項(xiàng) 欣，祁彬斌，朱學(xué)芳

0 引言

圖書館、博物館和檔案館(以下簡稱“圖博檔機(jī)構(gòu)”)館藏資源豐富，如何從中進(jìn)行知識(shí)發(fā)現(xiàn)并向用戶提供更好的知識(shí)服務(wù)，是當(dāng)今圖博檔機(jī)構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)，而智慧時(shí)代的來臨意味著該問題需要從更深的層次及更高的維度進(jìn)行考量。首先，“智慧數(shù)據(jù)”概念的產(chǎn)生將數(shù)據(jù)的范疇從結(jié)構(gòu)化拓展到無結(jié)構(gòu)化，能夠表現(xiàn)實(shí)體信息并適于交流、闡釋、處理的表現(xiàn)形式都應(yīng)被視為數(shù)據(jù)[1]。圖博檔機(jī)構(gòu)保存著圖像、文物、雕刻等不可或缺的館藏實(shí)體。這些實(shí)體所蘊(yùn)含的文化寓意、時(shí)空?qǐng)鼍暗壬疃刃畔ⅲ瑑H僅通過現(xiàn)有文字、圖片、實(shí)體呈現(xiàn)等視覺單模態(tài)方式并不能完全展現(xiàn)，資源價(jià)值的體現(xiàn)需要更加智慧的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式。其次，智慧圖書館、智慧博物館概念的提出促使圖博檔機(jī)構(gòu)重新審視資源服務(wù)方式，以人為本的智慧服務(wù)應(yīng)在與用戶的交互中感知需求，構(gòu)建個(gè)性化的知識(shí)獲取環(huán)境[2]。對(duì)于館藏實(shí)體，圖博檔機(jī)構(gòu)的現(xiàn)有服務(wù)模式往往是單向度的，即用戶通過觀展、瀏覽等臨場(在線)的方式獲得資源(電子資源)，而作為資源的呈現(xiàn)方，機(jī)構(gòu)卻無法了解用戶的行為特征和認(rèn)知過程。因此，智慧服務(wù)的提供期待機(jī)構(gòu)與用戶交互方式的改變。

人機(jī)交互領(lǐng)域的研究為相關(guān)機(jī)構(gòu)帶來了可借鑒的技術(shù)框架，以多模交互為特點(diǎn)的人機(jī)交互技術(shù)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)方式單模態(tài)、單方向的缺點(diǎn)，為館藏實(shí)體帶來全新的呈現(xiàn)方式。多模交互通過視覺、聽覺、嗅覺和觸覺等多個(gè)模態(tài)傳遞信息，高度模擬了人類與客觀世界的交互過程，是虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的重要實(shí)現(xiàn)技術(shù)之一[3]。以其中的觸覺交互為例，通過對(duì)文物實(shí)體的觸覺信息進(jìn)行采集、分析和建模，用戶能夠在虛擬三維空間內(nèi)“觸摸”物體，感知物體表面的紋理和材質(zhì)等實(shí)體特征。同時(shí)，交互過程中用戶的運(yùn)動(dòng)及施力數(shù)據(jù)會(huì)被記錄，進(jìn)而可以分析其行為特征甚至情感狀態(tài)。顯然，感知模態(tài)的增加使得實(shí)體呈現(xiàn)出了更加深度的信息，而基于觸覺的力反饋則讓用戶由被動(dòng)接收信息變?yōu)橹鲃?dòng)感知。因此，多模交互能夠給用戶帶來真實(shí)、自然的交互體驗(yàn)。此外，在復(fù)雜任務(wù)環(huán)境下，多模交互還能夠均衡各感觀模態(tài)的工作負(fù)荷[4]，從而提高交互效率，增強(qiáng)交互效用。

作為人機(jī)交互領(lǐng)域前沿技術(shù)，多模交互在圖博檔領(lǐng)域的應(yīng)用潛力已逐漸凸顯。國外已有博物館藏品虛擬呈現(xiàn)的應(yīng)用[5]以及應(yīng)用效果的評(píng)測[6]，國內(nèi)還未見此領(lǐng)域的相關(guān)研究。因此，探索館藏實(shí)體呈現(xiàn)領(lǐng)域的多模交互應(yīng)用，研究交互過程中的用戶行為，體現(xiàn)其相對(duì)于傳統(tǒng)交互方式的比較優(yōu)勢，將有助于其交互界面的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，更好地滿足圖博檔機(jī)構(gòu)研究需求。本文采用實(shí)驗(yàn)研究方法對(duì)基于觸覺的多模交互式呈現(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行可用性評(píng)估，并與傳統(tǒng)交互系統(tǒng)比較，結(jié)合主客觀數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)其效用、效率及用戶滿意度，并為多模交互系統(tǒng)可用性的改進(jìn)提供建議。

1 相關(guān)研究述評(píng)

1.1 多模交互應(yīng)用研究

圖書館、博物館及相關(guān)機(jī)構(gòu)的館藏資源具有較高的數(shù)字化水平，是開展多模交互應(yīng)用的首選領(lǐng)域。就現(xiàn)狀而言，國內(nèi)研究僅涉及視覺模態(tài)的單向呈現(xiàn)[7-8]，而國外研究則更加深入，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，采用多模態(tài)方式，開展了一系列觸覺交互的應(yīng)用嘗試。在美國南加州大學(xué)互動(dòng)藝術(shù)館項(xiàng)目中，McLaughlin等[9]提出了一套基于三維模型的圖像采集、力反饋及多人實(shí)時(shí)交互的方法，使得多名研究人員可以通過在線合作對(duì)虛擬館藏進(jìn)行探索，在提升用戶體驗(yàn)的同時(shí)，為多機(jī)構(gòu)在線協(xié)作研究提供一種基礎(chǔ)環(huán)境；Bergamasco等[10]針對(duì)于實(shí)體博物館應(yīng)用場景，描述了“The MuseumofPureForm”概念下多模交互的兩種實(shí)現(xiàn)架構(gòu)。該技術(shù)被應(yīng)用于歐洲多個(gè)展館，使用戶在真實(shí)觀展的同時(shí)可以虛擬觸摸，解決了珍貴實(shí)體藏品展示與保護(hù)的矛盾，進(jìn)一步挖掘了現(xiàn)有館藏的文化價(jià)值。

1.2 多模交互可用性研究

可用性是多學(xué)科交叉概念，一直受到數(shù)字圖書館、人機(jī)交互、信息系統(tǒng)等領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注，研究內(nèi)容各有特色[11]。人機(jī)交互中典型的可用性通常被定義為特定用戶界面的效力、效率和用戶滿意度[12]。這些可用性的指標(biāo)共享著一組相似的屬性，但是在面向特定對(duì)象時(shí)，仍然需要引進(jìn)一些針對(duì)性的指標(biāo)來完善評(píng)估體系。在此背景下，Makri等[13]將可用性評(píng)估與用戶信息行為模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過實(shí)證研究來使指標(biāo)體系適應(yīng)具體領(lǐng)域，為可用性評(píng)估給出一種可行的方法理論。

在可用性評(píng)價(jià)研究方面，可用性測試得到了較多關(guān)注[14]。該方法遵循以用戶為中心的原則，獲取用戶的使用反饋，以便改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在測試過程中，該方法應(yīng)用觀察[15]、發(fā)聲思考[16]和問卷[17]等技術(shù)收集定量數(shù)據(jù)，具有很強(qiáng)的可操作性。部分研究[18]在實(shí)驗(yàn)中模擬用戶執(zhí)行真實(shí)任務(wù)的過程，通過任務(wù)完成率和完成時(shí)間測量有效性與效率，通過問卷獲得用戶滿意度，結(jié)合主觀與客觀數(shù)據(jù)綜合評(píng)價(jià)可用性，評(píng)價(jià)結(jié)果較為全面。作為前沿性技術(shù)，多模交互可用性也受到眾多關(guān)注，現(xiàn)有研究主要來自國外。Jeong等[19]基于地理信息呈現(xiàn)系統(tǒng)研究了不同交互方式對(duì)用戶交互績效帶來的影響，將感知模態(tài)、任務(wù)復(fù)雜度等4種可能的影響因素納入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并通過用戶任務(wù)表現(xiàn)比較不同因素組合間的差異。但是，此研究在用戶滿意度測量部分缺少成熟量表的支撐，滿意度評(píng)價(jià)較為簡略。Bateman等[20]針對(duì)視力障礙學(xué)生的需求對(duì)觸摸屏開展了可用性測試。除了對(duì)準(zhǔn)確度和效率等常規(guī)指標(biāo)的評(píng)價(jià)以外，研究還基于測試結(jié)果對(duì)用戶觸覺行為進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)在觸摸屏邊緣的交互元件能提高任務(wù)效率，很好地促進(jìn)了被試交互系統(tǒng)的可用性改進(jìn)。

2 研究方法

在虛擬呈現(xiàn)的使用情境下，本研究通過實(shí)驗(yàn)方法，引導(dǎo)被試者在不同交互系統(tǒng)中完成預(yù)先設(shè)定的感知任務(wù)，利用觀察法、問卷法和訪談法獲取任務(wù)過程中的主客觀數(shù)據(jù)，在量化的指標(biāo)體系下對(duì)兩種交互系統(tǒng)進(jìn)行可用性評(píng)估及對(duì)比。

2.1 測量指標(biāo)與量表設(shè)計(jì)

本研究通過有效性、效率、用戶滿意度和易學(xué)性四個(gè)維度來測量交互式呈現(xiàn)的可用性。有效性指交互方式應(yīng)能準(zhǔn)確呈現(xiàn)藏品的屬性，有效完成交互過程；效率指交互方式應(yīng)保證用戶的交互效率，從時(shí)間及難度上降低用戶的交互成本；用戶滿意度反映了用戶主觀層面對(duì)交互方式的偏好；此外，考慮到多模交互的新穎性，用戶需要花費(fèi)一定時(shí)間來適應(yīng)操作，本研究還考察了交互方式的易學(xué)性。具體指標(biāo)體系設(shè)計(jì)如表1所示。用戶滿意度量表參考系統(tǒng)滿意度量表(SUS)[21]設(shè)計(jì)，采取5點(diǎn)李克特量表測量，并根據(jù)本研究需求增加了部分項(xiàng)目。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

本研究分別選取了兩種交互系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。多模交互系統(tǒng)基于美國斯坦福大學(xué)CHAI3D技術(shù)框架構(gòu)建，被試者通過多模交互設(shè)備與顯示器中虛擬三維場景互動(dòng)；傳統(tǒng)交互系統(tǒng)基于Web3D技術(shù)框架構(gòu)建，被試者通過鼠標(biāo)與顯示器中虛擬三維場景互動(dòng)。兩系統(tǒng)配置在相同的臺(tái)式電腦上，在不易受到干擾的場所完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程通過屏幕錄制軟件進(jìn)行記錄，以便后期進(jìn)行分析。

表1 多模交互可用性評(píng)估指標(biāo)體系

2.2.2 實(shí)驗(yàn)任務(wù)

虛擬呈現(xiàn)是館藏實(shí)體的數(shù)字化，通過對(duì)形狀、色彩、材質(zhì)、紋理等屬性[22]的記錄與再現(xiàn)，以求真實(shí)還原藏品的人機(jī)交互過程。根據(jù)上述使用情境，本實(shí)驗(yàn)通過啟發(fā)式專家討論設(shè)計(jì)了4個(gè)虛擬呈現(xiàn)任務(wù)，考慮到交互系統(tǒng)的多種呈現(xiàn)功能，每個(gè)任務(wù)只針對(duì)性測量一種可用性指標(biāo)。在每個(gè)任務(wù)結(jié)束后，向被試者提出一個(gè)針對(duì)性問題，根據(jù)回答正確與否來判斷交互系統(tǒng)的某一種功能是否有效。同時(shí)，記錄任務(wù)完成時(shí)間用于測量交互系統(tǒng)效率。此外，考慮到多模交互系統(tǒng)較為新穎，本研究在呈現(xiàn)任務(wù)前增加了學(xué)習(xí)任務(wù)，用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的易學(xué)性。具體任務(wù)內(nèi)容如下：

任務(wù)0：學(xué)習(xí)任務(wù)。被試者首先觀摩實(shí)驗(yàn)人員對(duì)虛擬藏品的觸碰、移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)等交互操作演示，然后進(jìn)行練習(xí)直至能夠熟練完成相同操作為止。

任務(wù)1：形狀呈現(xiàn)任務(wù)。呈現(xiàn)一個(gè)虛擬雕塑藏品，要求被試者改變藏品的位置與角度，感知并回答虛擬藏品的外觀形狀。

任務(wù)2：色彩呈現(xiàn)任務(wù)。呈現(xiàn)一個(gè)虛擬繪畫藏品，要求被試者從不同視角觀察，感知并回答虛擬藏品的色彩。

任務(wù)3：相對(duì)大小呈現(xiàn)任務(wù)。呈現(xiàn)多個(gè)大小不一的虛擬藏品，要求被試者觀察或移動(dòng)藏品，感知并回答指定兩個(gè)虛擬藏品間的大小關(guān)系。

任務(wù)4：紋理(溝紋)呈現(xiàn)任務(wù)。呈現(xiàn)多個(gè)紋理不同(平滑或粗糙)的虛擬藏品，要求被試者通過觀察或觸碰表面，感知并指出紋理最粗糙的虛擬藏品。

實(shí)驗(yàn)采用被試間設(shè)計(jì)方式進(jìn)行。所有被試者被分為兩個(gè)小組，每小組完成一種交互系統(tǒng)的可用性測試。為了避免學(xué)習(xí)效應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響，虛擬呈現(xiàn)任務(wù)按照4×4拉丁方設(shè)計(jì)編排為4種順序。本研究在正式實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行了前測，針對(duì)出現(xiàn)的問題修改相關(guān)任務(wù)及問卷。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

根據(jù)任務(wù)需求，本次實(shí)驗(yàn)在線下招募40名被試者，年齡范圍為22～39歲，平均年齡26.05歲，男女比例分別47.5%和52.5%。通過實(shí)驗(yàn)前調(diào)查與測試，被試者的視覺、觸覺等感知能力正常，且無實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用經(jīng)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)按照完全隨機(jī)的方式將被試者平均分配到兩個(gè)組中，同時(shí)一并確定任務(wù)順序。具體分組情況如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)分組及任務(wù)順序

2.2.4 實(shí)驗(yàn)流程

整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程由研究人員引導(dǎo)被試者完成。實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)人員只作必要說明，并提示被試者進(jìn)入任務(wù)界面，任務(wù)中不提供任何幫助。具體步驟如下：向被試者介紹本次實(shí)驗(yàn)的目的、步驟、注意事項(xiàng)等，聲明實(shí)驗(yàn)隱私保護(hù)政策，并向用戶提示實(shí)驗(yàn)大致耗時(shí)，保證被試者盡量以自然狀態(tài)完成實(shí)驗(yàn)；引導(dǎo)被試者完成基本信息問卷填寫；向被試者演示交互系統(tǒng)操作，引導(dǎo)被試者進(jìn)入系統(tǒng)自行學(xué)習(xí)操作，以能夠復(fù)現(xiàn)所學(xué)操作為標(biāo)準(zhǔn)終止學(xué)習(xí)；依次完成4個(gè)呈現(xiàn)任務(wù)，在每個(gè)任務(wù)后提示被試者回答問題；所有任務(wù)完成后，提示被試者完成滿意度問卷，并進(jìn)行訪談。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，本研究收集了任務(wù)正確完成的次數(shù)、任務(wù)完成時(shí)間和滿意度評(píng)價(jià)等數(shù)據(jù)。其中，任務(wù)完成時(shí)間通過研究人員觀看任務(wù)過程的屏幕錄像回放后計(jì)算得出。本研究將所有數(shù)據(jù)整理后按交互方式分為兩組，并使用SPSS22軟件分析組間數(shù)據(jù)差異，在對(duì)應(yīng)指標(biāo)上比較兩種交互方式的可用性。

3.1 有效性

根據(jù)可用性指標(biāo)體系，有效性可以從任務(wù)完成情況來測量。本研究通過分類變量交叉表卡方檢驗(yàn)，來比較兩組間4個(gè)任務(wù)的正確完成次數(shù)是否有顯著差異。

表3 不同交互方式任務(wù)完成次數(shù)統(tǒng)計(jì)分析

由表3可知，兩種交互方式在相對(duì)大小與紋理(溝紋)呈現(xiàn)兩個(gè)任務(wù)正確完成次數(shù)上的檢驗(yàn)顯著性分別為0.000、0.011，均小于0.05，說明在這兩種功能上，不同交互方式間存在顯著差異。多模交互對(duì)展品大小和紋理呈現(xiàn)的有效性明顯高于傳統(tǒng)交互方式。而在形狀呈現(xiàn)任務(wù)中，檢驗(yàn)顯著性表明兩種交互方式間不存在顯著差異，傳統(tǒng)交互方式表現(xiàn)略優(yōu)。兩種交互方式在色彩呈現(xiàn)任務(wù)中的表現(xiàn)完全一致，不存在差異。有效性分析結(jié)果真實(shí)地反映了實(shí)驗(yàn)中的情況，在虛擬呈現(xiàn)時(shí)，視覺提供的信息模態(tài)較為單一，不能幫助被試者有效地感知到展品的某些屬性。而觸覺使得被試者的感知能力得到增強(qiáng)。交互效果明顯提升。

3.2 效率與易學(xué)性

在對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組分別進(jìn)行的K-S檢驗(yàn)中，效率與易學(xué)性指標(biāo)數(shù)據(jù)均不滿足正態(tài)分布。因此，本研究使用非參數(shù)方法Mann-WhitneyU檢驗(yàn)來比較兩組數(shù)據(jù)。

表4 不同交互方式任務(wù)完成時(shí)間統(tǒng)計(jì)分析

從表4中的檢驗(yàn)結(jié)果中可以看出，兩組學(xué)習(xí)任務(wù)的完成時(shí)間存在顯著的差異性。相較使用鼠標(biāo)操作的傳統(tǒng)交互任務(wù)，被試者需要更長時(shí)間的學(xué)習(xí)才能掌握多模交互操作。在效率指標(biāo)的比較中，出現(xiàn)了與有效性評(píng)估相似的結(jié)果。針對(duì)相對(duì)大小及紋理呈現(xiàn)任務(wù)的完成時(shí)間，兩組間均體現(xiàn)出顯著性差異。在實(shí)驗(yàn)中具體表現(xiàn)為多模交互組完成對(duì)應(yīng)任務(wù)的時(shí)間更長。而針對(duì)形狀及色彩呈現(xiàn)任務(wù)，兩組任務(wù)效率指標(biāo)間無明顯差異。

3.3 用戶滿意度

用戶滿意度評(píng)價(jià)通過比較兩組量表對(duì)應(yīng)問項(xiàng)的評(píng)分，從而分析被試者主觀層面上對(duì)不同交互系統(tǒng)可用性的評(píng)價(jià)差異。本研究在量表中設(shè)置了反向問題，因此，剔除無效數(shù)據(jù)后，共有39份個(gè)案數(shù)據(jù)進(jìn)入分析環(huán)節(jié)。分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì)顯著性來自于Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。

由表5中的檢驗(yàn)結(jié)果可知，感知可用維度下的兩個(gè)指標(biāo)都具有顯著性差異，尤其以新穎性上的差異最為明顯?？梢?，多模交互確實(shí)帶來了更加優(yōu)異的呈現(xiàn)效果與用戶體驗(yàn)。在感知效率性維度下，多模交互的操作體驗(yàn)在流暢感和無疲勞感上顯著優(yōu)于傳統(tǒng)交互，在自然感體驗(yàn)上與后者持平。在感知易學(xué)性維度下，兩種交互方式間不存在顯著差異，都較為容易學(xué)習(xí)?？傮w滿意度的數(shù)據(jù)顯示，用戶使用意愿顯著偏向于多模交互方式。

表5 不同交互方式用戶滿意度統(tǒng)計(jì)分析

4 可用性分析與建議

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，可知兩種不同的交互方式在可用性指標(biāo)上的評(píng)價(jià)結(jié)果。從交互效果、交互效率、交互易學(xué)性及用戶滿意度四個(gè)維度來看，多模交互在呈現(xiàn)效果上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)交互方式，用戶的主觀體驗(yàn)也較為滿意，而在任務(wù)執(zhí)行效率及易學(xué)習(xí)性上不及后者。單個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果的對(duì)比能夠體現(xiàn)多模交互方式的一些基本特性，但是對(duì)特性間的關(guān)系以及形成原因的解釋能力有限，難以形成可用性改進(jìn)建議。因此，本研究需要結(jié)合客觀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、主觀量表數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)后訪談內(nèi)容，挖掘數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)，從任務(wù)層面、評(píng)價(jià)方法層面綜合考慮，進(jìn)一步開展可用性分析，并為未來的研究與實(shí)踐提供建議。

4.1 任務(wù)差異對(duì)可用性評(píng)價(jià)的影響

在所有呈現(xiàn)任務(wù)中，多模交互方式在相對(duì)大小和紋理呈現(xiàn)任務(wù)(大小-紋理任務(wù))中正確完成任務(wù)的次數(shù)更多，完成時(shí)間也更長，與傳統(tǒng)交互方式的評(píng)價(jià)結(jié)果相比有顯著差異。而在形狀與色彩呈現(xiàn)任務(wù)(形狀-色彩任務(wù))中，兩種交互方式的評(píng)價(jià)結(jié)果相似。本研究認(rèn)為任務(wù)的差異在一定程度上影響了可用性評(píng)價(jià)結(jié)果。

一方面，從任務(wù)結(jié)構(gòu)上看，兩組任務(wù)的復(fù)雜程度有別。形狀主要指單一展品的外形輪廓，而色彩是展品的某一局部的概括特征；相比之下，相對(duì)大小描述了多個(gè)展品間的外觀差異，紋理則是一種細(xì)節(jié)信息。從一到多，由概括到細(xì)節(jié)，大小-紋理任務(wù)復(fù)雜程度高于形狀-色彩任務(wù)；另一方面，從用戶與任務(wù)交互程度上看，大小-紋理任務(wù)屬于互動(dòng)類任務(wù)，而形狀-色彩任務(wù)屬于非互動(dòng)任務(wù)。當(dāng)用戶面對(duì)相對(duì)大小比較任務(wù)時(shí)，用戶所要感知的展品處于(虛擬)三維空間中，視差的存在使得單純通過視覺比較相對(duì)大小變得困難。而虛擬展品的放大倍數(shù)有限，也讓單一的視覺觀察受到限制，難以完成對(duì)紋理的感知；相比之下，形狀-色彩任務(wù)所需的感知模態(tài)較為單一。色彩感知基本通過單一視覺模態(tài)進(jìn)行，形狀感知雖然可以依賴視覺或觸覺模態(tài)完成，但用戶通常會(huì)傾向于使用效率更高的視覺模態(tài)。因此，大小-紋理任務(wù)需要用戶使用更豐富的感知模態(tài)與任務(wù)進(jìn)行互動(dòng)。

較傳統(tǒng)方式而言，本研究中多模交互系統(tǒng)擁有視覺和觸覺兩種模態(tài)的處理能力。用戶可以在虛擬呈現(xiàn)任務(wù)中以多模態(tài)方式感知：既有視覺感知能力，能夠應(yīng)對(duì)形狀-色彩組的簡單任務(wù)需求；在面對(duì)大小-紋理組的復(fù)雜任務(wù)時(shí)，更能發(fā)揮其多模感知特長。具體而言，在多模交互系統(tǒng)中可以在單一場景內(nèi)放置多個(gè)展品，并允許用戶進(jìn)行展品的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等交互操作，從而可以直接比較展品相對(duì)大?。欢依枚嗄ＤB(tài)雙向傳遞信息的特性，用戶可以與虛擬展品表面接觸，施加力量摩擦、按壓并接收反饋，從而感知展品紋理結(jié)構(gòu)。所以，在面對(duì)前述兩組任務(wù)時(shí)，多模交互在較復(fù)雜的互動(dòng)類任務(wù)上體現(xiàn)了更好的呈現(xiàn)效果，有效性指標(biāo)評(píng)價(jià)較高。同時(shí)，也應(yīng)注意到互動(dòng)類任務(wù)傳遞了更多的信息，用戶需要在視覺和觸覺兩個(gè)模態(tài)上進(jìn)行感知，從而延長了任務(wù)完成時(shí)間。因而，在效率指標(biāo)上，多模交互的評(píng)價(jià)結(jié)果不及傳統(tǒng)交互方式。基于同樣的原因，這種差距也體現(xiàn)在兩種交互方式的學(xué)習(xí)時(shí)間上。

4.2 評(píng)價(jià)方法對(duì)可用性評(píng)價(jià)的影響

從任務(wù)完成次數(shù)與完成時(shí)間等客觀數(shù)據(jù)的對(duì)比上，本研究解釋了任務(wù)難度差異對(duì)可用性評(píng)價(jià)的影響，在引入主觀量表數(shù)據(jù)后，進(jìn)一步豐富上述解釋。

來自量表的用戶滿意度分為3個(gè)部分，感知有效性、感知效率性和感知易學(xué)性。感知有效性維度的用戶評(píng)分直接支持了呈現(xiàn)任務(wù)的有效性評(píng)價(jià)。具體體現(xiàn)為，用戶對(duì)多模交互方式真實(shí)性和新穎性的評(píng)分較高。與之對(duì)應(yīng)，用戶使用多模交互正確完成呈現(xiàn)任務(wù)的次數(shù)也較多，主觀與客觀數(shù)據(jù)對(duì)呈現(xiàn)有效性的評(píng)價(jià)保持一致。

與感知有效性維度不同的是，感知效率性和感知易學(xué)性維度的用戶評(píng)分則與對(duì)應(yīng)的任務(wù)完成效率指標(biāo)發(fā)生了背離。兩種交互方式在易學(xué)性和操作自然性上獲得的主觀評(píng)分并無顯著差異，多模交互方式在操作流暢指標(biāo)上獲得的評(píng)分顯著高于傳統(tǒng)交互。但是在學(xué)習(xí)和完成任務(wù)環(huán)節(jié)，多模交互則耗費(fèi)了更多的時(shí)間，如在典型的操作流暢指標(biāo)下，多模交互和傳統(tǒng)交互的主觀評(píng)分均值分別為4.68與4.25，但紋理呈現(xiàn)任務(wù)完成時(shí)間均值分別為50.40與8.80，前后兩種對(duì)比的差異顯著，表明主觀與客觀數(shù)據(jù)對(duì)呈現(xiàn)效率和易學(xué)性的評(píng)價(jià)出現(xiàn)了矛盾。

對(duì)此，本研究嘗試從不同視角給出解釋。從人機(jī)交互的根本目標(biāo)出發(fā)，交互界面應(yīng)以最小的輸入實(shí)現(xiàn)最大的輸出[23]。這就意味著在保證交互功能的實(shí)現(xiàn)的前提下，應(yīng)最大限度的減少用戶在交互過程中耗費(fèi)的時(shí)間、精力等成本。但是，如果從用戶角度來考慮，交互功能的實(shí)現(xiàn)僅僅是人機(jī)交互的基本維度之一。用戶需要在任務(wù)、信息等更高維度上交互以獲得最佳體驗(yàn)[24]。實(shí)際上，在諸如心流理論[25]的描述中，用戶滿意度可能會(huì)隨著交互時(shí)間的增加而極大化。反之，較短的交互時(shí)間將無法產(chǎn)生滿意效果，交互效率也無從談起?？梢?，以時(shí)間作為交互效率指標(biāo)，僅僅適用于基本交互功能的評(píng)價(jià)，并不能簡單沿用到高級(jí)交互的評(píng)價(jià)中。

虛擬呈現(xiàn)的目的之一是向用戶營造真實(shí)感，是一種需要用戶持續(xù)完成任務(wù)贏得交互體驗(yàn)的過程。鑒于此，本研究選擇了實(shí)驗(yàn)過程中較為專注的用戶進(jìn)行了訪談，要求其回憶任務(wù)完成時(shí)間。從用戶的反饋來看，大多數(shù)人對(duì)任務(wù)完成時(shí)間的估計(jì)都少于實(shí)際完成時(shí)間。這種時(shí)間感的喪失意味著實(shí)驗(yàn)過程中用戶心流體驗(yàn)存在的可能，間接解釋了上文主客觀評(píng)價(jià)矛盾的問題。因此，本研究認(rèn)為交互維度的高低決定了交互評(píng)價(jià)方法的選擇，任務(wù)完成時(shí)間適合用于評(píng)價(jià)界面功能效率等低維度交互指標(biāo)，而主觀評(píng)價(jià)更多地反映了用戶體驗(yàn)等高維度交互特征。

4.3 對(duì)多模交互研究及應(yīng)用的建議

本研究繼承了傳統(tǒng)可用性研究的框架，但是在虛擬呈現(xiàn)的使用情境下，更應(yīng)該關(guān)注用戶的沉浸、愉悅等高層次交互體驗(yàn)，以期獲得更好的交互效果。因此，在對(duì)多模交互效果的后續(xù)評(píng)價(jià)中，一方面應(yīng)注意經(jīng)典可用性框架的使用場合，有選擇地應(yīng)用在基本交互功能的評(píng)價(jià)中；另一方面，在針對(duì)高層次交互任務(wù)時(shí)，應(yīng)完善指標(biāo)維度或引入新的評(píng)價(jià)方法，更準(zhǔn)確地描述交互特征，以便改進(jìn)多模交互過程。在此基礎(chǔ)上，將任務(wù)層面的研究進(jìn)一步深入，結(jié)合認(rèn)知負(fù)荷理論，量化多模態(tài)人機(jī)交互中用戶的認(rèn)知負(fù)荷，發(fā)現(xiàn)任務(wù)中的影響因素，并與任務(wù)效果和效率關(guān)聯(lián)，建立用戶-任務(wù)效率模型，從而更全面地反映用戶特征，為圖博檔機(jī)構(gòu)用戶提供更加精準(zhǔn)的服務(wù)。此外，可以考慮從用戶信息行為角度對(duì)多模交互進(jìn)行研究。利用觸覺模態(tài)的雙向感知特性，記錄用戶在交互活動(dòng)中的主動(dòng)行為，從而更直觀地揭示用戶行為中的情緒、感覺等語義信息，為圖博檔機(jī)構(gòu)的用戶研究開辟可能的新領(lǐng)域。

在應(yīng)用實(shí)踐中，本研究發(fā)現(xiàn)簡單呈現(xiàn)任務(wù)并不能完全體現(xiàn)多模交互的優(yōu)勢。因此，多模交互應(yīng)面向多模態(tài)互動(dòng)體驗(yàn)開展服務(wù)。首先，在遠(yuǎn)程呈現(xiàn)(Telepresence)類應(yīng)用中，可將收藏于不同機(jī)構(gòu)，來自于不同年代的館藏實(shí)體集中在多模交互系統(tǒng)中呈現(xiàn)，按不同組織策略進(jìn)行歷史場景的重現(xiàn)，以供研究人員直觀地感知，并開展交互式研究，為人文研究帶來新的范式。而且，通過遠(yuǎn)程登錄方式，這種系統(tǒng)允許多名研究者進(jìn)行在線協(xié)作研究，將促進(jìn)人文機(jī)構(gòu)間的合作。其次，多模態(tài)交互應(yīng)用中的觸覺應(yīng)轉(zhuǎn)移承擔(dān)其他模態(tài)的認(rèn)知負(fù)荷，改變知識(shí)傳播方式，提升服務(wù)的可獲取性和可利用性。如在民族藝術(shù)品呈現(xiàn)中，多模交互比語言文字能夠更自然地描述呈現(xiàn)對(duì)象細(xì)節(jié)信息，幫助民族文化跨語言傳播；又如多模交互可以幫助視力障礙人群感知文化信息，促進(jìn)公共文化服務(wù)的公平供給。最后，現(xiàn)有圖博檔數(shù)字人文倉儲(chǔ)[26]的多媒體數(shù)據(jù)中隱含了大量的觸覺信息，通過數(shù)字圖像處理技術(shù)提取后，能夠更真實(shí)地還原館藏實(shí)體屬性，充分挖掘館藏資源，實(shí)現(xiàn)資源的價(jià)值再造與創(chuàng)新。

5 結(jié)語

多模交互是智慧時(shí)代的最新產(chǎn)物。本研究基于可用性框架，在館藏實(shí)體虛擬呈現(xiàn)的使用情境中，對(duì)比研究了兩種呈現(xiàn)方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在呈現(xiàn)效果和用戶滿意度兩個(gè)方面，多模交互呈現(xiàn)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)呈現(xiàn)方式，用戶的主觀體驗(yàn)效果也較好，而在任務(wù)執(zhí)行效率及易學(xué)習(xí)性上不及傳統(tǒng)呈現(xiàn)。本研究基于主客觀數(shù)據(jù)對(duì)可用性測試結(jié)果進(jìn)行了深入分析，同時(shí)探索性地為實(shí)踐應(yīng)用提出了建議，以期為圖博檔領(lǐng)域的多模交互研究提供參考借鑒。