龐小敏

Pang Xiao-ming

（長沙理工大學設(shè)計藝術(shù)學院，湖南長沙 410114）

(School of Design and Art， Changsha University of Technology， Changsha， Hunan， 410114)

良好的用戶界面設(shè)計（User Interface，UI）應(yīng)該是好的可用性、功能性和美感的綜合體[1]。其中，視覺設(shè)計是一項重要內(nèi)容。好的視覺設(shè)計一方面能創(chuàng)造出美感，另一方面也能夠引領(lǐng)用戶順利完成交互過程，確保界面的可用性。視覺設(shè)計和交互設(shè)計的最終目的都是為了創(chuàng)造好的用戶體驗，運行良好的界面設(shè)計能夠給用戶帶來獲得信息的滿足感。

西方的眼動研究開始于19 世紀末。中國眼動研究則起步稍晚。在20 世紀五六十年代，中國只有幾項眼動研究的報告。進入80 年代后，中國一些大學的心理系、教育系和科研機構(gòu)陸續(xù)從國外購進了眼動儀，并初步開展了一些研究工作。近10 年來，中國在眼動研究領(lǐng)域已經(jīng)取得令人可喜的成果[2]，但仍處于起步階段，而且眼動技術(shù)在界面設(shè)計的運用方面存在如下幾個問題：①眼動研究資料不足。②存在較為明顯的眼動專業(yè)術(shù)語不統(tǒng)一，以及中英文翻譯不統(tǒng)一的情況。在個別論文中，甚至出現(xiàn)生造出來的專業(yè)術(shù)語。③很多設(shè)計師還沒有意識到眼動研究對視覺設(shè)計的重要性，很多人更喜歡憑感覺去解決設(shè)計上的問題。即使有部分設(shè)計師對眼動儀有興趣，但由于眼動儀的運用要求使用者掌握相關(guān)的專業(yè)知識，讓很多人望而卻步。目前，中國已經(jīng)有越來越多的設(shè)計院校和科研單位購置了眼動儀，但并沒有被廣泛應(yīng)用。

針對這些問題，筆者梳理了眼動技術(shù)與界面設(shè)計研究領(lǐng)域國內(nèi)外的相關(guān)文獻資料，對眼動技術(shù)和眼動儀的使用原理和生產(chǎn)情況進行總結(jié)，以期為下一步眼動技術(shù)在界面設(shè)計中的運用研究奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 什么是眼動技術(shù)

眼動技術(shù)基于人眼睛如何看外界事物?？茖W發(fā)現(xiàn)，外界的光線通過瞳孔進入到眼球底部的視網(wǎng)膜上成像。視網(wǎng)膜將光的刺激信號傳到大腦皮層的視覺中心，人即可感受外界事物。

視網(wǎng)膜成像的清晰程度并不一致。成像最清晰的區(qū)域為視網(wǎng)膜上正對瞳孔并凹陷的位置——“中央凹”。其直徑為1.5 mm，視野范圍僅2°[3]。在“中央凹”范圍之外的視線范圍，被稱為“邊界視野”。離“中央凹”越遠，視線越不清楚。也就是說，要想看清事物，就必須將眼球的中央凹區(qū)域?qū)仕醋⒁暎?/p>

當代眼動試驗通常采用基于視頻的瞳孔/角膜反射法，即根據(jù)人瞳孔中心的位置和角膜反射關(guān)系來判斷人在看什么[4]。

在眼動試驗中，采用紅外線作為光源（人眼看不到，不會使人分心）對眼睛進行照射，用可以拍攝紅外線的照相機來拍攝用戶的眼睛。紅外線光源會在角膜上產(chǎn)生反射光，人們將反射光位置（角膜反射）作為基準點（靜止部分），瞳孔則作為動點。根據(jù)瞳孔與角膜反射點的相對位置的變化，可以檢測出視線。

假設(shè)頭部保持不動的話，瞳孔和角膜反射的相對位置會隨著眼球轉(zhuǎn)動而改變。因此，可以根據(jù)瞳孔和角膜反射的相對位置的變化了解視線是怎樣轉(zhuǎn)移的。而且，即使觀察者的頭部有輕微的移動，只要看著同一個目標，其瞳孔和角膜反射的相對位置也不會改變[5]（圖1）。

通過眼動試驗，可以得到熱點圖、注視軌跡圖、眼動路徑、凝視時間、注視率、掃視率、最大掃視時間、平均掃視速度、平均掃視幅度、最大掃視幅度、瞳孔最大值和瞳孔平均值等多個眼動指標。通過對眼動指標的解讀，可以推測出界面中用戶感興趣的地方，讓用戶難以理解的地方，以及用戶當時的情緒和心理狀態(tài)等。

2 關(guān)于眼動儀

眼動試驗要通過眼動儀來完成。科學家真正使用眼動儀對眼動進行觀察和試驗是從中世紀開始的。但當時的研究結(jié)果并不精確，而且使用起來十分麻煩。在當代的用戶體驗研究中，經(jīng)常使用的是兩種眼動儀：遠程眼動儀和可穿戴眼動儀。遠程眼動儀能讓參與者在較為自然的環(huán)境中參與研究，對于試驗結(jié)果的數(shù)據(jù)分析較為簡便。因此，遠程眼動儀是一般試驗的首選眼動儀類型。而可穿戴式眼動儀需佩戴在參與者的頭上，常用于需要參與者四處走動的眼動研究中。

目前，世界范圍內(nèi)生產(chǎn)眼動儀的廠家已經(jīng)有很多家。如中國用得較多的進口眼動儀出自加拿大SR 公司、瑞典Tobii 公司、德國SMI 公司和美國Arlington 公司。此外，也有很多機構(gòu)采用中國產(chǎn)品，如北京的心拓英啟（EyeSo）、上海的青研、重慶的愛威視（EYEVISION）等。

之前，眼動儀由于其昂貴的價格一直難以普及開來。近些年，隨著制造成本的降低，以及便攜式眼動儀的出現(xiàn)，眼動儀逐步成為教育學和心理學研究的常規(guī)儀器，并越來越多地運用于醫(yī)學、語言、人類工效學、設(shè)計等領(lǐng)域。

圖1 角膜反射為基準點，瞳孔為動點表示位置關(guān)系

3 眼動技術(shù)在界面設(shè)計中的運用

20 世紀90 年代，隨著萬維網(wǎng)（WWW）的誕生和商業(yè)化浪潮，互聯(lián)網(wǎng)走向大眾，西方學者開始運用眼動技術(shù)進行界面設(shè)計的研究。中國學者在2008 年前后開始這方面的研究。筆者對界面設(shè)計中受眼動技術(shù)影響的因素進行了梳理和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)可以運用眼動技術(shù)，從以下6個角度入手進行界面設(shè)計的研究。

3.1 眼動技術(shù)與用戶界面的大小

界面的大小會對用戶的視覺產(chǎn)生影響，目前市場上屏幕的大小差別較大。如手機端常用的尺寸包括114.3、119.38、139.7、147.32、165.1mm 等，PC 端目前的主流尺寸則包括469.9、482.6、508、546.1、584.2、609.6、685.8mm 等。

通過眼動試驗，可以了解界面尺寸對于視覺的影響。比如同一界面布局，在不同尺寸的界面上，對某類用戶的視覺影響力有何不同。在此基礎(chǔ)上，人們可以對界面設(shè)計方法加以調(diào)整，如自適應(yīng)的設(shè)置標準等。

3.2 眼動技術(shù)與用戶界面的布局方式

界面的布局方式同樣會對用戶體驗產(chǎn)生影響，這也是目前眼動技術(shù)運用于界面設(shè)計研究中比較常見的研究內(nèi)容。

在移動端的界面中，界面的布局方式主要有：標簽式、宮格式、列表式、側(cè)邊展開式、組合式、旋轉(zhuǎn)木馬式等。PC 端的布局則一般比較統(tǒng)一，絕大多數(shù)網(wǎng)頁都是由頂部導航、banner、內(nèi)容區(qū)和頁腳組成。

通過眼動試驗，可以得到注視時間、注視點數(shù)、平均掃描軌跡總長度等眼動數(shù)據(jù)，從而判斷出不同界面布局的特點。如注視時間和掃描軌跡短說明該界面的易讀性較好，能讓用戶更快捷地找到目標對象。除此之外，還可以通過眼動試驗掌握用戶的視覺流程，了解布局方式對視覺優(yōu)先順序的影響，以及界面內(nèi)容對布局方式的影響等。

3.3 眼動技術(shù)與用戶界面的圖文編排

圖文編排包括界面的整體風格、界面的色調(diào)、圖文的大小比例關(guān)系、圖形的形態(tài)、圖形的處理、文字的字體、字號大小、文字的顏色、字間距、行間距等。

通過眼動試驗，可以研究什么樣的圖文編排方式能將功能與審美更好地結(jié)合起來，如左文右圖和左圖右文哪種形式更恰當；擬物風格與扁平風哪種風格更合適?？梢匀パ芯縤con 圖標形態(tài)對信息的接收有什么影響。如點、線、面圖形形態(tài)對用戶接受信息的影響；正方形、三角形、圓形等基本幾何圖形和不規(guī)則形對用戶接受信息的影響；圓形icon 和圓角矩形icon 對用戶接受信息的影響；icon 陰影的添加、模糊化的處理、抽象化的處理方式對用戶的影響等。還可以通過眼動試驗去研究不同用戶群的審美偏好，如老年人為用戶主體的界面的文字字號，也可以通過眼動結(jié)果去解讀當前流行的色調(diào)、設(shè)計風格存在的內(nèi)在原因等。

3.4 眼動技術(shù)與用戶界面的交互功能

界面的交互設(shè)計，就是讓人與界面之間更好地“對話”。如果某個UI 產(chǎn)品的界面能讓你毫不費力地完成各種任務(wù)，那么就認為該界面的交互設(shè)計非常好。如果說視覺的美觀設(shè)計是靠感性驅(qū)動，那交互設(shè)計則主要是靠理性和邏輯驅(qū)動。但交互設(shè)計中絕大部分仍然是要依靠視覺而實現(xiàn)的。界面中交互功能的可視性越好，越方便用戶使用。如：抽屜式導航用不用按鈕？按鈕放在哪？等待時要不要設(shè)置進度條？搜索結(jié)果的排序怎樣影響用戶的點擊等。

用戶等待時間也是交互設(shè)計時要考慮的問題，如：頁面跳轉(zhuǎn)的速度；下載的速度等。此外，還有用戶的交互手勢問題，單擊還是雙擊，上劃還是下劃……這些問題也都可以通過眼動試驗進行研究，分析試驗結(jié)果以得到更好的人機交互方式。

3.5 眼動技術(shù)與用戶界面的情感體驗

在使用界面的過程中，用戶會產(chǎn)生相應(yīng)的情感體驗。如愉悅、輕松、煩悶、憤怒等。目前用于描述人類情感狀態(tài)的常用情緒模型是PAD 模型。其中P 代表愉悅度，代表個體情感狀態(tài)的正負特性；A 代表喚醒度，表示個體的神經(jīng)生理激活水平；D 代表優(yōu)勢度，表示個體對情景和他人的控制狀態(tài)。

通過眼動試驗，可以得到注視時間、眨眼率、注釋率、瞳孔最大值和瞳孔平均值等指標的數(shù)據(jù)，通過這些指標的結(jié)果能推導出用戶的愉悅度、喚醒度和優(yōu)勢度。一個好的界面設(shè)計應(yīng)該要能讓用戶感到愉悅、喚醒度高且優(yōu)勢度高。可以利用眼動試驗去找到能提高PAD 情感的界面設(shè)計方式。比如，字體的暗色飽和度偏低，段落字間距、行距較大，會提升用戶的愉悅度和優(yōu)勢度。

3.6 眼動技術(shù)與UI 產(chǎn)品用戶群的分類

通過眼動技術(shù)，還可以研究怎樣針對不同的用戶群去進行界面的設(shè)計。用戶群的分類較為多樣化。一般來說，可以按年齡、性別、職業(yè)、收入、個性、文化層次、身體健康情況等標準來劃分不同的消費群。如女性大學生群體、老年人群體等。不同的消費群，在審美傾向、思維方式、行為習慣等方面都存在著差異。如老年人群體，就是需要人們特殊關(guān)照的龐大群體。近年來， 部分中國學者針對老年人群體進行了深入的研究和實踐，提出了“適老化設(shè)計”的概念，積極提升老年人用戶群體對產(chǎn)品的滿意度[6]。此外，用戶的身體健康情況也是人們可以考慮的因素。針對殘疾人士的“可及性設(shè)計”標準盡可能地幫助障礙者掃除生活中的障礙，使障礙者的感官能力獲得提升。如美國盲人印刷公司開發(fā)的“動態(tài)多層觸覺觸摸顯示屏”就改善了視覺障礙者對圖形信息獲取的能力[7]。

在眼動試驗中，可以邀請具有相同特性的人群作為被試者，從而測試出不同用戶群的喜好，總結(jié)出某用戶群更青睞于怎樣的版面設(shè)計和交互方式，從而進行有針對性的界面設(shè)計。例如女性更傾向于用語言機制處理信息，男性傾向于用視覺感官模式處理問題[8]。那么在為用戶主體為女性的UI 產(chǎn)品進行界面設(shè)計時，可以適當增加文字內(nèi)容；在為用戶主體為男性的UI 產(chǎn)品進行界面設(shè)計時，可以適當增加圖形部分的比例。

綜上所述，眼動試驗對于界面設(shè)計的研究具有重要的意義。

4 結(jié)語

雖然中國對眼動技術(shù)的研究越來越重視，但總的來說還處于初級階段，對使用眼動儀進行界面設(shè)計的研究還不夠深入和充分。

文章對國內(nèi)外的眼動研究情況進行了總結(jié)，提出中國的眼動技術(shù)在界面設(shè)計的運用上存在3 大問題. 并介紹了眼動技術(shù)，總結(jié)了國內(nèi)外眼動儀的生產(chǎn)情況和使用情況。在此基礎(chǔ)上，文章提出，我們可以從6 個角度入手，通過眼動試驗，研究眼動技術(shù)對界面設(shè)計的影響。

文章對中國的眼動技術(shù)在界面設(shè)計運用方面的現(xiàn)狀和問題提出了獨到的見解，能夠為涉及眼動技術(shù)在界面設(shè)計運用的其他研究提供理論基礎(chǔ)，也能夠為接下來與界面設(shè)計有關(guān)的眼動試驗提供前期的支撐依據(jù)。接下來，以此為基礎(chǔ)，課題需要針對文中提到的界面設(shè)計中的問題，進行眼動試驗實操，將研究深入、具體化，以得到詳實有效的結(jié)論，這些結(jié)論將促進界面設(shè)計的良性發(fā)展。