基于用户满意度的图标动态形式设计

为了增加用户对人机界面图标的可理解性,提高用户认知效率,提出一种基于用户满意度的图标动态形式评价方法.利用速率、方向、范围、路径分别定义图标旋转、左右、上下平移、缩放4种基本动态形式;采用阈限测量法获得图标动作时间的上阈、舒适值、下阈,通过线性回归建立图标动作时间与图标动作幅度间映射关系;通过Likert量表进行动态图标范围适合度调查;结合方差分析和最小显著性差异实验,分析图标动作时间和图标动作幅度对用户偏好满意度、认知负荷的影响,并用于指导动态图标设计.实验结果表明在4种基本动态形式下,移动端的动态图标最佳动作时间在450 ms左右;动作时间与动作幅度为正相关,设备尺寸、图标复杂度对动作时间的设定有决定性的影响;动作幅度的设定与设备尺寸相关.为人机界面中动态图标设计提供了一种动态图标量化分析模型,以便为人机界面的动态图标设计提供一定的理论参考.     

基于菲茨定律的虚拟现实任意形状选择模型

为了评估虚拟现实（VR）交互界面不同图形设计的点击效率,基于概率菲茨定律提出一种针对虚拟现实情境下指向性任务完成时间的预测方法,并构建了VR任意形状选择模型。首先,根据VR界面设计的实际需求,加入形状对指向性任务完成时间的影响,构建命中概率与任务难度指数的关系函数,将目标质心设为待积分函数的中心点,完成虚拟情境下概率菲茨模型定义。然后,设计实验一以获取改进概率菲茨模型中概率函数的常数项值;在此基础上设计实验二计算改进概率菲茨模型中预测函数的常数项,完成改进概率菲茨模型的构建。最后,以某VR烟草分拣系统实际点击任务对模型进行验证与评估,实验结果表明该模型能够在虚拟情境下对任务完成时间进行良好预测。     

基于菲茨定律的虚拟现实任意形状选择模型

为了评估虚拟现实（VR）交互界面不同图形设计的点击效率，基于概率菲茨定律提出一种针对虚拟现实情境下指向性任务完成时间的预测方法，并构建了VR任意形状选择模型。首先，根据VR界面设计的实际需求，加入形状对指向性任务完成时间的影响，构建命中概率与任务难度指数的关系函数，将目标质心设为待积分函数的中心点，完成虚拟情境下概率菲茨模型定义。然后，设计实验一以获取改进概率菲茨模型中概率函数的常数项值；在此基础上设计实验二计算改进概率菲茨模型中预测函数的常数项，完成改进概率菲茨模型的构建。最后，以某VR烟草分拣系统实际点击任务对模型进行验证与评估，实验结果表明该模型能够在虚拟情境下对任务完成时间进行良好预测。     

人因特性驱动蚁群算法的操作界面布局优化

以优化复杂机械设备人机界面,提高操作效率、降低操作人员能耗为目的,结合人因工程分析软件Simens Jack(以下简称为Jack)可视域与可达域分析,构建机械设备操纵界面布局优化函数。根据操纵器在空间中位置关系,引入约束条件,对操纵器布局位置进行限定。应用蚁群算法正反馈机制与启发式搜索方法,对目标函数进行求解,将迭代结果映射为操纵器布局排列。通过以上方法对某隧道救援钻机操作台进行改进,将优化后的人机界面与原操作界面在Jack软件中进行对比仿真,验证方法的可行性。     

基于Fitts定律的虚拟现实小目标选择模型

为了准确地选择虚拟现实人机交互过程中的小目标,避免因手和控制器抖动导致选择精度较低等情况,提出了一种基于Fitts定律的虚拟情境中有效测算小目标交互时间的方法。首先,类比图形用户界面中的移动距离和目标宽度,明确了虚拟情境中Fitts定律的适用性。其次,设计实验并对虚拟情境下的Fitts公式进行回归分析,得到相关系数R²=0.896 3,说明预测时间与真实时间有偏差。接着,利用MATLAB cftool拟合工具箱对不同目标尺寸进行回归分析,结合方差分析发现拟合直线的截距与目标尺寸之间显著相关,结合虚拟情境的Fitts公式建立了虚拟现实小目标选择模型。然后,对新模型进行多元回归分析,确定相关系数R²=0.976 7,说明新模型能够有效预测捕获小目标的时间;分析了运动方向对交互时间的影响,结果表明新模型在不同运动方向下都具有良好的适用性,能够有效指导虚拟情境交互任务中良好目标尺寸的计算。最后,以某VR（virtual reality,虚拟现实）隧道救援体验系统为例进行实验评估。实验结果表明,利用该模型能够在获取虚拟现实小目标时有效减少用户的交互时间,提供更好的用户体验。研究结果能为相关设计开发人员确定虚拟情境下的界面布局提供有效指导,并一定程度上优化用户的交互体验。