基于眼動追蹤的老年人手機界面設計研究

姜晨 李永鋒 朱麗萍

江蘇師范大學機電工程學院，江蘇徐州，221116

基于眼動追蹤的老年人手機界面設計研究

姜晨 李永鋒 朱麗萍

江蘇師范大學機電工程學院，江蘇徐州，221116

隨著社會的進步和科技的不斷發展，電子產品在老年人生活中得到廣泛的普及，手機更是有了跨越性的發展。文章將老年人手機界面原型作為實驗研究對象，通過使用眼動儀進行測試并對界面的眼動路徑、熱點圖和注視時間進行分析來評估界面的可用性。最終得出老年人手機界面的設計要求，為老年人手機甚至老年人電子產品界面設計提供了參考依據。

老年人；界面設計；眼動追蹤技術；可用性

近年來，隨著老年人口的不斷增加老年人產品市場得到很大的發展，以老年人為受眾的產品開發也越來越重要。手機作為人們日常生活中不可或缺的部分，智能化的提升也讓老年人愿意了解并慢慢接受智能手機。老年人特殊的生理和心理因素決定著他們使用手機時會產生特殊的需求，所以在設計過程中應充分考慮用戶的使用需求。對于全觸摸屏的智能手機而言，用戶主要通過界面進行交互操作，因而手機的界面設計尤為重要。

1 研究現狀

手機界面設計包括界面外在造型設計和界面內在要素設計，而用戶在使用手機的過程中消耗最多的認知資源是視覺認知，界面的尺寸和界面的布局設計是影響視覺認知的重要部分，合理的界面尺寸和布局可以提高用戶的認知效率，減少誤操作，提高界面的可用性。

常方圓利用了眼動追蹤技術對圖形界面進行可用性評估，獲得智能手機的色彩、圖標、布局等要素的較優設計方案，也是具有普適性的智能手機可用性評估方法。但它是針對所有年齡階段的設計，并沒有特別對老年群體進行研究。Julian分兩個階段研究老年人智能手機界面設計,他首先分析和歸類老年人生活形態，其次形成新的老年人觸屏手機界面模型，最后對新舊界面用戶研究的量化數據分析得出老年人觸屏手機界面設計要求。但該研究只是通過一系列紙質原型進行測試，并沒有形成最終實體界面，因此研究結論可能存在偏差。

傳統的界面可用性評估方法常常依賴評估人員的知識和經驗，因此評估結果容易受到外界因素的影響，而眼動追蹤技術的測量客觀準確，將其應用到老年人手機界面設計研究中，則可以減少實驗誤差和主觀影響。本研究基于眼動追蹤技術，對老年人手機界面的尺寸和主界面布局進行研究分析，根據眼動掃描路徑、熱點圖和注視時間分析用戶與界面的交互行為，評估界面的可用性。

2 研究方法

2.1 實驗設計

實驗采用2×2被試內設計，自變量分別為界面尺寸（包括4.0英寸、4.7英寸和5.8英寸）和主界面布局（包括九宮格布局和組合式布局）；因變量為用戶完成界面中操作指令的行為表現和用戶操作過程中的眼動信息。

2.2 實驗被試

實驗共24名被試，均為宿遷市老年人。其中男性11人，女性13人，年齡均在60-70歲之間，所有被試均存在不同程度的老花眼問題但都不影響正常使用手機。他們使用手機的經驗都在五年以上，能夠獨立完成實驗，在這些被試中有4名被試使用非智能手機,20名被試使用智能手機，為了抵消個體差異，被試隨機操作界面，每個界面均需要操作。

2.3 實驗材料

實驗材料是由Adobe Photoshop CS5制作的模擬界面原型，（見圖1），再由Eclipse 4.32 SR2 安卓版本編制應用原型。實驗界面原型以智能手機（三星I9158、紅米1S、三星S7562）作為實驗的界面載體。實驗裝置為德國SMI iView XTM HED頭盔式眼動追蹤儀，采樣率為200Hz，實驗數據均由眼動專用軟件BeGaze 3.2完成。

2.4 實驗過程

語言教學中留白藝術的運用既要發展幼兒的語言表達能力，又要發展幼兒主動學習、充分學習的能力。為此，我們進行實踐研究，通過留白藝術的運用，幼兒主動探索語言奧秘。

實驗共分為3個階段，第1個階段被試了解實驗流程并佩戴眼動儀，實驗人員調整眼動儀；第2個階段被試按要求在原型手機上操作典型任務，實驗人員記錄整個實驗過程；第3個階段被試選擇界面后實驗人員與被試進行測試后訪談。使用眼動儀記錄用戶與手機界面交互時的眼動軌跡，通過分析用戶操作典型任務時的注視時間、掃描路徑和熱點圖最終總結出用戶對手機界面的關注區域和注視程度等。

表1 注視時間的平均值（標準差）

3 結果與討論

3.1 注視時間分析

注視時間的測試結果見表1，小尺寸的界面注視時間明顯高于大尺寸界面的注視時間，4.7英寸界面與5.8英寸界面注視時間差異較小。對其進行雙因素方差分析，結果發現尺寸的主效應顯著p = 0.00，布局的主效應并不顯著p = 0.33，但尺寸和布局之間存在交互作用p = 0.00。這表明界面尺寸對用戶完成典型任務的注視時間影響較大。事后比較發現4英寸和4.7英寸的界面中布局的簡單效應都顯著p = 0.01、p = 0.03，但在5.8英寸的界面中布局的簡單效應卻不顯著p = 0.38。因此，不同的界面尺寸，不同的布局影響著各自的注視時間，小尺寸的界面更適合經典的九宮格布局，而組合式布局在大尺寸的界面中既能增加界面的可用性也能提高用戶的使用效率。

3.2 掃視路徑分析

視線軌跡以用戶的視線運動為測量依據，適合于視覺用戶界面交互的可用性評估。它也能很好的反映用戶訪問界面的行為，圖1為某一典型用戶在實驗過程中的掃視路徑，在九宮格式的界面布局中，用戶的注視點主要集中在界面底部區域，用戶的視線從左到右呈環行運動。與組合式布局最大的區別是，用戶的注視點幾乎都不會移動到界面頂部，這可能與用戶的使用習慣有關，這說明用戶更關注他們熟悉和能夠掌握的部分。

圖1 掃視路徑

3.3 熱點圖分析

通過分析界面的熱點圖可以了解界面中用戶感興趣的區域，也就是用戶注視最多的區域，如圖2。在九宮格式布局的三個界面中，用戶注視最多的區域主要集中在界面底部的Dock圖標欄，而界面的左上角幾乎沒有被關注過。用戶對整個界面的右半部分注視程度明顯高于左半部分，在執行典型任務時左半部分也有需要被用戶執行的圖標，但用戶仍然沒有過多的關注，這說明用戶的視覺注意力集中與任務的需求無關，而與用戶的使用習慣有關。這種用戶習慣性的注視區域則是設計師在界面設計時需要特別關注的，應將用戶最常用和最重要的功能布局在這里，從而可以提高整個界面的可用性和用戶的使用效率。

在組合式布局的三個界面中，用戶注視最多的區域主要集中在時間模塊區域中的天氣圖像、時間標志以及界面底部Dock圖標欄中的三個圖標。其中，在這幾個注視區域中Dock圖標欄的三個圖標是在做典型任務時必須使用的，所以被試注視最多最感興趣，而天氣圖像標志和時間標志雖然不需要典型任務的操作，但也是用戶的感興趣區域，這說明生動的圖片可能更吸引用戶。

圖2 熱點圖

4 老年人手機界面設計要求

對于智能手機而言，界面的整體美感在感性的當代至關重要。用戶在使用智能手機時界面是他們進行人機交互的載體，而視覺又在界面操作中占主導地位，因此智能手機的界面設計要在注重美感和協調的基礎上擁有細膩的視覺表現。組合式的界面布局為老年用戶提供一個良好的視覺路徑，它的設計符合多感官人機交互界面視覺設計原則，即易用性和交互性并存、靜態與動態并存。它通過視覺指引使用戶的記憶負擔最小化，用戶能夠更加快速準確的操作界面。

在老年人手機界面設計中，并不是所有的界面都適合組合式布局，根據實驗結果可得組合式界面布局在4.7英寸的界面中可用性最高。與九宮格式的界面布局相比組合式布局能夠引導用戶操作提高界面的可用性，而當界面尺寸過小時多模塊化的組合式布局就會由于擁擠的圖標排列而失去這樣的優勢，同樣當界面尺寸過大時組合式布局也會由于過大的圖標間隙而降低使用效率。

5 結語

本研究基于眼動追蹤技術，對老年人手機界面設計進行原型測試實驗，通過對用戶的注視時間、眼動數據中的掃視路徑和熱點圖等實驗結果的深入分析，得到老年人手機界面的設計要求，這些結論對老年人手機界面設計具有重要的指導意義。

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本文系基金：

1江蘇師范大學2015年度研究生科研項目創新計劃一般項目（2015YYB051），研究成果。

2教育部人文社會科學研究青年基金項目（15YJCZH245）研究成果。

姜晨/1991年生/女/江蘇宿遷人/碩士/研究方向為主攻用戶體驗設計和產品設計