王剛,王子凡
基于眼動追蹤的智能電視界面可用性評估研究
王剛1,王子凡2
(1.廈門理工學(xué)院,福建 廈門 361000;2.華僑大學(xué),福建 泉州 362000)
分析智能電視界面交互設(shè)計(jì)的合理性,以及眼動追蹤在電視界面可用性評估中的可行性。采用主客觀結(jié)合的可用性評估研究方法,對智能電視界面設(shè)計(jì)進(jìn)行評估與優(yōu)化。以TCL-V7300智能電視為實(shí)驗(yàn)對象,使用Tobii X120眼動儀對45名被試進(jìn)行眼動測試,分為自由瀏覽界面和用戶任務(wù)測試兩個(gè)測試階段??陀^可用性評估采用基于眼動追蹤得到的眼動指標(biāo)(熱點(diǎn)圖、AOI首次注視時(shí)間、AOI注視率、注視軌跡)和行為指標(biāo)(任務(wù)完成時(shí)間、任務(wù)成功率)進(jìn)行客觀結(jié)果分析;主觀可用性評估通過用戶訪談,獲取被試對測試點(diǎn)的理解和使用感受。最終針對智能電視界面的可用性問題,進(jìn)行了界面優(yōu)化設(shè)計(jì)及效果評估。主客觀可用性評估測試符合眼動追蹤實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,是具有普適性的智能電視界面可用性評估方法。
眼動追蹤;智能電視;交互界面;可用性評估
移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,為電視智能化提供了豐富的服務(wù)內(nèi)容和軟件應(yīng)用。電視廠商尋求“智能化”發(fā)展的過程中,在其搭載的系統(tǒng)平臺上不斷擴(kuò)充應(yīng)用,由此產(chǎn)生了功能過剩、系統(tǒng)復(fù)雜和交互不流暢等問題,導(dǎo)致用戶體驗(yàn)不盡如人意?,F(xiàn)階段,面向智能電視人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)研究的需求尤為突出[1]。已有文獻(xiàn)集中于探討電視界面的設(shè)計(jì)手法,如在視覺層面,金慧豐等基于用戶認(rèn)知心理構(gòu)建出智能電視界面的視覺呈現(xiàn)邏輯與設(shè)計(jì)原則[2];在易用性和用戶體驗(yàn)層面,俞沁等提出電視交互界面的易用性標(biāo)準(zhǔn)[3],邱召權(quán)以用戶行為為導(dǎo)向,構(gòu)建了界面交互設(shè)計(jì)方法與策略[4]。以上研究主要采用的是人機(jī)定性分析方法,結(jié)果存在一定的主觀性,針對這一問題,眼動追蹤技術(shù)的客觀性和有效性被廣泛應(yīng)用于界面設(shè)計(jì)研究中,但在智能電視交互研究領(lǐng)域缺少實(shí)踐[5-7]。本文基于眼動追蹤探討智能電視的交互界面設(shè)計(jì),對智能電視界面的可用性評估進(jìn)行研究,利用眼動數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)和改良智能電視機(jī)界面中的設(shè)計(jì)問題,這也是從主觀設(shè)計(jì)向理性設(shè)計(jì)邁進(jìn)的重要一步。
可用性評估是指通過指定用戶使用產(chǎn)品,系統(tǒng)地獲取人機(jī)界面的可用性數(shù)據(jù)并進(jìn)行評價(jià)和優(yōu)化的過程[8-9]。人機(jī)交互專家Nielsen提出可用性包括任務(wù)績效、易學(xué)性、易記性、出錯率和用戶滿意度,產(chǎn)品在這5個(gè)維度達(dá)到較高水平,說明具有較高的可用性[10]。在一般情況下,由研究員邀請真實(shí)用戶進(jìn)行可用性測試,即在特定場景下完成典型任務(wù),通過觀察和度量用戶的使用行為,基于可用性指標(biāo)進(jìn)行評估??捎眯栽u估是形成良好用戶體驗(yàn)的必要因素,它直接揭示了用戶實(shí)際同界面交互時(shí)存在的問題[11]。
眼動追蹤技術(shù)通過捕捉眼球信息,直接顯示了用戶在屏幕上注意的空間位置及轉(zhuǎn)移過程,是目前應(yīng)用最為廣泛的界面評估方法[12]。在可用性測試中,通過眼動追蹤來測試界面設(shè)計(jì)的優(yōu)劣,為界面效果評估提供了更為客觀、可靠的數(shù)據(jù)支持[13]。
眼動實(shí)驗(yàn)主要利用眼動儀及眼動追蹤分析軟件,追蹤并記錄用戶在界面上的眼動情況,基于熱點(diǎn)圖、AOI(Area of Interest,興趣區(qū))首次注視時(shí)間、AOI注視率、注視軌跡等數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析,這些數(shù)據(jù)體現(xiàn)了被試對不同界面的使用情況[14]。熱點(diǎn)圖,是基于絕對注視時(shí)間長度創(chuàng)建的空間分布圖,能夠同時(shí)展示所有被試的視覺關(guān)注區(qū)域。AOI首次注視時(shí)間,可以反映出該興趣區(qū)視覺元素捕獲用戶注意的難易程度。AOI注視率,也就是AOI用戶注視百分比,能夠反映哪些區(qū)域占據(jù)用戶更多的注意力。以上眼動數(shù)據(jù)與評估指標(biāo)見表1[15]。注視軌跡,顯示了被試的視覺瀏覽路線,為直觀了解所有被試的觀察模式,可觀看動態(tài)視頻。
表1 眼動數(shù)據(jù)與評估指標(biāo)
Tab.1 Eye tracking data and evaluation criteria
電視界面具有遠(yuǎn)距離觀看的特殊性,因此實(shí)驗(yàn)環(huán)境模擬客廳環(huán)境進(jìn)行設(shè)置:電視離沙發(fā)約2 m,電視與沙發(fā)之間的茶幾上擺放眼動儀,距離用戶約0.6 m。實(shí)驗(yàn)儀器使用TCL V7300智能電視,采用瑞典Tobii公司的Tobii X120眼動儀,采樣率為120 Hz,頭動范圍為30 cm×22 cm×30 cm,顯示像素視電視而定,使用配套的眼動數(shù)據(jù)分析軟件Eyetracking進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)對象共41名,依照方便取樣原則,被試均為廈門理工學(xué)院的師生員工,男女比例為22∶19,樣本年齡不限,裸眼視力或矯正視力正常。實(shí)驗(yàn)對象均喜歡看電視節(jié)目、看視頻,平均每天看電視或視頻1 h以上,以往沒有使用該電視機(jī)型的經(jīng)驗(yàn),非界面設(shè)計(jì)專業(yè)的相關(guān)人員。
實(shí)驗(yàn)任務(wù)包含自由瀏覽界面、用戶任務(wù)測試兩個(gè)階段。眼動測試結(jié)束后,研究人員與用戶進(jìn)行事后回顧和訪談,了解用戶對界面設(shè)計(jì)的關(guān)注點(diǎn)和疑惑,分析用戶認(rèn)知,結(jié)合訪談對眼動數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析和評定,得出界面在任務(wù)績效、易學(xué)性、易用性等維度的情況。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。最后,通過比較優(yōu)化前后的任務(wù)效率和完成率,采用十點(diǎn)等距量表,讓被試對原界面和優(yōu)化后界面進(jìn)行滿意度評分,評估優(yōu)化方案。
1)自由瀏覽界面階段。選擇6個(gè)主要靜態(tài)界面作為圖片材料,向被試依次呈現(xiàn)圖片,讓被試進(jìn)行8 s的自由瀏覽(時(shí)間限制采用眼動儀工程師的建議)。具體測試任務(wù)和測試點(diǎn)見表2。所需要的采集指標(biāo)需包括:熱點(diǎn)圖的注視分布情況、AOI首次注視時(shí)間及AOI注視率等。
表2 自由瀏覽的測試界面及測試點(diǎn)
Tab.2 Test interface and test points of free browsing
2)任務(wù)測試階段。根據(jù)測試需求設(shè)計(jì)任務(wù)讓被試按照腳本操作產(chǎn)品的一些功能,借助眼動儀記錄用戶的使用軌跡。具體測試任務(wù)和測試點(diǎn)見表3,所需要的采集指標(biāo)包括注視軌跡、注視時(shí)間、任務(wù)完成時(shí)間、任務(wù)錯誤率等。
表3 用戶任務(wù)測試及測試點(diǎn)
Tab.3 User task testing and test points
在用戶自由瀏覽靜態(tài)界面階段,所有隱形眼動用戶數(shù)據(jù)采集率偏低,非隱形眼動用戶無此問題,最終篩選出30個(gè)有效用戶數(shù)據(jù)。眼動測試的注視熱點(diǎn)圖見圖1,興趣區(qū)圖包括AOI首次注視時(shí)間和AOI注視率,見圖2。
1)主菜單界面。智能應(yīng)用、云影音、安卓商店、游戲中心這些模塊受到大部分用戶的關(guān)注,默認(rèn)焦點(diǎn)(AOI_2,我的智能應(yīng)用)快速吸引了所有用戶注意,而狀態(tài)欄區(qū)域(AOI_5,狀態(tài)欄)被忽略。
2)智能應(yīng)用導(dǎo)航界面。注視熱點(diǎn)分布較均勻,用戶偏向關(guān)注音樂和視頻類等高頻應(yīng)用,也對聽書、多屏互動等新功能應(yīng)用感興趣;功能入口的默認(rèn)焦點(diǎn)狀態(tài)能夠快速吸引大部分用戶注意。
3)在線影視界面。默認(rèn)主焦點(diǎn)(AOI_1,影視區(qū)列表)是用戶首先注意到的地方,且關(guān)注度比較均勻,次焦點(diǎn)(AOI_2和AOI_5,標(biāo)簽導(dǎo)航)關(guān)注度則相對較低,且首次注視時(shí)間偏長。
4)在線音樂界面。用戶首先注意到音樂專輯封面,且人物照片比其他圖像內(nèi)容更加吸引用戶注意。對各個(gè)模塊的關(guān)注較均勻,能夠輕松捕捉到播放、收藏、隨便聽聽等主要信息。
5)有聲新聞界面。大部分用戶獲取新聞資訊時(shí),相較于圖片信息更偏向于關(guān)注文字內(nèi)容,且新聞列表內(nèi)的瀏覽順序趨向F型;用戶對其他模塊關(guān)注度較低,極少有人注意到語音播報(bào)的圖標(biāo)。
6)本地U盤界面。用戶習(xí)慣性地先把視線落在界面中間而非從默認(rèn)焦點(diǎn)(AOI_4)開始瀏覽。
在用戶任務(wù)測試階段,相關(guān)界面的用戶眼動軌跡情況見圖3,用戶任務(wù)完成時(shí)間范圍及任務(wù)完成率見圖4。
圖1 自由瀏覽界面的熱點(diǎn)圖
圖2 自由瀏覽界面的興趣區(qū)圖
圖3 用戶任務(wù)測試的注視軌跡圖
圖4 用戶任務(wù)完成時(shí)間及完成率
結(jié)合以上測試結(jié)果及用戶行為記錄,得到用戶任務(wù)測試結(jié)果。
1)通過注視軌跡圖,發(fā)現(xiàn)注視點(diǎn)首先落在彩色和人像圖像上。不同被試分別通過“隨便聽聽”“樂庫”“播放器”等不同模塊入口試聽在線音樂,進(jìn)入人數(shù)最多的是“隨便聽聽”模塊;部分用戶對空白播放狀態(tài)下的卡片樣式存在誤判,認(rèn)為可選中點(diǎn)擊。
2)注視點(diǎn)在內(nèi)容區(qū)和導(dǎo)航區(qū)呈均勻分布,表明界面布局比較合理。通過在線影視查找綜藝節(jié)目時(shí),由于搜索入口較隱蔽,且影視分類可能與用戶認(rèn)知不一致,導(dǎo)致查找存在障礙,甚至放棄觀看任務(wù)。
3)新聞界面的注視軌跡圖,表現(xiàn)了被試在新聞界面上的閱讀模式,閱讀順序一般為主要區(qū)域文字信息、次要區(qū)域文字信息、圖片信息,沒有出現(xiàn)某處注視時(shí)間過長的情況,但從圖片區(qū)開始,注視點(diǎn)比較跳躍,說明圖文元素的相關(guān)性很弱。僅7位被試完成了有聲新聞的收聽任務(wù),大部分用戶注意到語音圖標(biāo),但不清楚如何使用語音播報(bào)功能,造成任務(wù)失敗。
4)首次注視點(diǎn)落于界面中間,與默認(rèn)焦點(diǎn)不一致。在使用U盤播放本地音樂時(shí),用戶打開U盤后查找“音樂”文件相對簡單,但“音樂”文件自動分類過于繁雜,用戶在查找歌曲時(shí)耗費(fèi)了一些時(shí)間。
3.3.1 可用性問題分析和總結(jié)
針對眼動實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在測試后進(jìn)行用戶訪談,獲取用戶使用的主觀評價(jià),總結(jié)出的可用性問題如下:
1)功能實(shí)現(xiàn)層面。缺少使用引導(dǎo)和輔助操作提示,用戶沒有類似的使用經(jīng)驗(yàn),因此選擇直接放棄任務(wù)。比如收聽新聞時(shí),僅依賴一個(gè)圖標(biāo)或圖形的釋義,用戶無法理解如何使用。在開啟語音播放后,也不清楚自己所在的位置,即不清楚任務(wù)進(jìn)度。
2)信息內(nèi)容和架構(gòu)層面。信息未分類、分類雜亂,內(nèi)容重疊等問題,導(dǎo)致用戶選擇結(jié)果不準(zhǔn)確。在測試界面中,用戶想要找到某個(gè)信息或內(nèi)容,只能依賴“瀏覽”被動地尋找目標(biāo),缺少“詢問”的主動手段。
3)界面布局層面。九宮格布局下的用戶關(guān)注點(diǎn)分布較均勻,注視熱度受內(nèi)容熟悉程度的影響,對內(nèi)容性產(chǎn)品而言,缺乏主次層次,用戶不容易抓取感興趣的地方。在電視界面中,創(chuàng)新的特殊布局會給用戶閱讀帶來阻礙,比如從右向左的閱讀順序,不符合一般的瀏覽習(xí)慣。
4)視覺表現(xiàn)層面。在視覺層次上,焦點(diǎn)狀態(tài)區(qū)分不夠突出,背景色與焦點(diǎn)狀態(tài)顏色相近,用戶無法快速識別反饋類信息。在視覺細(xì)節(jié)上,標(biāo)簽導(dǎo)航圖標(biāo)、頁碼文字的可讀性不高,影響感知和記憶所處的位置,用戶認(rèn)為導(dǎo)航的使用體驗(yàn)感較差。此外,電視界面中的圖標(biāo)效果對用戶注意力有較大影響,如圖標(biāo)大小、色彩、立體效果等。
3.3.2 視力對眼動評估的影響
在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),對于佩戴隱形眼鏡的用戶,眼動數(shù)據(jù)采集率偏低,對眼動實(shí)驗(yàn)效率有很大影響。原因可能是隱形眼鏡長時(shí)間佩戴后引起的眼睛不適(如干澀、模糊)影響了用戶觀看效果,也可能是眼動儀對隱形眼鏡邊緣角度折射感應(yīng)有偏差,實(shí)際原因有待進(jìn)一步研究。因此,在針對智能電視界面的眼動測試中,建議進(jìn)行被試招募時(shí)需要說明視力要求,近視者必須戴鏡框眼鏡,高度近視、佩戴隱形眼鏡者不予參與測試。
根據(jù)以上眼動測試結(jié)果和可用性問題總結(jié),可以從內(nèi)容可讀性、功能可用性、操作易用性三個(gè)維度優(yōu)化電視界面。從快速迭代設(shè)計(jì)的角度出發(fā),僅針對部分界面,進(jìn)行方案的重新設(shè)計(jì)。
1)針對內(nèi)容可讀性優(yōu)化設(shè)計(jì)。長期以來,用戶已經(jīng)形成了從左至右、從上到下的閱讀順序,合理的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)使用戶視線按照順暢的次序向前流動,電視大屏的內(nèi)容也應(yīng)按照優(yōu)先級,遵循一般網(wǎng)頁設(shè)計(jì)“F”型的瀏覽順序。此外,智能電視具有“大屏幕”和“遠(yuǎn)距離”兩個(gè)顯著的特點(diǎn),會限制用戶處理信息的能力;通過更大比例的元素可以讓用戶更好地識別和選定目標(biāo),也可以更快地進(jìn)行交互,如圖5所示。根據(jù)常見的用戶認(rèn)知模式對在線影視信息進(jìn)行歸納和分類,設(shè)計(jì)標(biāo)簽導(dǎo)航,方便用戶瀏覽和查找;同時(shí)通過改變焦點(diǎn)樣式,讓焦點(diǎn)狀態(tài)更加突出,保證在“遠(yuǎn)距離”的環(huán)境下,界面也具有良好的可讀性,如圖6所示。
圖5 本地U盤界面優(yōu)化方案
圖6 在線影視界面優(yōu)化方案
2)針對功能可用性優(yōu)化設(shè)計(jì)。當(dāng)出現(xiàn)新功能體驗(yàn)時(shí),用戶沒有相關(guān)的產(chǎn)品使用經(jīng)驗(yàn),界面設(shè)計(jì)必須提供必要的幫助和支持,如圖7所示。主要功能的操作區(qū),占據(jù)頁面底部,位置固定不變,遷移用戶以往在語音類軟件中的使用經(jīng)驗(yàn),通過隱喻等手法,讓界面具有良好的易學(xué)性。通過文本提示——“點(diǎn)擊收聽新聞熱榜”來引導(dǎo)用戶行為動作,吸引用戶學(xué)習(xí)使用;通過內(nèi)容、樣式和反饋的一致性,讓用戶意識到播放動作和新聞列表之間的聯(lián)系,從而自然而然地理解新功能。
圖7 有聲新聞界面優(yōu)化方案
3)針對操作易用性優(yōu)化設(shè)計(jì)。將內(nèi)容信息與可操作、可交互的控件區(qū)分開來,是用戶與界面溝通的重要基礎(chǔ),可避免給用戶任務(wù)帶來干擾。智能電視具有“遠(yuǎn)距離”觀看的特殊性,更加要求界面布局規(guī)整、層次分明,內(nèi)容和控件在整個(gè)空間內(nèi),是可以被清晰閱讀和操作的。這就意味著,文字信息、圖標(biāo)和圖片等不同類型的信息之間要有更大的區(qū)分度,不讓用戶思考或猶豫,提高交互效率;焦點(diǎn)狀態(tài)突出,焦點(diǎn)樣式應(yīng)明顯區(qū)別于其他圖形樣式。如圖8所示,通過模塊化的網(wǎng)格布局,根據(jù)用戶行為習(xí)慣,強(qiáng)調(diào)重要信息,盡可能減少界面噪音,層級關(guān)系簡潔分明,從而保證用戶操作具有良好的易用性。
圖8 在線音樂界面優(yōu)化方案
1)效率和任務(wù)完成率評估。圖9是優(yōu)化方案的用戶任務(wù)完成時(shí)間范圍與任務(wù)完成率。優(yōu)化方案的最短和最長任務(wù)完成時(shí)間,明顯小于原有界面,效率明顯提高。對四個(gè)任務(wù)完成率分別進(jìn)行置信區(qū)間檢驗(yàn),設(shè)定置信度為95%,結(jié)果表明優(yōu)化界面比原界面的任務(wù)完成率更高,即用戶出錯率有所降低。
2)滿意度量表評估。采用等距十點(diǎn)量表(1~10分),要求被試對原界面和優(yōu)化界面分別進(jìn)行主觀滿意度評分,其中1分表示最差,10分表示最佳。由表4可知,優(yōu)化界面的用戶滿意度評分明顯高于原界面。對滿意度評分的結(jié)果進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),結(jié)果表明:優(yōu)化界面與原界面的滿意度評分存在顯著差異(<0.05),說明被試更滿意優(yōu)化后的界面。
圖9 優(yōu)化后界面的任務(wù)完成時(shí)間及完成率
表4 滿意度評分
Tab.4 Satisfaction score
綜合以上主客觀評估過程與結(jié)果可知,優(yōu)化方案界面的可用性優(yōu)于原有界面,被試對優(yōu)化界面的滿意度較原有界面有很大提升。這也驗(yàn)證了基于眼動追蹤的主客觀可用性評估方法的有效性。
目前智能電視界面的可用性問題,主要包括視覺焦點(diǎn)不突出以及操作區(qū)域大小不合理等。智能電視具有“遠(yuǎn)距離”觀看、操作等特性,在后續(xù)的設(shè)計(jì)中,可持續(xù)關(guān)注內(nèi)容可讀性、功能可用性、操作易用性等方面的特殊設(shè)計(jì)需求。利用眼動追蹤采集的眼動數(shù)據(jù),常被用于評估網(wǎng)頁設(shè)計(jì)及移動端界面的可用性問題,具有客觀、真實(shí)的優(yōu)點(diǎn)。若想了解眼動數(shù)據(jù)結(jié)果背后的原因,則需要結(jié)合測試后的訪談,準(zhǔn)確修正設(shè)計(jì)以提升界面的可用性。由于測試過程簡單、眼動結(jié)果輸出便捷,測試后進(jìn)行訪談可以快速了解問題所在,進(jìn)而快速對產(chǎn)品作出調(diào)整,不需要等研究人員出完整的報(bào)告。因此,在快速迭代或者項(xiàng)目時(shí)間緊湊的情況下,基于眼動追蹤的主客觀可用性評估方法,適合進(jìn)行智能電視界面可用性的快速評估:靜態(tài)界面圖的眼動評估適用于界面興趣區(qū)評估、主次焦點(diǎn)辨別、圖標(biāo)認(rèn)知性驗(yàn)證;可用性測試適用于針對用戶目標(biāo)任務(wù)的不同階段,梳理出產(chǎn)品功能體驗(yàn)的可用性問題。
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Usability Evaluation of Smart TV Interface Based on Eye Tracking
WANG Gang1, WANG Zi-fan2
(1. Xiamen University of Technology, Fujian Xiamen 361000, China; 2. Huaqiao University, Fujian Quanzhou 362000, China)
The paper aims to analyze the rationality of the interactive design of the smart TV interface and the feasibility of eye tracking in the evaluation of the usability of the TV interface. The usability evaluation method combining subjective and objective is adopted to evaluate and optimize the interface design of smart TV. Taking the TCL-V7300 smart TV as the research object, 45 subjects are tested with the Tobii X120 eye tracker, which is divided into two test phases: free browsing interface and user task test. Objective usability evaluation uses eye movement indicators (gaze hotspots, AOI first gaze time, AOI gaze rate, gaze trajectory) and behavior indicators (task completion time, task success rate) based on eye tracking to analyze objective results; subjective usability evaluation through user interviews to obtain the participants' understanding and experience of using the test points. Finally, in view of the usability problem of smart TV interface interaction, the interface optimization design and effect evaluation are carried out. The subjective and objective usability evaluation test conforms to the design principle of eye tracking experiment, and it is a universally applicable usability evaluation method for the design of smart TV interactive interface.
eye tracking; smart TV; interactive interface; usability evaluation
TB472
A
1001-3563(2022)18-0065-07
10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.18.009
2022–04–25
2020年度福建省社會科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目《基于可穿戴智能設(shè)備的多通道三維用戶交互設(shè)計(jì)與評估研究》(FJ2020B106);廈門市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2017年度課題(1724)
王剛(1983—),男,副教授,碩士生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)橛脩粞芯颗c產(chǎn)品創(chuàng)新、設(shè)計(jì)管理、傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代設(shè)計(jì)。
王子凡(1996—),女,碩士生,主攻產(chǎn)品體驗(yàn)創(chuàng)新、交互設(shè)計(jì)。
責(zé)任編輯:馬夢遙