龄，将测试用户分为10～15，16～25，26～35，36～45，46～55，56～65，66～75 等7 组测试用户，从而判断导视系统在实际应用过程中的实际应用效果。

3.2 产品视觉导视系统应用效果测试实验

在此次实验设计的基础上，将此次测试的产品视觉导视系统作为A 系统，文献里提到的两种产品视觉导视系统，分别为B 系统和C 系统。从系统设计难度、与商场的符合程度、测试用户控制自由度、控制结果的一致性、控制结果的标准性、触摸屏的识别速度、系统使用的快捷程度、系统外观、测试用户适应程度、系统引导错误的防止等10 条测试内容，并将每一条测试内容所得到的测试结果都分为三个档次，且从高到低都采用“√”“Δ”“×”三个符号表示。此次测试系统的实际应用效果如表2 所示。

表2 测试系统的实际应用效果

从表2 看出，A 系统虽然只有系统设计难度达到第二个档次，但是在实际使用过程中，与商场的符合程度、测试用户控制自由度、控制结果的一致性、控制结果的标准性、触摸屏的识别速度、系统使用的快捷程度、系统外观、测试用户适应程度、系统引导错误的防止等9 个方面具有非常优良的实际效果；B 系统在此次测试中，在与商场的符合程度、控制结果的一致性、触摸屏的识别速度、对于导视系统错误的防止等4 个方面得到的效果一般，表明B 系统在商场的实际应用中，效果一般，在与商场的符合程度、测试用户适应程度等方面，测试使用效果最差，表明B 系统不适合应用在商场当中，且用户难以快速学会使用系统，影响系统的使用效果；C 系统在此次测试中，测试用户控制自由度、系统使用的快捷程度等方面，测试得到的效果一般，在控制结果的一致性、系统引导错误的防止等方面，测试效果最差，而在与商场的符合程度一项中，测试结果优良，表明C 系统虽然适合在商场使用，但是实际使用效果较差，应用效果不理想。由此可见，此次设计的产品视觉导视系统适合在商场中使用，且对产品寻找、介绍、位置和购买路线等方面，实际应用效果良好，且各个年龄阶段的用户都可以迅速适应此次设计的产品视觉导视系统。

4 结 语

综上所述，此次设计产品视觉导视系统，在目前产品视觉导视系统研究的基础上，设计产品视觉导视系统软硬件，提高产品视觉导视系统的人机交互能力及产品导视能力，但本次设计的产品视觉引导系统并未综合考虑不同用户的需求。因此在今后的研究中，需要对产品的导视需求进行深入调查分析，充分考虑不同性别、年龄阶段的人员对产品的需求，深入研究产品视觉导视系统的功能设计，进一步提高系统的实际应用效果。

注：本文通讯作者为陈纾。