楊強(qiáng)，劉杰，鄒雨，秦永強(qiáng)，喻純，史元春*，3

(1.清華大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室普適計(jì)算研究部，北京100084;2.海軍裝備研究院，北京100036;3.青海大學(xué) 計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系，西寧810016)

交互桌面作為一種新型的交互平臺(tái)，它與傳統(tǒng)顯示平臺(tái)的主要區(qū)別是支持多用戶(hù)操作與自然交互.其中，多用戶(hù)操作對(duì)界面管理的并發(fā)操作處置、多工作區(qū)管理、多用戶(hù)協(xié)作、用戶(hù)特征表達(dá)等都有影響［1-3］，是交互桌面界面管理的難點(diǎn).

支持多用戶(hù)協(xié)作的界面，即協(xié)作式界面，應(yīng)該支持更多的特性，特別是協(xié)作特征.用戶(hù)在交互桌面這種新型平臺(tái)上進(jìn)行面對(duì)面協(xié)作過(guò)程中，表現(xiàn)出一些新的特征，而這些特征可以融入到協(xié)作式界面的設(shè)計(jì)中，特別是諸如用戶(hù)職務(wù)高低、合作關(guān)系等社會(huì)域的信息.

國(guó)外有大量基于交互桌面的研究，但在多用戶(hù)協(xié)作界面管理方面研究較少.部分研究提供了完整的界面架構(gòu)與開(kāi)發(fā)支持，包括PixelSense［4］，DiamondTouch［5］，uTable［6］等，但是并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)控件層次的協(xié)作特征，造成界面層次的協(xié)作完全需要用戶(hù)自行開(kāi)發(fā)與管理.基于交互桌面的協(xié)作研究［7-9］主要通過(guò)社會(huì)域的用戶(hù)協(xié)作配合簡(jiǎn)單的界面管理完成特定任務(wù)，界面的協(xié)作能力支持不夠.文獻(xiàn)［10］提出的多用戶(hù)協(xié)作式手勢(shì)，屬于協(xié)作式界面的特殊輸入樣式，但沒(méi)有開(kāi)展界面管理上的工作.WeSearch［3］實(shí)現(xiàn)了協(xié)作式檢索與協(xié)同標(biāo)注，但是用戶(hù)界面與用戶(hù)位置嚴(yán)格綁定，大量使用顏色造成了明顯的界面堆疊現(xiàn)象.還有很多工作集中于特定技術(shù)和應(yīng)用的研究，比如筆式輸入［11］、三維交互［12］、界面分享［13］等，但都沒(méi)有系統(tǒng)地對(duì)多用戶(hù)協(xié)作式界面進(jìn)行研究.

國(guó)內(nèi)在多用戶(hù)協(xié)作界面領(lǐng)域的研究更少，吳晨俊等［14］提出了層次式的多用戶(hù)界面管理模型并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)，但是界面也不能體現(xiàn)多用戶(hù)的協(xié)作特征.

在交互桌面的界面設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見(jiàn)方面，文獻(xiàn)［15］ 提出了8條設(shè)計(jì)規(guī)則，例如支持個(gè)人與群組工作的切換、支持用戶(hù)間的交互等.文獻(xiàn)［16］在此基礎(chǔ)上增加了3條，分別是集成公共與私有信息、管理顯示要素、調(diào)解群組沖突等.上述規(guī)則只是對(duì)交互桌面界面設(shè)計(jì)的一般性要求，并沒(méi)有完全體現(xiàn)多人面對(duì)面協(xié)作中呈現(xiàn)的新型交互特征與方式.

1 協(xié)作式界面特征與協(xié)作方式

1.1 協(xié)作式界面特征

協(xié)作式界面作為交互桌面上界面設(shè)計(jì)的一種新范型，除了滿(mǎn)足上述文獻(xiàn)提到的設(shè)計(jì)規(guī)則以外，本文認(rèn)為還應(yīng)該特別具有如下6種特征.

1)支持多用戶(hù)的并發(fā)操作:重點(diǎn)是在用戶(hù)識(shí)別基礎(chǔ)上，對(duì)觸點(diǎn)、操作的鑒別.還包括不同用戶(hù)的特征表達(dá)等.

2)支持內(nèi)置的協(xié)作特征，從而具備“即時(shí)性”:從控件層次嵌入?yún)f(xié)作屬性，在多用戶(hù)識(shí)別之后立即提供協(xié)作能力.

3)支持情境信息的感知:傳統(tǒng)的WIMP界面與用戶(hù)之間具有明顯的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，而交互桌面改變了這種對(duì)應(yīng)，因此對(duì)用戶(hù)、任務(wù)等情景屬性的識(shí)別變得更加重要，在此基礎(chǔ)上才能進(jìn)行界面自適應(yīng).

4)支持多用戶(hù)操作的記錄、分析:從語(yǔ)義的角度分析用戶(hù)的操作，并對(duì)多用戶(hù)之間的協(xié)作進(jìn)行推薦或界面自適應(yīng).

5)支持跨設(shè)備的協(xié)作:協(xié)作本身不應(yīng)僅限于交互桌面，而應(yīng)擴(kuò)展到其周邊設(shè)備.例如由于交互桌面不適合文本輸入操作，但可以將文本輸入任務(wù)重定向到支持鍵鼠的臺(tái)式計(jì)算機(jī)等設(shè)備上進(jìn)行.

6)支持協(xié)作模式的靈活配置:用戶(hù)可以對(duì)協(xié)作模式進(jìn)行配置，以便于進(jìn)行隱私保護(hù)、權(quán)限控制等操作.

上述6種協(xié)作式特征是多用戶(hù)面對(duì)面場(chǎng)景中所獨(dú)有的，傳統(tǒng)的Desktop范式以及現(xiàn)有的各類(lèi)界面工作都不支持上述特征.

1.2 圍繞交互桌面的新型協(xié)作方式

上述協(xié)作特征來(lái)源于用戶(hù)在面對(duì)面協(xié)作中表現(xiàn)出的新型協(xié)作方式.這些協(xié)作方式都是現(xiàn)實(shí)中用戶(hù)之間協(xié)作關(guān)系的抽象.通過(guò)觀察及調(diào)研，本文認(rèn)為主要包含如下5種協(xié)作方式.

1)累加式協(xié)作:類(lèi)似投票器的效果，讓多用戶(hù)都參與到同一操作的觸發(fā)過(guò)程中，用戶(hù)之間的操作不區(qū)分優(yōu)先級(jí)，只要滿(mǎn)足一定的控制規(guī)則(例如超過(guò)半數(shù)的控制規(guī)則)，就可以觸發(fā)響應(yīng).該方式的設(shè)計(jì)目的是通過(guò)增加決策人數(shù)或延長(zhǎng)決策過(guò)程來(lái)阻止對(duì)界面全局狀態(tài)的破壞性操作或者提高決策的質(zhì)量，例如切換應(yīng)用、刪除操作、危機(jī)管理中關(guān)鍵命令的下發(fā)等.

2)隊(duì)列式協(xié)作:由于用戶(hù)之間權(quán)限不同或者業(yè)務(wù)流程造成的操作優(yōu)先權(quán)不同，從而構(gòu)成一種操作的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列.該方式的設(shè)計(jì)目的是充分考慮情境因素，將交互桌面上無(wú)序并發(fā)的操作引入有序的流程控制.例如多名用戶(hù)按照職務(wù)高低依次進(jìn)行命令的簽署等.

3)邏輯與協(xié)作:與累加式協(xié)作類(lèi)似，也需要多用戶(hù)才能完成操作，但是該方式中用戶(hù)執(zhí)行的操作類(lèi)型不一樣.例如文獻(xiàn)［10］中提到的多人手勢(shì)、兩人長(zhǎng)距離傳遞對(duì)象等都需要這種協(xié)作.

4)邏輯或協(xié)作:多用戶(hù)中只要有一位用戶(hù)操作就觸發(fā)響應(yīng).這種方式與傳統(tǒng)為單用戶(hù)設(shè)計(jì)的WIMP界面類(lèi)似，但它只是眾多協(xié)作方式中的一種，是多用戶(hù)協(xié)作中的特例.

5)內(nèi)容協(xié)作:除了界面協(xié)作之外，還有內(nèi)容的協(xié)作，例如多用戶(hù)圍繞交互桌面進(jìn)行文檔的并發(fā)擬制、方案的協(xié)同標(biāo)繪等.

上述5種協(xié)作方式主要分為2大類(lèi):界面協(xié)作與內(nèi)容協(xié)作.界面協(xié)作包括前4種，主要是界面上各種命令的觸發(fā)與協(xié)作，這4種協(xié)作方式可以通過(guò)配置工具進(jìn)行靈活修改.內(nèi)容協(xié)作主要是文本或格式信息的并發(fā)與協(xié)作.

2 協(xié)作式界面設(shè)計(jì)

協(xié)作式界面的特征以及新型的協(xié)作方式為協(xié)作式界面的設(shè)計(jì)帶來(lái)了挑戰(zhàn).本文試圖從總體上給出協(xié)作式界面的設(shè)計(jì)范型，從而對(duì)這類(lèi)界面的設(shè)計(jì)起到借鑒作用;由于邏輯或協(xié)作可以看做是累積式協(xié)作的特例，因此本文只針對(duì)其他4種界面協(xié)作方式進(jìn)行設(shè)計(jì).

2.1 協(xié)作式界面的MVC設(shè)計(jì)范型

本文采用MVC(Model-View-Controller)架構(gòu)給出了協(xié)作式界面的設(shè)計(jì)范型，如圖1所示.這種架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了界面與控制邏輯的分離，邏輯層次更加清晰、便于后續(xù)的擴(kuò)展與復(fù)用.下面分別進(jìn)行介紹.

模型(model):該部分代表了協(xié)作式界面的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)邏輯，包括協(xié)作規(guī)則控制、情境屬性獲知與管理、優(yōu)先級(jí)與沖突管理、協(xié)作類(lèi)型控制4部分.當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(shí)，它能夠通知視圖做相應(yīng)改變.

圖1 協(xié)作式界面設(shè)計(jì)范型Fig.1 Design paradigm for collaborative interface

視圖(view):是協(xié)作式界面的顯示與交互部分，本身并不進(jìn)行任何實(shí)際的業(yè)務(wù)處理.在交互桌面操作環(huán)境下，它向用戶(hù)提供個(gè)人視圖(包括個(gè)人工作區(qū)、獨(dú)占式界面元素等)、協(xié)作式視圖(包括共享工作區(qū)、存儲(chǔ)工作區(qū)等公共資源以及協(xié)作狀態(tài)的可視化視圖等).上述各類(lèi)視圖能夠接收觸控、手勢(shì)、筆式等自然交互信息，還可以向模型查詢(xún)業(yè)務(wù)狀態(tài)并接收模型發(fā)出的數(shù)據(jù)更新事件.

控制器(controller):該部分擔(dān)當(dāng)協(xié)調(diào)(collaborator)和同步(synchronizer)的角色.一是通過(guò)與多用戶(hù)、視圖、模型的協(xié)調(diào)，判斷用戶(hù)所處的協(xié)作類(lèi)型，并對(duì)用戶(hù)的視圖選擇進(jìn)行控制;二是通過(guò)對(duì)用戶(hù)狀態(tài)、操作等數(shù)據(jù)的同步，將模型與視圖匹配在一起，共同完成用戶(hù)請(qǐng)求.

協(xié)作式界面的MVC設(shè)計(jì)范型為交互桌面上的界面設(shè)計(jì)提供了一種通用的設(shè)計(jì)模式，既可以對(duì)該類(lèi)界面的設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范，也可以對(duì)相關(guān)控件的設(shè)計(jì)提供支持.將界面顯示與協(xié)作控制邏輯進(jìn)行分離的方式，還有利于協(xié)作方式的擴(kuò)展，便于進(jìn)行協(xié)作可視化的實(shí)現(xiàn).

下面在遵循協(xié)作式界面MVC設(shè)計(jì)模式的前提下對(duì)典型的協(xié)作方式進(jìn)行設(shè)計(jì).每一種協(xié)作方式可能會(huì)包含不同的個(gè)例，本文僅舉例介紹.

本文采用UML的層次狀態(tài)機(jī)(HSM，Hierarchical State Machine)并借鑒文獻(xiàn)［17］中的方法對(duì)典型協(xié)作方式進(jìn)行設(shè)計(jì).層次狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)移條件遵循“事件［監(jiān)護(hù)條件］/動(dòng)作”的格式.

2.2 累加式協(xié)作設(shè)計(jì)

圖2是 MuCheckbox(Multi-user Checkbox)控件的累加式協(xié)作設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中不對(duì)用戶(hù)進(jìn)行區(qū)分，只要滿(mǎn)足一定的控制規(guī)則，就會(huì)觸發(fā)響應(yīng).Unchecked和Checked是控件的2種操作狀態(tài)，Press和Release代表著按壓、釋放2種事件，P代表用戶(hù)集合.在Checked狀態(tài)上存在自循環(huán)，代表多人對(duì)同一控件的原始界面或復(fù)制界面進(jìn)行了多次Press和Release操作.主要的操作流程解釋如下.

1)若執(zhí)行Press事件的user不在集合P中，則將其添加到P，即P:={user}操作，同時(shí)設(shè)置控件為Checked狀態(tài).

2)若當(dāng)前執(zhí)行Press的用戶(hù)數(shù)量滿(mǎn)足一定條件，圖2中為|P|＞m，則根據(jù)控制規(guī)則執(zhí)行do_checked(user)操作;若不滿(mǎn)足條件，則將當(dāng)前用戶(hù)添加到P中，即P:=P∪{user}操作.

3)若執(zhí)行Release事件的用戶(hù)在P中，且當(dāng)前用戶(hù)數(shù)量|P|＞1，則將當(dāng)前用戶(hù)從P中移除，即P:=P{user}.

4)若執(zhí)行Release事件的用戶(hù)在P中，且當(dāng)前用戶(hù)數(shù)量|P|=1，則執(zhí)行最終的do_unchecked(user)操作.

圖2 累加式協(xié)作設(shè)計(jì)Fig.2 Design for accumulative collaboration

圖3是MuCheckbox控件的實(shí)現(xiàn).圖中列表部分代表2個(gè)不同的用戶(hù)，只有2個(gè)用戶(hù)都執(zhí)行Check操作后才觸發(fā)最終的執(zhí)行狀態(tài).圖中的下半部分是控件的增強(qiáng)列表視圖，用于顯示多用戶(hù)的協(xié)作狀態(tài)，屬于協(xié)作可視化的設(shè)計(jì).

圖3 典型累加式協(xié)作界面-MuCheckboxFig.3 Typical accumulative collaborative interface-MuCheckbox

MuCheckbox控件的設(shè)計(jì)可以擴(kuò)展到具有明確狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控件，包括 MuButton，MuCombox，MuListbox等控件.

2.3 隊(duì)列式協(xié)作設(shè)計(jì)

以用戶(hù)權(quán)限大小造成的操作優(yōu)先級(jí)隊(duì)列為例，介紹MuButton控件的狀態(tài)機(jī)，如圖4所示，圖中P為用戶(hù)集合，R為不同用戶(hù)權(quán)限的量化集合，其中:

1)若執(zhí)行Click的user沒(méi)有最大權(quán)限，即r(user)≠max{R}，則阻止其操作，并進(jìn)行視覺(jué)反饋;

2)若執(zhí)行 Click的 user是最大權(quán)限，即r(user)=max{R}，則將用戶(hù)從P中清除，并進(jìn)行視覺(jué)反饋;

3)若已經(jīng)操作的用戶(hù)數(shù)量|P|＞1，則繼續(xù)等待后續(xù)的操作，并進(jìn)行視覺(jué)反饋;

4)若已經(jīng)操作的用戶(hù)數(shù)量|P|=1，則執(zhí)行最終操作，即do_FinalOperation.

圖4 隊(duì)列式協(xié)作設(shè)計(jì)Fig.4 Design for queuing collaboration

圖5(a)是MuButton控件的設(shè)計(jì).使用用戶(hù)的個(gè)性特征(例如顏色)與文本描述來(lái)表示當(dāng)前控件的操作狀態(tài)，4個(gè)條塊表示圍繞交互桌面的4位用戶(hù)，完整長(zhǎng)度的條塊代表2位用戶(hù)已經(jīng)操作，數(shù)字3表示至少需要3位用戶(hù)的操作才能觸發(fā)業(yè)務(wù)邏輯.圖5(b)是控件實(shí)現(xiàn)，下半部分是環(huán)境中參與協(xié)作的用戶(hù)列表.MuButton控件的設(shè)計(jì)可以擴(kuò)展到MuPieMenu和MuToolbar等的設(shè)計(jì)中.

圖5 典型隊(duì)列式協(xié)作界面-MuButtonFig.5 Typical queuing collaborative interface-MuButton

2.4 邏輯與協(xié)作設(shè)計(jì)

以拼圖中2名用戶(hù)的Combine組合手勢(shì)為例，介紹邏輯與協(xié)作設(shè)計(jì)，如圖6所示.其中將用戶(hù)的操作過(guò)程分為選中(Press)、平移(Translate)、旋轉(zhuǎn)(Rotate)3部分.若操作的2個(gè)對(duì)象接近到一定程度且角度吻合，則執(zhí)行組合(Combine)操作.圖7是組合手勢(shì)的實(shí)現(xiàn).

圖6 邏輯與協(xié)作設(shè)計(jì)Fig.6 Design for logical conjunction collaboration

圖7 拼圖應(yīng)用中Combine組合手勢(shì)Fig.7 Combine compound gesture in jigsaw application

該協(xié)作類(lèi)型可以擴(kuò)展到交互桌面上眾多合作式手勢(shì)［12］以及多人配合的操作，在此不再贅述.

2.5 內(nèi)容協(xié)作設(shè)計(jì)

由于多用戶(hù)在進(jìn)行內(nèi)容協(xié)作時(shí)，例如編輯文本，在同一界面上操作非常不便，因此存在界面復(fù)制需求.以MuCanvas畫(huà)布控件為例，在界面復(fù)制之后，原始界面與復(fù)制界面之間能夠建立“即時(shí)”的協(xié)作關(guān)系，從而構(gòu)成一種輕量的標(biāo)繪內(nèi)容協(xié)作機(jī)制.這種協(xié)作機(jī)制是通過(guò)分析用戶(hù)的操作行為建立的，是一種智能的具有自適應(yīng)能力的界面.圖8是MuCanvas畫(huà)布控件的狀態(tài)機(jī)，圖9是對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)示意圖.

圖8 內(nèi)容協(xié)作設(shè)計(jì)Fig.8 Design for contents collaboration

圖9 典型內(nèi)容協(xié)作設(shè)計(jì)-MuCanvas控件Fig.9 Typical design for contents collaboration-MuCanvas component

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 協(xié)作式界面控件庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

依據(jù)上述設(shè)計(jì)，本文基于微軟Microsoft PixelSense SDK實(shí)現(xiàn)了一套適合交互桌面的輕量的內(nèi)嵌有協(xié)作特征的控件庫(kù).這些協(xié)作特征體現(xiàn)為控件的5種情境屬性，包括:①M(fèi)anipulatedUser:當(dāng)前操縱用戶(hù);②UserCollection:遠(yuǎn)程與同地用戶(hù)集合，包括用戶(hù)權(quán)限等屬性;③MissionContext:任務(wù)環(huán)境;④ConstraintCollection:操作約束集合，如半數(shù)約束、或約束等;⑤VisibilityStyle:協(xié)作過(guò)程的可視樣式，如操作狀態(tài)統(tǒng)計(jì)是用顏色表達(dá)還是數(shù)字表達(dá).上述屬性還是許多子屬性的聚集.在增加上述屬性后，使用這些控件構(gòu)建的界面就不再是一個(gè)黑盒(black-boxes)［18］，而是可以感知當(dāng)前情境具有部分“智能”的界面.

除了圖3、圖5、圖7、圖9列出的典型控件以外，本文還實(shí)現(xiàn)了 MuEditBox，MuInkCanvas，MuPieMenu，MuToolbar，MuListBox，MuComboBox 等常見(jiàn)控件.它們基本可以滿(mǎn)足在交互桌面上進(jìn)行協(xié)作式界面開(kāi)發(fā)的目的.

3.2 典型協(xié)作式界面實(shí)現(xiàn)

本文基于上述控件庫(kù)實(shí)現(xiàn)了2個(gè)協(xié)作式應(yīng)用，分別是即時(shí)決策應(yīng)用InstantVoting(圖10)和即時(shí)態(tài)勢(shì)標(biāo)繪應(yīng)用MixedSensemaking(圖11).

InstantVoting將原先由單個(gè)用戶(hù)提交方案的固定模式，轉(zhuǎn)化為多個(gè)用戶(hù)的決策并動(dòng)態(tài)顯示所有用戶(hù)的操作狀態(tài)，如圖10(a)所示.設(shè)計(jì)這個(gè)應(yīng)用的目的是將決策過(guò)程適當(dāng)延長(zhǎng)，讓每個(gè)成員都參與決策，真正做到群組決策，而且它還可以讓群組的決策留下操作痕跡.在所有3個(gè)用戶(hù)都進(jìn)行操作后，再執(zhí)行提交方案的動(dòng)作，如圖10(b)所示.InstantVoting中主要用到了累加式協(xié)作、隊(duì)列式協(xié)作的方式.協(xié)作是通過(guò)主席用戶(hù)的分發(fā)復(fù)制動(dòng)作產(chǎn)生界面副本，從而在1個(gè)主界面和2個(gè)副本界面之間產(chǎn)生新的協(xié)作.

圖10 即時(shí)決策應(yīng)用Fig.10 Implementation for instant decision-making

圖11是MixedSensemaking的設(shè)計(jì)，主要用到了內(nèi)容式協(xié)作方式，在界面復(fù)制操作后，主界面與副本界面之間建立“即時(shí)”的協(xié)同標(biāo)繪關(guān)系，從而將一名用戶(hù)的態(tài)勢(shì)標(biāo)繪工作轉(zhuǎn)化為群組的協(xié)同標(biāo)繪.這種協(xié)作機(jī)制還可以用在應(yīng)急管理系統(tǒng)中的“即時(shí)”態(tài)勢(shì)標(biāo)注、即時(shí)頭腦風(fēng)暴等場(chǎng)景.

圖11 即時(shí)態(tài)勢(shì)標(biāo)繪應(yīng)用Fig.11 Implementation for instant sensemaking

4 用戶(hù)實(shí)驗(yàn)

4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施

實(shí)驗(yàn)中，對(duì)InstantVoting應(yīng)用設(shè)置了5種需要決策的內(nèi)容，讓用戶(hù)分別根據(jù)決策的內(nèi)容進(jìn)行操作，獨(dú)立決定是否提交當(dāng)前方案.界面復(fù)制共享的發(fā)起人在共享前設(shè)置每個(gè)方案的操作約束模式，如設(shè)置操作模式為超過(guò)半數(shù)用戶(hù)同意就可以提交方案等.對(duì)MixedSensemaking應(yīng)用，本文先將需要標(biāo)繪的內(nèi)容(包括標(biāo)繪的位置以及形狀)打印出來(lái)，讓用戶(hù)對(duì)照紙質(zhì)的標(biāo)繪內(nèi)容進(jìn)行單人標(biāo)繪和共享后的多人協(xié)同標(biāo)繪.

實(shí)驗(yàn)中的硬件設(shè)備有1臺(tái)Samsung SUR40 with Microsoft PixelSense，1臺(tái) HP Pavilion dv6筆記本以及1臺(tái)Surface Pro 2平板計(jì)算機(jī)，實(shí)驗(yàn)邀請(qǐng)了12名具有應(yīng)急事件處置背景的人員(8男4女，分為4組)，使用上述2個(gè)應(yīng)用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖12為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景之一.對(duì)2種應(yīng)用都分別進(jìn)行共享前的單用戶(hù)操作以及共享之后的多用戶(hù)協(xié)作2部分實(shí)驗(yàn)，其中多用戶(hù)的協(xié)作分為2類(lèi):一是完全在交互桌面上進(jìn)行面對(duì)面的共享與協(xié)作;二是在交互桌面與平板計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行共享與協(xié)作，由于Surface Pro 2具有的移動(dòng)特征，因此既可以作為共處同一物理空間的設(shè)備也可以作為遠(yuǎn)程的設(shè)備.在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，接著進(jìn)行了用戶(hù)討論和問(wèn)卷調(diào)查.

圖12 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景Fig.12 Experimental environment

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

在實(shí)驗(yàn)后的用戶(hù)討論中，用戶(hù)提出當(dāng)用戶(hù)數(shù)量較多時(shí)MuButton按鈕控件的顯示空間會(huì)明顯不夠，對(duì)于該問(wèn)題本文認(rèn)為可以采用圖5(a)中的MuButton的文本注記樣式或者采用擴(kuò)展視圖的方式靈活解決該問(wèn)題.有用戶(hù)提出將單用戶(hù)的決策問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多用戶(hù)的決策會(huì)延長(zhǎng)決策的時(shí)間，對(duì)于該問(wèn)題本文認(rèn)為大部分決策并不是簡(jiǎn)單的“yes or no”問(wèn)題，多個(gè)用戶(hù)的決策結(jié)果能夠?qū)ψ罱K的決策起到借鑒作用，從而提高決策質(zhì)量.還有用戶(hù)提出在Surface Pro 2上運(yùn)行的遠(yuǎn)程界面對(duì)操作內(nèi)容的提示不足，本文認(rèn)為這主要是應(yīng)用的設(shè)置問(wèn)題，在后續(xù)工作中進(jìn)行完善.

在用戶(hù)討論中，大部分用戶(hù)贊同本文對(duì)新型協(xié)作方式及特征的設(shè)計(jì)，認(rèn)為可以利用這些特征保留用戶(hù)操作痕跡，記錄任務(wù)環(huán)境;對(duì)協(xié)作過(guò)程的可視化能力印象深刻，認(rèn)為可以及時(shí)地了解其他用戶(hù)的操作狀態(tài)與操作行為，從而增強(qiáng)整個(gè)團(tuán)隊(duì)的感知能力.

實(shí)驗(yàn)后的問(wèn)卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示，能夠看出采用協(xié)作式界面之后:

1)InstantVoting的決策質(zhì)量、MixedSensemaking的協(xié)同標(biāo)繪效率以及2個(gè)應(yīng)用所體現(xiàn)出的協(xié)作可視化能力，這三者變化顯著(p＜0.05)，且都是正面的變化，按照上述得分統(tǒng)計(jì)的提高幅度分別為 67.18%，103.37%，69.70%;

2)InstantVoting的操作效率有顯著的降低，減低幅度為52.72%，這與該應(yīng)用通過(guò)延長(zhǎng)決策時(shí)間而提高決策質(zhì)量的設(shè)計(jì)初衷也是一致的.

表1 采用5點(diǎn)李克特量表對(duì)協(xié)作式界面的統(tǒng)計(jì)Table1 The analysis of collaborative interface by 5-point Likert Scale

總之，實(shí)驗(yàn)表明，基于交互桌面的協(xié)作式界面顯著提高了多用戶(hù)之間的操作共享能力與協(xié)作能力.

5 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)交互桌面出現(xiàn)的新型協(xié)作行為開(kāi)展了多用戶(hù)協(xié)作界面的研究，研究成果可用于各種應(yīng)急指揮場(chǎng)景，如軍事指揮、地震救援、火災(zāi)防護(hù)等多人面對(duì)面決策、會(huì)商的場(chǎng)景.后續(xù)研究方向包括多用戶(hù)協(xié)作界面的自適應(yīng)研究、協(xié)作過(guò)程可視化研究等.

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