基于可用性評估實驗的烹飪導航研究及其界面設計

劉一橋 倪嘉昊 何樂為（中國美術學院 文創中心，浙江 杭州 310000）

引言

隨著互聯網大數據和智能家居的發展，家用電器上網已屢見不鮮。互聯網中的菜譜可以幫助不會做飯的人學習如何烹飪一道菜品。將烹飪導航與廚房電器結合，可以節省時間提高效率。在烹飪過程中，交互界面的信息展示的效率和可閱讀性極其重要。可用性評估實驗可以對交互界面的可用性、效率性、合理性進行研究。

一、基于眼動儀的可用性評估實驗

1.眼動跟蹤技術簡介

早在19世紀就有人通過觀察人的眼球運動來研究人的心理活動，通過獲得的數據來探討眼球運動與人的心理活動的關系。眼動儀的出現為現代心理學家利用眼動技術探索人在各種不同條件下的視覺信息加工機制，觀察其與心理活動產生的各種有趣奇妙的關系，提供了新的有效工具。眼動跟蹤技術是通過對眼球軌跡的記錄從中提取如注視點、注視時間、注視次數、瞳孔大小和眼跳距離等數據，從而研究個體的內在認知過程。

2.實驗目的

可用性評估是通過用戶的使用評估產品使用過程的效率、感受等的方法。通過對油煙機烹飪導航界面的眼動儀可用性評估實驗，探究界面上以何種內容表現形式（圖片、視頻、圖標、文字等）可以使用戶在最短時間內獲取有用的信息，使其理解和記憶更加深刻。同時探索內容的大小、位置、不同排版形式對用戶注意力的影響，找到最高效合理的組合。

二、實驗設計

1.注視熱區圖策略

通過眼動儀對被試者眼球的追蹤，根據界面上某一點的注視時間和移動軌跡生成熱區圖，將多個被試者的熱區圖疊加后，可以排除偶然性誤差，判斷被試者對界面上不同區域的注視傾向和比重。

2.興趣區策略

通過對實驗界面的興趣區劃分，記錄被試者興趣區首次進入時間、興趣區注視次數、興趣區注視時間和興趣區注視率等實驗數據。興趣區首次進入時間指注視點首次達到興趣區域所耗費的時間。首次進入時間數值越小，表明該興趣區獲得了越多的注意。興趣區注視次數是指眼球在100～200ms穩定在興趣區域內所形成的點。興趣區注視時間是眼球在興趣區內的總注視時間。注視率指的是注視時間在某興趣區的時間比。注視次數、注視時間和注視率三個數值成正相關關系，數值越小，說明被試越快理解興趣區內容，數值越大說明興趣區獲得了越大的注意力。

3.平行測試

平行測試即控制變量法，本研究中，共有A、B兩組測試，A組測試對應兩個變量，B組測試對應一個變量。將20個被試者分為A1、A2、B1、B2四組，每組5個人。A1和A2參與A組測試，測試A為差異排版和差異內容表現形式的可用性評估測試。A1將依次看到4張不同排版的界面，圖1可見，每張觀看10秒。該界面為烹飪過程其中一個步驟的介紹，由文字和圖片組成，4張排版形式和圖片尺寸不同。A2看到的界面與A1相同，只是A2的界面里的圖片換成視頻。

B1和B2參與B組測試，測試B是差異內容表現形式的可用性評估測試。B1和B2將分別看到一張界面，界面內容相同，表現形式不同。界面內容是該道菜的基本信息，包括主料、輔料、口味、制作工藝、烹飪時間和難度。B1的界面全部由文字展示這些內容，B2的界面內容由圖片、圖標和文字組成，見圖2。

B1和B2的界面觀察時間不做限制，直到被試者認為自己已經記住了界面中的內容為止。觀察結束后，要求被試者立即把剛才看到的界面內容填寫在一張表中，見表1。記錄被試者的觀察時間，統計被試者的填寫正確率。

表1 B1和B2界面內容記憶測試表

4.實驗設備

本次實驗使用的設備是上海心儀電子科技有限公司的I-Track 60眼動儀及其配套軟件，該設備在被測試者與烹飪導航界面交互的過程中，記錄被測試者在觀看烹飪導航界面過程中的眼動信息。得到的數據包括注視熱區圖、興趣區注視數據等。測試使用電腦為Windows7 64位操作系統，測試距離為45～75cm的雙眼采集方式，屏幕分辨率為1366×768像素。為保證被試者的舒適自然，要求被試者全程自然坐姿，座椅柔軟，實驗全程無噪音人為干擾，測試內容在測試前對被試者保密。本次測試中的樣本是自主設計的智能烹飪導航系統界面。

5.被試者的選擇

被測試者要求裸眼或矯正視力在1.0以上，無色盲色弱。參與測試的測試者20人，男性10人，女性10人，均為在校大學生。年齡均在23～25歲。所有被測試者均符合測試條件。

三、實驗數據處理與分析

根據眼動儀記錄的數據，先分別觀察A1組測試的4張界面（圖片+文字）的5個被試者的熱區圖，然后將A1的4張界面的疊加圖交叉對比，用同樣方式將A2組4個界面（視頻+文字）熱區圖疊加，見圖3。

通過圖20和圖21的對比可以得出：A1組4張界面由圖片和文字組成，被試對文字注視更久，A2組4張界面由視頻和文字組成，被試對視頻注視更久，同時文字也會兼顧。所以A1組被試主要觀察內容為文字，A2組被試主要觀察內容為視頻和文字，顯然視頻和文字的烹飪教學對用戶的理解更加有效。

橫向比較A2組4張界面熱區疊加圖可以得出：疊加3的熱區連成一片，說明疊加3的排版方式信息更加集中，被試注視點可以用最短的移動距離獲取全部信息。下面用興趣區數據加以驗證，首先把4張界面劃分興趣區，每張界面畫出兩個興趣區，ROI-1和ROI-2，ROI-1為視頻區，ROI-2為文字介紹，見圖4。

根據興趣區策略制定數據評估標準，見表3。實驗中眼動儀設備自動采集數據，導出數據后，時間相關數據保留小數點后3位，次數相關數據保留小數點后1位，百分比相關數據保留小數點后1位，然后計算出每組5個被試的平均值。

表2 數據評估標準

A2組測試興趣區數據見表3。將表中數據按照數值大小填充底色，顏色越偏紅數值越小，顏色越偏綠數值越大。表中可以得出：由于界面4視頻全屏顯示，面積最大，所以ROI-1興趣區進入時間最短，界面2和界面3視頻尺寸相等，興趣區進入時間一致，優于界面1；界面3中ROI-2進入時間最長，說明被試首次進入ROI-1注視時間最長，吸引力最多的注意力之后才進入ROI-2，而界面3的ROI-1興趣區平均注視時間、平均注視次數和注視率最低，說明被試在首次進入ROI-1后，充分理解了興趣區內容，之后復看時間和次數最少，這與注視熱區圖的結果是一致的。綜上所述，界面3達到的效果是最優的。

表3 A2組興趣區數據

B組測試是針對菜品基本信息界面的差異內容表現形式的可用性評估測試。B1組和B2組的疊加熱區圖見圖5。圖中可看出單純的文字形式界面熱區比較分散，并且難以在一塊區域集中注意力，圖片、圖標和文字組成的界面注視區分明而集中，更有助于用戶記憶。

通過被試最后填寫的信息記憶表加以驗證，見表4。用紅色標注記憶錯誤或記憶不全的信息，用黃色標注填寫信息與正確答案不完全一致但意思相近的答案。表中可以得出：B2的正確率高于B1，同時B2的記憶時間遠小于B1。說明圖標和圖片的表現形式對用戶來說記憶更加深刻，可以減少用戶后面復看信息的次數。

表4 B組測試信息記憶統計表

結語

通過可用性評估實驗，可以為烹飪導航系統界面設計提供科學依據和數據支持。

對于烹飪經驗較少的用戶，烹飪前要提供用戶菜品的基本信息，如主料、輔料、難易度、烹飪時間等；烹飪導航的信息要清晰明確、易于記憶和理解，步驟盡可能簡化；烹飪導航界面設計中要避免信息過于分散，集中的信息可以減少用戶的注意力分散，使其更快記住界面信息；內容避免使用純文字的表現形式，圖片、圖標加文字的形式更容易使用戶記憶深刻；視頻教學可以使用戶更快理解烹飪步驟。