基于視覺認知的智能電視界面交互設計研究

金慧豐

關鍵詞：視覺認知;智能電視;界面交互設計

在互聯網信息浪潮的沖擊下，電視呈現出智能化的發展趨勢。由于搭載了操作系統，智能電視的功能大大增加，同時其界面交互也變得更為復雜，給用戶帶來了使用負擔。如何將內容準確、高效、明了地展現給使用者，成為了智能電視界面交互設計的難點之一。視覺認知的核心是視覺輸入和行為輸出之間發生的內部心理過程。將視覺認知應用于智能電視的界面交互設計中，從信息層、結構層與表現層這三個層次構建其交互原則，并基于眼動實驗進行評估，對于構建基于視覺認知智能電視界面交互設計邏輯有一定幫助。

1視覺認知下的交互設計概述

1.1視覺認知下的交互設計界定

視覺思維自下而上的加工是以刺激為驅動的，是神經元向上傳遞信息的過程，處于認知的低水平加工層次，認知加工的結果是基于人眼所觀察的信息。相比自上而下的加工方式，自下而上加工能體現出視知覺加工的能動性，其包括3個階段：信息的獲取、合成圖案以及模式匹配。自上而下的加工設計是交互設計前提，交互設計是視覺認知的最終目的，是以目的為驅動的，神經元向下傳遞信息，通過大腦的指令，眼睛不斷地搜尋相近的信息地過程。在界面設計活動中，簡單的視覺元素都會影響著人的視覺加工方式。視覺認知心理中的“格式塔原理”就是一種典型的自上而下的視覺認知交互設計。若用戶帶有明確的目的性進行操作，則會對界面中的視覺元素有主觀的選擇性注意。

視覺認知下的交互設計原則

用戶與智能電視進行交互是有特定目的的行為，因此視覺認知應以自上而下的交互設計為主。用戶會將界面的視覺信息與固有的認知進行比較，選擇與心理預期相符合的信息，忽略無關信息。因此，在進行智能電視界面交互設計時，交互邏輯應與視覺認知交互設計的通用原則一致，其保證操作過程的具有可理解性;視覺呈現應符合格式塔心理學中的規律，保證視覺認知的可理解性，具體交互設計如下：

1）接近性原則。將不同的功能模塊按照位置進行劃分，相同的功能放在一起，與其他功能拉開距離?？臻g位置可作為界面信息的一級劃分依據。

2）相似性原則。同一層級的信息或者同一模塊的功能，應采用相似的視覺元素進行呈現，如都采用文字進行呈現，采用相似的顏色等。視覺呈現形式可作為界面信息的二級劃分依據。

3）連續性原則。人的視覺習慣是從左往右，從上往下觀看。因此，界面應為網格化結構且由于如同一按照網格狀排布，上下左右均對齊，引導用戶從左往右、從上往下觀看。

2基于視覺認知的智能電視界面交互設計的邏輯構建

在智能電視界面視覺交互過程中，用戶覺察到界面的視覺內容，進而獲知界面的視覺信息。故本研究將界面視覺交互設計分為三個層次。底層設計是對界面需要傳達的信息的整合分類，結構層設計是對交互架構的規范，表現層設計是對信息呈現形式的規范。通過這三個逐級遞進深入的層次構建視覺交互邏輯，過程如圖1所示。

2.1底層設計的界面信息分類

由于智能電視的功能和內容較多，故需先對其界面信息做層次規劃。主界面上的信息包括以下三類：導航、推薦內容和狀態。導航是對智能電視功能的一級劃分，主要包括信號源、電影、設置等。推薦內容是系統直接在主界面上進行的內容推介，通常按照電視、新聞等標簽進行劃分。狀態是系統或硬件的狀態，可看做次要信息。

2.2結構層設計的界面交互架構

在上文提到的基于視覺認知的設計原則指導下，按照界面信息的分類對交互架構進行規范。依據接近性原則，將主界面按位置進行一級劃分，導航、推薦和狀態三個功能模塊應各自緊密排布在一起，相互之間拉開距離。依據相似性原則，按不同功能區塊的體量進行二級劃分，導航內容推薦模塊占據最大體量，導航模塊次之，狀態模塊最小。按呈現形式進行三級劃分，導航、推薦和狀態三部分各采用不同的呈現形式，每個模塊內部的形式保持一致。此外，依據連續性原則，每個模塊內各個子模塊應按規律排布，上下左右對齊，間距一致。

2.3表現層設計的界面視覺呈現

在對信息進行分類并規范了交互架構后，以布局和呈現形式為要素對界面的視覺呈現進行規范。

1）布局規范。在自上而下的認知中，由于用戶帶著較強的目的，承載了搜索的功能導航模塊相對較為重要，應排布在界面頂部或左側;在自下而上的認知中，由于用戶只是隨意瀏覽，內容推薦會更吸引他們的注意，應排布在界面中間主要位置并占據較大體量;而狀態欄是用戶幾乎不關心的，應盡可能弱化其存在。這三部分內容應按模塊進行位置劃分，并按網格狀布局。

2）呈現形式規范。由于導航、推薦及狀態這三個模塊承載的功能不同，故其呈現形式也有所差異。導航是用戶自上而下中的重要元素，其形式應直接明了，故直接采用文字的形式呈現。起到內容推薦和介紹的功能，在自下而上中是需要主動吸引用戶注意的元素，故采用視頻精彩畫面截圖作為背景，在上面以疊加視頻名稱的形式呈現。狀態是次要元素，為了與導航和推薦相區分，可以采用圖標的形式呈現。

3基于視覺認知的智能電視界面交互設計與評估

3.1基于視覺認知的智能電視界面交互設計分析

通過布局規范與呈現形式規范對智能電視交互界面進行設計，提高智能電視在用戶中的視覺認知適用的舒適度與效率性。設計了如圖2所示的兩個界面交互低保真原型。原型一導航在頂部，以文字形式呈現;推薦在中央，以圖片加文字的形式呈現;狀態在右上角，以圖標的形式呈現。原型二依據導航在左側，以文字形式呈現;推薦在中央，以圖片加文字的形式呈現;狀態在右下角，以圖標的形式呈現。

3.2基于視覺認知的智能電視界面交互設計的評估

為了研究界面中功能區塊的布局對用戶識別速度與準確性的影響。以圖2所示的兩種低保真原型為素材進行了眼動實驗，實驗數據如表1所示。共統計分析了完成任務時的目標區域注視時長、任務完成時長與準確度。從數據分析結果看，原型二的任務完成時間小于原型一，差異顯著（P=0.038，P<0.05）;從可用性角度看，低保真原型二的識別速度顯著高于低保真原型一。但是，結合任務完成準確度，原型一在認知準確度上顯著優于原型二（P=0.049，P<0.05）。目標圖標注視時長反應用戶理解所需時間，可反應界面低保真原型的可讀性，原型一的目標圖標注視時間小于原型二，且差異顯著（P=0.031，P<0.05），說明原型一的可讀性更強。

結合目標圖標注視時間與任務完成準確度兩項指標可得出結論，低保真原型一在可讀性與識別的準確性上顯著優于低保真原型二;通過任務完成時長這一項指標可得出結論，低保真原型二在顯著性與認知的效率上優于低保真原型一，但是差異不顯著。在目標區域上的注視時長除了與用于理解其含義所需的時間相關外，也與區域自身大小有一定關系。被試在進行掃描時不可避免地會在體量較大的區域停留較多時間，實驗為考慮到此因素對結果的影響。此項指標需結合訪談進行分析，直接得出用戶對原型理解能力差異的結論帶有一定主觀性。

4結語

本文分析了面向數字界面的視覺認知，并將其應用于智能電視界面交互設計中，從底層的信息分類，結構層的交互架構和表現層的視覺呈現三個層級構建了界面交互設計邏輯。設計了兩個界面設計低保真原型，并基于眼動實驗對其進行評估，得到以下結論：（1）家庭家庭多媒體終端主界面的導航模塊、內容推薦模塊與系統狀態模塊應分塊化，彼此之間拉開距離，相同模塊下的功能按相同形式呈現;（2）導航模塊應位于界面頂端，橫向布局，且以文字形式呈現;（3）內容推薦模塊應位于界面中央，體量在三者之中最大，以圖片配以文字的形式呈現，成網格狀布局;（4）系統狀態模塊位于界面右上角，體量最小，以圖標形式呈現。