定量评价视觉美学的人机交互接口的布局

文摘

当前研究人机交互界面布局集中在工效学分析,而研究美学和审美程度的计算界面布局是不够的。为了客观地评价审美程度的界面布局,提出一个界面设计的审美程度评价方法基于Kansei工程。首先,接口审美的感性形象结构分析从审美的角度认知程度。六审美图像界面的审美度影响因素,包括比例、简明性、秩序、节奏、密度、平衡,通过因子分析方法提取,各因子的方差贡献率作为权重。其次,根据六审美程度指标,计算系统的接口的审美程度了,和审美形象的审美价值程度因子计算了相应的审美程度评估的数学公式。来说,技术相似,理想的解决方案(TOPSIS)方法被用来分析审美程度的顺序设计方案的优越性,并综合审美程度进行了评价。最后,人机交互界面布局的审美程度评价的司钻控制台AC变频钻机被作为一个例子来验证该方法有助于设计师优化设计方案。实验结果表明,该方法是可行的和有效的与心理物理学的成对比较常用的方法。

1。介绍

人机交互界面是人与机器的媒介把信息传递给对方。界面布局合理安排界面元素按照一定的客观限制,以确保人类和机器之间的通信。界面布局、产品形式设计的一部分,不仅起着重要的作用在提高工效学性能的产品,但也有一个对用户的视觉的影响(1]。

传统界面布局评价主要依靠人体测量数据和三维人体数字模型来验证人机交互接口的可达性和可见性的可行性。人类生理数据采集的人体工程学的硬件和设备如眼球追踪仪器(2)和分析学习时间等行为数据,错误率,和任务完成时间3,4]。数据分析,侧重于定量分析和处理实验数据的人机操作。美学在界面设计中的应用仍处于起步阶段,并没有明确的审美标准来指导界面设计。

早在1933年,数学家比尔科夫提出一个数学模型的宏观美感,表达“审美措施”的“秩序”比“复杂性”,也就是说,米=O/C(5]。比尔科夫提出的数学模型是一个模糊的初步研究,认为主观和不确定的美感和美感可以计算。随着用户的感性需求,审美的提高设计和审美程度评估已经成为热点问题在设计研究6- - - - - -8]。视觉美学已经证明严重影响等多种构造感知可用性、满意度,和快乐9]。例如,Staudek [10]扩展比尔科夫审美措施正式审美评价的常规的几何对象,也就是说,中国的花瓶。非政府组织和伯恩11)有关使电脑更容易学习和使用通过改善界面美学审美评价措施的使用屏幕布局。许多研究人员探索黄金比例之间的关系,以及它如何与人类感知的美学。Koh (12)断言,黄金比例和实际几何知识可以作为一种非常有效的手段,编纂的创造性过程,鼓舞人心,影响创造性的设计决策。王等人。13)提出了一个可行的方案来评估根据人类的视觉形象的审美价值和审美习惯。基于形式的审美原则,陈14)进行美学评价颜色、形式和装饰家具。

人机交互界面设计,学者们开始关注用户的情感体验和图像视觉美学的感觉带来的界面布局(15]。第一个是研究影响界面的美感的因素,第二个是研究布局特点和界面的审美程度之间的关系。的提取和量化界面美学因素,结合布局设计特点和用户的视觉美感,非政府组织et al。16]提出十三布局特性和计算整体界面美学学位。然而,特征的数量大,计算复杂,功能只是加权线性的关系。周et al。17]提取12接口布局的审美评价指标,研究审美程度的优越性的顺序设计方案利用灰色关联分析方法,并进行了综合评价的审美程度。然而,三个美学指标的重量在一个相同的因素集是相同的在这项研究中,这不能解释每个评价指标的影响美感。它没有一个强大的指导界面的改进。在构造界面设计元素之间的映射关系模型和感知图像,赵et al。18)建造了一个界面设计元素之间的非线性映射和数学预测模型和感知图像基于反向传播(BP)神经网络。Yun et al。19)把软件界面布局和颜色特征作为研究对象,建立了功能之间的关系模型和软件美学由遗传算法和径向基函数(RBF)网络。然而,这些研究都是建立在一些样品具体的典型案例的基础上,它仍然被视为他们的预测准确性和研究结论是否可以扩展到其他界面的设计。

可以看到,随着Kansei工程的发展,审美原则等审美测量,黄金比例,形成审美原则已先后应用于美学设计和评估产品的形式(20.,21),产品颜色(22)、平面图形(23),web页面(24),等等。有很多美学研究的理论基础,但学者们的美学研究界面布局分散,不同的研究之间的联系不够密切(25]。因此,先前的研究的基础上,本文试图利用Kansei工程定量分析方法的感性经验(26,27),提取图像的审美因素,从审美的角度认知人机交互界面,构建审美的感性形象结构程度,并建立相应的美学评价的数学公式来计算审美形象的审美价值因素。最后,来说技术相似,理想的解决方案(TOPSIS)方法将用于排名计划和协助设计师的审美程度的布局分析和设计人机交互界面。

2。本文的方法论的框架

具体研究框架如图1。

步骤1。用Kansei工程的方法来研究用户的感性形象,影响人机交互界面的审美程度的因素,和审美形象因素提取的因子分析方法构建界面审美的感性形象结构的程度。

步骤2。布局界面和布局对象的特点进行了分析,布局的影响对象的位置分布对视觉美学研究和审美形象的审美度计算公式构造因素。

步骤3。TOPSIS方法用于分析美学价值的布局设计方案、计算和综合评价的价值等级界面美学学位。

步骤4。一个例子说明的实施步骤接口审美程度的评价方法,并验证了该方法的有效性。

3所示。图像视觉美学元素的提取

的过程中,传统的人机交互界面布局设计,设计师通常设计布局的约束下界面对象的空间和功能提出了根据自己的经验。由于缺乏与最终用户的沟通,这样的设计结果可能满足几何约束和功能需求,但可能是主观的审美体验设计师和偏离用户的感性需求和可能影响用户体验(17]。因此,界面布局设计之初,有必要深入研究用户的感知机制和分析界面的感性形象结构审美程度,以提高解释接口审美程度的评估方法的有效性,这也是美学的理论基础学位计算系统。

各种产品的人机交互界面的图片是广泛收集的,和这些图片初步分类。相似类型的图片删除。最后,十代表样本的人机交互界面选择(28,29日]。如表所示1,样本包括产品接口等不同规格和类型的军事、民事、机械设备、日用品、平面布局。形象的词汇被用来表达的审美偏好人机交互界面的布局,和大量的形象词汇适合人机交互界面的审美形象表达是通过网络收集的,文学,访谈,和其他方法30.]。重复意义词汇表被删除,和类似的词汇意义合并。33词汇反映出审美接口的图像特征筛选出来。界面布局的审美形象反映了用户的感性认知和需求,而感性需求模糊性的特点,活力,复杂性,和可诱导性。为了避免认知差异引起的个人理解差异,一些抽象的感性描述性的词汇被避免。五个工业设计教师和15个工业设计的学生进行图像分析的样本。通过使用李克特量表,五点量表是用来区分受试者的图像识别这些词汇来描述接口的审美程度。受试者的分数构成国家学位设置V,V={非常不1比较2一般3比较4非常}。得分越高,越接近的感觉所描述的形象词汇表;例如,对于“比例”,一个非常坏的比例是1点,有点不好的是2点,一个中立的态度是3点,有点好4点,5点很好。

如果有太多的形象词汇表,它不会有利于研究和解释用户图片,并增加界面美学评价的认知负担。因此,使用因子分析提取几个综合形象词汇减少认知维度。因子分析是一种多元统计分析方法,研究如何许多原始变量浓缩成几个因素最少的信息丢失和如何使因素有一定的解释性命名。在因子分析中,必须首先研究分析条件的因素,也就是说,是否原变量是相关的。因此,首先,Kaiser-Meyer-Olkin (KMO)测试是用来测量因子分析变量之间是否存在相关性。KMO值越接近于1,变量之间的相关性越强,和原始变量更适合因素分析。一般来说,据Kaiser KMO度量,这种分析方法可以采用KMO测量时大于0.7。然后,巴特利特球形的测试用来测试的假设相关系数矩阵是一个单位矩阵。如果不能拒绝原假设,可能是认为没有显著区别相关系数矩阵和单元矩阵;然后,原始变量不适合因素分析。

在问卷调查的基础上,获得的得分数据规模的导入SPSS统计软件进行因子分析。因子分析的关键是解决因子载荷矩阵的样本数据的基础上,解决的最广泛使用的主成分分析方法。如表所示2,六个视觉审美形象因素提取,累计方差贡献率达到86.980%,满足“一般的原则选择特征值的数量当累积方差贡献率大于0.85的数量因素。“这样,33个变量被减少到六个因素,和可以反映原始变量的大部分信息。

如表所示3,六个形象因素从33形象词汇,和接口的感性形象结构的审美程度。以下是因素的解释和分析。

1:形象因素比例。黄金分割、均匀性和其他四个形象词汇第一因素,有高负载和第一个因子主要解释了这四个变量,可解释为比例。可以被理解为相对比例测量布局物体的长度和宽度之间的关系。比例是合理的,如果布局对象的比例接近的共同审美比例,这样的界面设计能够满足大多数人的审美需求。

2:形象因素简洁。简单,简洁,和其他七个形象词汇表对第二个因素,高负载和第二个因子主要解释了这七个变量,可解释为简洁性。同一系统的布局对象应该标准化,尽可能保持一致。在不影响信息的有效传播,布局对象的复杂性和可变性的形式应该降低。界面布局设计应简洁明确,以避免过多的负担对用户认知和记忆。

形象因素3:秩序。序列、缓解和其他五个形象词汇表对第三个因素,高负载和第三个因素主要解释了这五个变量,可解释为秩序。根据人类视觉感知的法律,分化的界面元素布局使界面布局设计遵循一定的视线诱导的法律,这有效地提高了用户的视觉识别的准确性和操作性能。

形象因素4:节奏。和谐、周期和其他七个形象词汇表对第四高负载因素,第四个因子主要解释了这七个变量,可解释为节奏。韵律和节奏是不可分割的统一;他们的共同语言的美感。韵律和节奏的美是一种重复,连续性,和变化,可以实现通过改变大小,位置,和密度布局对象的布局设计。

形象因素5:密度。浓度、密度和其他五个形象词汇表对第五高负载因素,和第五个因子主要解释了这五个变量,可解释为密度。追求布局界面区域的合理应用,宽松的感觉,和压迫,分别由稀疏的安排和过度密实度应该避免。理想的布局是放松和平衡,合理利用空间。

6:形象因素平衡。平衡、对称和其他五个形象词汇表对第六高负载因素,和第六个因子主要解释了这五个变量,可解释为平衡。整个视觉信息的接口应该平衡与稳定。追求界面元素的大小和分布的合理性和视觉疲劳和不平衡所造成的信息丢失信息的布局应该避免。

4所示。视觉审美形象的审美度计算的因素

为了准确地量化界面的视觉美学布局,如图2接口抽象为矩形布局,布局对象抽象为矩形或圆形。布局界面分为四个领域:左上,右上,左下角和右下角。结合界面的视觉审美形象结构表所示3,六个公式计算了形象的审美程度的因素,分别。审美程度的计算顺序,节奏,平衡所涉及的面积和位置布局对象在这四个地区。详细计算如下。

4.1。比例米₁

比例是指之间的协调关系的布局界面布局对象本身和人机交互界面。比例的形式美学原则之一,是一种审美测量人们在长期的生活实践中创造的关系。这是一个理论来表达现代生活的美和现代科学技术的比例。常用的美学比例是1:1、1:1.414,1:1.618,1:1.732,1:2。因此,比例计算的相似度定义为审美之间的比率值比例和布局对象的比例关系和布局界面: 在哪里 在哪里代表布局对象的比例关系;代表布局界面的比例关系;和分别代表布局对象的高度和宽度。和分别代表布局界面的高度和宽度。代表了常用的比例。

4.2。简洁米₂

简明指的是事实,人机交互界面的布局对象有更少的形式和风格,同样大小的布局元素出现多次,和中央的位置布局对象是在水平或垂直的直线。这样的安排可以很容易地实现一个统一的、简洁的视觉效果。因此,简明定义为计算一致性、对齐、和结合程度的布局对象的大小,使用尽可能少的表示元素来传达相应的信息,并减少困难为用户理解界面设计的正式的意义: 在哪里和代表布局对象的数量的对齐点在水平和垂直方向分别;代表类型的布局对象的数量;n代表布局对象的总数。

4.3。订单米₃

人眼视觉运动的特点,从左到右和从上到下。视线经常从面积大的布局对象与小面积布局对象。界面布局符合这种视觉巡逻规则可以有效地指导用户的观察序列。因此,秩序感定义为表达上述信息测量的数学公式如下: TL, TR、提单和BR表示左上角,右上角,左下角,和右下角领域的人机交互界面,分别;代表布局对象的面积我在布局界面区域j;代表的重量布局界面区域j。

4.4。节奏米₄

节奏是一个常规和周期性变化的运动形式,它是由常规重复设计。人机交互界面布局设计,大小,数量,安排,和形式的布局对象可以激发用户的生理感觉,心理情感活动,和节奏的美感。因此,节奏被定义为计算布局对象的位置和面积的差异这四个领域:左上、右上、左下,和右下角区域的布局界面: 在哪里 , ,和代表正常化后的无量纲值 , ,和 ,分别;TL, TR、提单和BR表示左上角,右上角,左下角,和右下角领域的人机交互界面,分别; 和 代表布局对象的中心位置的坐标和布局界面,分别;代表布局对象的面积我在布局界面区域j;在象限代表布局对象的数量j。

4.5。密度米₅

密度是指密度程度的布局对象安排在一个布局界面。根据现有的研究成果,很合适的密度的50%左右的接口是既不太紧也不太松。因此,密度定义为计算实际密度之间的差异程度和最优密度程度的界面布局: 在哪里代表的区域布局对象;代表的区域布局界面;n是布局对象的数量。的公式,界面布局的最佳浓度水平设置为50%。

4.6。平衡米₆

平衡指的是相对体积之间的关系顶部和底部部分和左右部分的人机交互界面。大面积的沉重和小区域光视觉。布局设计,体积之和时刻两岸的水平和垂直方向应该相等,从而达到一个粗略的视觉平衡。因此,均衡定义为计算之间的区别物体的体积时刻两岸的水平和垂直轴的视觉重心: 在哪里l,R,T,B代表了左、右、上和下象限的界面,分别;代表布局对象的面积我在象限j;代表布局对象之间的距离我和视觉重心的轴;在象限代表布局对象的数量j。

5。基于TOPSIS综合审美程度评价

视觉美学评价人机交互界面布局,多个决策者应该评估几个方案基于审美评价指标,属于多属性决策问题。TOPSIS法是一种成熟和有效的方法在多属性决策。它构造多个索引的积极的和消极的理想解决方案,然后确定对象之间的距离判断评估和积极的和消极的理想解决方案优缺点的评价结果。TOPSIS方法充分利用原始数据信息,计算简单和容易。结果能准确反映之间的差距评估方案。该方法特别适用于相关的计划和导数的审美程度评价方案。

的审美程度评价人机交互界面的布局,米审美程度的评价指标n布局方案构成初始矩阵一个的n×米:

布局方案集一个= (一个₁,一个₂、……一个_n),n≥3,属性向量(审美程度评价指标)的每一个计划X= {X₁,X₂、……X_米}。的米每个方案的属性值一个_我(我= 1,2,…,n)在scheme中设置一个构成的向量x= {x₁,x₂、……x_米}。积极的理想的解决方案V⁺是最好的计划设想在计划准备好了吗一个,每个属性值是最好的价值的替代方案,而消极的理想的解决方案V⁻是最糟糕的计划设想的计划准备好了吗一个,每个属性值的最坏值之间的替代方案。然后,每个布局方案的亲密度计算的理想方案。通过测量不同的审美程度每个布局方案和最好的审美程度,布局方案的优先级确定。亲密度值越大,相应的布局方案越好。

TOPSIS方法的步骤如下:(1)规范化决策矩阵是通过规范化决策矩阵通过矢量归一化法: (2)正常的加权矩阵C根据构造权重向量。综合考虑各因素之间的关系,确定重量根据每个因素提供的初始信息,也就是说,每个因子的方差贡献率表2作为重量,消除主观因素的影响: (3)确定正理想解和负理想解。接口审美程度的评价指标都是索引中获益。例如,j积极的理想的解决方案的价值是 ,和jth -理想的解决方案的价值是 : (4)计算每个方案的距离正面和负面的理想解决方案。每个审美程度评价指标的距离正理想解和负理想解集和(我= 1,2,…,n),分别为: (5)计算综合评价指标。每个方案的亲密度设置为理想方案 ,和方案的优点和缺点的顺序可以根据确定的价值 :

6。情况下

本文说明视觉美学的定量评价过程通过人机交互界面布局的审美程度评价的司钻控制台AC变频钻机为例。图3显示了四个设计方案的界面布局。为了量化界面布局的美学,接口是评估简化为平面布局问题在预处理阶段。布局界面设置为矩形,布局对象设置为矩形或圆形。其具体规模如表所示4。

十二个布局对象被抽象成两类:矩形和圆。有四个尺寸的圆。布局对象购买乐器,他们的大小和形状是固定的,只能在位置。考虑到仪器和装置之间的距离的大小,布局应尽可能紧凑。因为如果时间越长和大的布局界面,眼球运动和头部旋转角越大;司钻观察时,方便观察。

从人体工程学的角度来看,我们应该参考人类眼睛的视野和视觉区域的特点,安排各种各样的仪器根据其重要性便于观察。根据调查结果,最常观测仪器重量指示器。其次,仪器的参数和立管压力计更频繁地观察。然后,三盘式制动器压力的工具夹压力表、右夹压力表,和安全钳压力表,更频繁地观察和更重要的是比其他小工具。观察旋转扭矩计和螃蟹扭矩计相对较少。空气压力、旋转油压力表和绞车油压表较低的小工具的重要性。液液压计的观测时间是最少的。

的布局界面方案1,方案2、方案3是相同的大小,而界面布局方案4的长度长,但具有相同的宽度。四个方案的布局对象在不同的位置。在方案1中,最多的体重指标观察被安排在前面的观察者,然后其他显示设备被安排到左右,分别基于重量指示器的中心线。仪器的参数被安排在左边的重量指标。立管压力表被安排在右边的重量指标。三盘制动压力仪器经常被观察到,安排在前面的人体快速找到。根据人们的认知习惯,左夹压力表和右夹压力计,分别安排在左下角和右下角的重量指标,安全钳压力表被安排在右侧的右夹压力表。观察旋转扭矩计和螃蟹扭矩计是相对较少的,表盘属于媒介工具,被安排在最右边。空气压力、旋转油压力表和绞车油压力表是重量指示器的安排在合适的空间。液液压计的观测频率不多,这是安排之间的安全夹压力表和螃蟹扭矩计。 On the basis of scheme 1, the instruments on the left and right sides of scheme 2 were exchanged with the weight indicator as the center. On the basis of scheme 2, some instruments on the upper and lower sides of scheme 3 were interchanged. In scheme 4, based on scheme 1, the positions of the six instruments on the right side were adjusted to make the arrangement sparse and orderly. Overall, the layout of scheme 1 and scheme 4 was more in line with ergonomic.

6.1。审美度计算

根据审美度计算公式(1)- (22节)4,界面美观的量化索引值的四个方案计算,分别。表5显示六个审美程度指数的计算结果值的四个方案。

根据表中的数据5,因为十二布局物体的大小和形状是固定的,在每一个布局方案只有位置改变,所以没有差别比例的方案1,方案2和方案3。布局界面方案4的长度最长,及其比例(0.78991)变得更糟,但布局的密度(0.94997)是最好的。布局对象的数量和类型这四个方案是相同的,唯一的布局对象的对齐程度是不同的,所以这四个方案的简洁性没有明显不同。法律形成的秩序感的视觉运动从左至右,从上到下是最好的。并计算出的视觉指导方案1和方案4左上,左下,右上角,右下角,视觉秩序的指导方案2和方案3的右上方,左上,左下,右下角,这四个方案的得分顺序是一致的。方案1,方案2和方案4反映了变化的节奏和平衡的感觉界面,而方案3略低(0.36705和0.53646)。一般来说,因为布局界面的大小只有两种规格,和布局对象的大小没有改变,所以这四个方案的审美度指数相对较近,差异不显著。方案3最严重的节奏感和平衡,应该取消。而其他三个方案过于接近对方,TOPSIS方法应该用于进一步的比较分析。

6.2。综合评价

基于美学的价值度评价指标的四个布局方案见表5的利弊,订单计划可以根据TOPSIS计算中引入部分5。的步骤如下:(1)四个布局方案和六个审美程度评价指标构成初始矩阵一个4×6: (2)公式(24)是用于规范化矩阵一个到矩阵B: (3)加权矩阵C被归一化矩阵计算B。因子的方差贡献率作为权重。每个的重量审美程度评价指标如表所示6: (4)确定积极的理想的解决方案和消极的理想解决方案 : (5)计算距离和各方案到正理想解和负理想解: (6)计算的亲密程度每个计划的理想的方案:

根据亲密程度 ,审美程度的布局方案的顺序被安排从最大到最小。因此,这四个方案的审美程度排名是方案1 >方案4 >计划2 >计划3。

6.3。结论验证

审美认知和视觉感知原则基础上,本文结合界面的感性形象结构美学的审美计算公式建立相应的指数,反映了模糊的感性与数理逻辑,分析了人机交互界面布局和用户之间的关系的认知审美程度用客观的数值计算方法。审美认知的事实是一个复杂的和主观心理活动,四个布局方案的审美程度是评价主观心理物理学的成对比较常用的方法。四个方案图3被先后编号为A, B, C,以及d匹配方案后,提出的样本E-prime软件。每个方案应分别与其它方案相比,双的数量是4^∗(4−1)/ 2 = 6,也就是六次应该比较和选择在第一轮实验中。为了消除序列错误,两轮进行了比较。图片在第二轮的位置交换了照片在第一轮的位置,以消除左派和右派的影响秩序的心理感知。两轮实验总共12次。的序列图演示实验显示在表中7。

根据预定的顺序表7对图片被展示在屏幕的左右。主题选择一个他们认为很漂亮的图片根据他们的主观直觉和重复,直到他们完成了12次的选择。五个学生主修工业设计被邀请参加这个实验。原始数据中每个主题选择实验如表所示8。从统计数据表9可以看出,方案1已经被选择次数最多的,其次是计划4,方案2和方案3。这个顺序是一致的,通过TOPSIS审美程度的基础上计算。这表明,该定量方法的视觉美学可以模拟用户的心理评价机制有效发挥指导作用的美学设计人机交互界面。

7所示。讨论

界面元素的微妙的调整空间位置经常会创建一个非常明显的视觉差异,从而影响用户的审美体验。用户和设计者可以使用Kansei工程的形象来表达人机交互界面的美感。摘要审美形象影响因素提取接口的美感,审美计算公式建立了相应的索引,以及综合评价价值的审美程度的布局方案通过TOPSIS方法。本文提出的方法提供了一个评估辅助工具界面布局设计,有一定的现实意义。然而,仍然有一些问题需要进一步讨论和研究。

首先,大部分的传统美学理论的经验总结和抽象归纳形式美学原则,和这些定性分析不能准确地揭示了审美程度的人机交互界面,缺乏定量研究的数学关系。摘要六审美形象因素提取的因子分析,和审美形象的审美价值因素被相应的审美计算公式计算。我们相信用户界面美学的感知可以客观地量化Kaisei工程的理论和方法,这是符合非政府组织等的观点。16和周et al。17]。所不同的是,非政府组织等人提出了十三审美程度指标,而周等人提出十二审美程度指标的基础上,非政府组织,都是复杂的计算。研究周et al .,审美程度三个指标的权重相同的因素将是相同的。摘要因子的方差贡献率作为权重,从而反映各评价指标的影响程度的整体美感。然而,有很多方法来确定权重,所以是否应该使用其他权重方法还有待进一步的比较和研究。

第二,Sonderegger,萨奥尔(15)发现,手机的外观对性能有积极的影响。美学因素是非常重要的人机交互界面设计。本文的方法是帮助设计师找到一个人机交互界面满足视觉审美的需求。然而,人机交互界面,满足审美需求也有良好的人体工程学的性能?接口不符合人体工程学要求也不漂亮吗?

根据分析部分6可以看出,人机因素都考虑布局过程中方案1。如图4钻孔机的视觉特征,模拟在CATIA软件的平台。90百分位中国男性人体模型转移之间的水平距离1115 mm的中心的眼睛,显示控制台的前面,模拟男性钻孔机的工作状态。图的左上角4显示了视野窗口,这张照片的人体模型的视野。视野分析显示,当处于放松状态,整个人机交互界面有效的视觉区域内。最经常观察仪器重量指示器,位于人类最好的视觉区域,然后其他显示工具左右排列,分别基于重量指示器的中心线,符合人类视觉特性的要求。方案1不仅有最高的审美评价价值四个方案,但是也有一个很好的人机性能。

在上面的方案,三四个方案(方案1:0.71439,方案2:0.69428,和方案4:0.69496)亲密值非常接近理想的方案,方案3的亲密值最小,即0.07731。方案2和方案3的布局对象没有安排根据观察的频率,所以他们的工效学性能较差。然而,美学设计而言,方案2的美学设计很好,同时,方案3是最差的。方案1和4的布局对象是根据人体工程学的要求,和他们的美学设计也不错。可以看出,一个良好的人机交互界面可以实现共存的符合人体工程学的性能和审美需求。这是符合Moshagen实验结论视觉美学对性能具有积极的影响(31日]。布局不符合人体工程学的需求也可以有视觉美学。因此,建议进行人机布局设计,然后进行审美定量评价。

第三,当提取审美形象因素,巴特利特球形度的考验,KMO测试被用来分析原始变量是否适合因子分析、主成分分析是用于解决因子载荷矩阵。这些传统的方法被广泛使用。因子分析方法是否需要改进在应用过程中还有待进一步的研究。

第四,布局接口抽象为矩形在审美的过程中计算。这是因为矩形的空间利用率是最好的,和矩形面板符合视觉巡逻的人从左到右,从上到下。然而,实际的形式的人机交互界面更加丰富。上面的公式仍适用于普通几何圆和椭圆等。形状不规则的布局界面,它可以抽象为近似常规几何。本文的研究侧重于理论计算。在未来,我们将探索现代认知神经科学的生理测量方法和使用实验美学手段量化界面的美感。

第五,生产的美感,审美主体(用户)产生信息交换与审美对象的一些主观快乐(人机交互界面)。审美认知复杂性和主体性。人机界面的审美问题是受到很多因素的影响。本文重点布局,抽象的形式布局界面和布局对象,主要研究形式的影响,位置和大小对用户的审美体验。接下来的研究将美学上添加颜色和其他因素的影响。

第六,视觉审美形象因素的审美度计算过程相对复杂。在不久的将来,计算机化的审美度计算过程将被认为是构建一个审美程度计算原型系统。它应该提供一个视觉设计师和用户平台提高审美布局的效率评估。

8。结论

量化的视觉美学人机交互界面布局,根据个人审美偏好Kansei工程的研究方法,使用的词汇来描述美感收集用户界面布局设计。然后,分析了视觉审美元素通过因子分析方法,和六个审美形象因素影响接口提取美学:比例、简明性、秩序、节奏、密度、和平衡。审美程度被数学语言的接口,和六个公式计算的审美感知度图像。运用TOPSIS方法,积极的和消极的理想解决方案6的审美度建立了索引,然后布局界面之间的距离被评估和积极的和消极的理想解决方案确定,和界面的综合评价价值的审美程度。以人机交互界面布局美学评价的司钻控制台AC变频钻机为例,定量评价过程的视觉美学。该方法的可行性和有效性的方法验证了成对比较常用的心理物理学。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从李邓(dengli@swpu.edu.cn)要求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这个项目是由中国国家自然科学基金(批准号51905458),开放研究课题的工业设计研究中心(批准号gysj2019 - 003)和国家重点研发项目的子项目(批准号2018 yfc0310201-08)。

引用

1. 李和y, b, m .丁,“优化设计基于视觉感知的人机交互界面,“中国机械工程27卷,第2201 - 2196页,2016年。视图:谷歌学术搜索
2. j . x, c .雪m . Chen, j .邵和j·张,“质量评估模型基于眼动跟踪的数字接口实验,”东南大学学报(自然科学版)卷,47 38-42,2017页。视图:谷歌学术搜索
3. 美国贝博·d·斯达克和c”四个用户界面概念的影响视觉扫描模式相似性和信息觅食在复杂决策任务中,“应用人体工程学卷,70年,页6 - 17日,2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. j·萨奥尔和a . Sonderegger”原型保真度的影响和美学设计的可用性测试:对用户行为的影响,主观评价和情感,“应用人体工程学,40卷,不。4、670 - 677年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. g·d·比尔科夫审美测量、哈佛大学出版社、剑桥、妈,美国,1933年。
6. 学术界。瞧,研究。Ko, S.-W。萧,”一个研究美学理论和遗传算法适用于产品形式优化”先进的工程信息卷,29号3、662 - 679年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. y,质量评价人机接口的基于颜色量化、合肥工业大学、合肥,中国,2017。
8. f .郭m·李·m·胡和林b, f . Li”识别和量化的视觉美学产品:眼球追踪和脑电图的综合方法,”国际工业工效学杂志》上卷。71年,47-56,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. m . Moshagen和m . t . Thielsch”方面的视觉美学”,国际人机研究杂志》上,卷68,不。10日,689 - 709年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. t . Staudek比尔科夫的审美程度的花瓶信息学院,布拉迪斯拉发,斯洛伐克,1999。
11. d . c . l .非政府组织和j·g·伯恩,“屏幕设计,审美措施”学报1998澳大拉西亚的计算机人机交互会议阿德莱德,页64 - 71年,澳大利亚,1998年12月。视图:谷歌学术搜索
12. h . j . Koh应用程序的实际几何和产品设计的黄金比例英国苏塞克斯大学,布莱顿2015。
13. j . w . Wang Yi,徐x l .王”计算美学图像分类和评价,计算机辅助设计与计算机图形学杂志》上26卷,第1083 - 1075页,2014年。视图:谷歌学术搜索
14. h·陈,家具造型设计的美学外观评估、昆明理工大学、昆明,中国,2013。
15. a . Sonderegger和j·萨奥尔”,设计美学的影响可用性测试:对用户性能的影响和感知可用性,”应用人体工程学第41卷。。3、403 - 410年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. d . c . l .非政府组织l . s . Teo和j·g·伯恩,“造型界面美观,”信息科学卷。152年,25-46,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. l .周c .雪w . Tang j . Li和y妞妞,“界面元素布局设计的审美评价方法”,计算机辅助设计与计算机图形学杂志》上25卷,第766 - 758页,2013年。视图:谷歌学术搜索
18. h .赵、l .他和l .林”Kansei形象设计对于复杂的数字人机界面,“机械设计与制造,第138 - 135页,2016年。视图:谷歌学术搜索
19. p . Yun, r·陈,t·林和l·肖,”一个新的软件界面美学模型基于遗传算法和神经网络,”四川大学学报(自然科学版),52卷,不。6,269 - 274年,2015页。视图:谷歌学术搜索
20. c . Ho y,和c·陈,“影响曲率和专业知识为移动设备设计的审美喜好,”国际期刊的设计,10卷,17-25,2016页。视图:谷歌学术搜索
21. 答:周,j . Su燕,j .欧阳c .史和b的村支书,“非线性动力学模型的综合评价信息产品的审美形式,“机械工程学报,54卷,不。15日,第159 - 150页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
22. S.-W。萧,F.-Y。赵,和陈,“美学测量应用到产品设计,”国际工业工效学杂志》上,38卷,不。11 - 12,910 - 920年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. 研究。林,学术界。叶和c c。魏”,使用图形将如何影响视觉美学?网页设计以用户为中心的方法。”国际人机研究杂志》上,卷71,不。3、217 - 227年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. f . w . Liu郭、g .你们和x梁,“主页美学设计如何影响用户的满意度:来自中国的证据,”显示,42卷,25 - 35,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
25. m·李产品形式美学研究程度评价方法、兰州理工大学、兰州,中国,2016。
26. m . Nagamachi“Kansei工程作为产品开发、强大的面向消费者的技术”应用人体工程学,33卷,不。3、289 - 294年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
27. m . Nagamachi“Kansei工程:一个新的符合人体工程学的面向消费者的产品开发、技术”国际工业工效学杂志》上,15卷,不。1,3-11,1995页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
28. h . Ohiwa:武田、k·卡瓦依和A . Shiomi“card-handling创造性工作的工具支持,”以知识为基础的系统,10卷,43-50,1997页。视图:谷歌学术搜索
29. 学术界。Lo和学术界。楚,“实验研究计算机辅助情感产品样式,“计算机辅助设计和应用》第六卷,没有。4、471 - 482年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
30. p . j . Su江、朱b和h·李”kansei工程及其应用产品的研究设计,“西安交通大学学报卷,38岁,60 - 63、2004页。视图:谷歌学术搜索
31. m . Moshagen j . Musch, A . s . Goritz”一个祝福,而不是诅咒:实验证据的有利影响视觉美学性能,”人体工程学,52卷,不。10日,1311 - 1320年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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