体感语境下的行为设计论文范文

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一、交互设计与行为

交互过程由用户行为和人造物（产品、系统）反馈为基本组成单元，用户根据自身需求和对由物理环境、虚拟界面组成的交互情境的分析发出使用行为，人造物根据用户行为给出相应的反馈，反馈建立在产品具有感知和响应能力的基础上。感知能力表现在产品能感知用户行为、用户操作，响应能力表现在产品能在理解用户行为所表达的意图基础上做出反馈。这种感知和响应能力是与传感技术、图形图像技术、虚拟现实、人工智能等相关技术密切相关的，并随着这些技术的发展而发展。

二、体感语境的特征分析

体感语境以体感设备对用户肢体语言的感知为基础，这种感知体现在对用户肢体动作的检测和理解。对用户肢体动作的检测是指当用户在检测范围内时，体感设备可以把人体从背景中分离出来，并捕获每个时刻人体在物理世界中的位置信息。对用户肢体动作的理解可分为三个层次，第一个层次为以数据来描述人体关节位置的生理层，根据人体测量学和解剖学的知识，对捕获的人体位置信息进行解构，分割出表示人体各部分的信息，如手掌、前臂、头、颈等，在此基础上提取人体各个关节位置；第二个层次是以动词来描述人体动作的行为层，根据肢体各部分之间在空间和时间序列上相对位置关系，判定动作、姿势类型，如向左挥手、摆手、点头、摇头等；第三个层次是以动词来描述与动作对应功能的语义层，将动作映射到用户通过动作所要传达的交互意图，理解动作或姿势所表达的意义，如“摆手”动作映射到“取消”，这种映射关系的定义与文化、习惯、特定情境相关。在体感语境中，用户通过肢体的动作和肢体各部分之间的相对位置关系作为交流语言，传达交互意图。这与传统的通过键盘、鼠标、触摸屏交互方式不同，用户与产品之间不需要直接接触，更像人与人之间的交互，显得轻松自然，为用户提供了更大的自由度，既不需要在手上携带像WII之类的操纵设备，也不需要将用户限定在触摸屏、键盘之类设备附近的狭小空间内，只要在检测范围内，用户可以根据自身的喜好，自由决定自己的空间位置，这种方式可以为使用者带来良好的用户体验。但是这种非接触特征也会带来一个问题，就是对鼠标、键盘等接触式设备具有的接触和非接触两个明显的状态不存在了，导致对按下、释放等简单操作的支持也会变得非常复杂，因为人体动作通常是一个连贯的过程，不存在明确的起止界限。此外，同一动作的表现形式，不同人之间存在差异，同一人在不同时刻也存在差异，这给判定动作的准确性及动作是否完成带来了一定难度。

三、适应体感语境特征的交互行为设计

交互设计的核心是用户行为的设计，行为由动作序列组成，动作是用户表达交互意图的基本单元，是构成交互语境的基本语汇，设计适用于体感语境的人机交互动作集是实现体感交互的基础。目前，体感交互不像基于鼠标或触摸屏的交互，有一个为用户熟知、行业认可、规范化了的动作集，如基于鼠标的交互，有由按下、释放、光标移入、光标移出等基本动作组成的标准动作集。构造基于体感交互动作集可以从用户在物理世界中人与人交流过程中使用的动作中选择，也可以将传统交互方式中使用的动作用于体感语境，还可以根据需求定义各种各样“全新”的动作。但动作的设计应以认知心理学、行为心理学的理论为指导，以能满足交互过程中的输入需求为目标，遵循易学、易记、不易疲劳、易辨识的原则。按照认知心理学的理论，用户对动作有一种自己的理解和认识，即认知结构。这种认知结构建立在以往学习和使用的经验之上，在遇到新的交互环境时，有同化和顺应两种认知方式：当新的动作、新的交互方式能用原有的认知结构进行解释，能纳入原有的体系之中，则称为同化，这种方式认知负荷最低，学习过程最简单；反之，则需要改变原有的认知结构，以适应新的动作和交互方式，即为顺应，这种方式需要用户付出较大的努力。因此，要使动作易用易学，理想的动作设计，应该是用户不用学，在交互过程中能根据情境和需求很自然地做出相应的动作，无需思考动作实现的具体细节，用户的注意力、关注点全部集中在动作所表达的语义和交互内容上。

这种自然是建立在用户已有的认知结构之上，即将用于以往交互方式或在实体世界中交互的动作直接用于体感语境，如表示否定或不要，人会做出摇头或摆手的动作，支持这种动作的体感交互，用户会觉得很自然。但是体感语境具有不同于以往语境的特征，不可能完全照搬其他交互模式。作为一种新的语境，动作设计要从用户需求出发，考虑产品需要提供用户什么样的功能，需要什么样的操控方式，这些操控方式在传统交互中通过什么样的动作来表达，同样的动作能否用于体感交互语境。如在支持多点触摸的屏上要放缩图片，会用两个手指按住后，做相应的移动动作，对于体感语境由于检测两个手指运动比较困难，而检测两只手的运动非常方便，设计一个以两只手的移动来替代两个手指移动的动作，使交互模式尽量接近原有模式，可以降低学习新动作的认知负荷，提高产品易用性。技术实现的可行性、稳定性和不易出错性是在动作设计时需要考虑的一个重要因素。前面已经对体感语境的技术特征进行了分析，其中一个很重要的特征就是体感语境下的动作没有明显起止界限，因此假如定义选择动作为用户手部进入热区，那么当用户移动手部从一个热区上面“顺道路过”时，就很有可能被误认为是选择该热区，由于从技术角度很难判定用户的行为是试图选择该热区还只是从上面“顺道路过”。通过设计一个移入到热区上，并在该热区上停留一定时间的动作，来表示用户要选择该热区，以消除这种歧义性。停留时间的长度要明显长于“顺道路过”时在热区上停留的时间，以便从技术上能将两者准确区分开，同时还要考虑用户等待的忍耐程度。除了设计动作的外在表现形式外，更重要的在于赋予动作语义。用户做出动作的目的，在于表达交互意图，传递交互信息，这种交互信息即动作的语义，虽然动作的语义是约定俗成，人为赋予的，但动作的语义要易理解、易记忆。

从动作的语义与动作外在形式的联系上考虑，可采用类似汉字的象形方法赋予动作语义，如用手抓住的动作赋予“选中”的语义，用户就比较容易理解和使用。定义动作语义需要考虑文化的因素，在不同的文化背景下对动作的意义有不同理解，若赋予动作的语义与用户文化背景一致，有助于用户理解和掌握，会产生亲切感，否则容易引起混乱和困惑。另外，计算机文化也是一个很重要的方面，人机交互通过几展更新，建立了为广大用户所接受的交互方式，使用传统交互方式中积累起来的一些经验，沿用原有的一些动作到语义映射，将有助于提高产品的易用性。动作的设计还应考虑动作使用的频度和实施动作的疲劳度。需要耗费一定体力完成的动作虽然可以达到锻炼身体的作用，如果在短时间内频繁使用就容易引起疲劳，如幅度较大的挥手动作，如果将它用于阅读时的翻页，就很容易导致用户手臂酸痛，而失去阅读兴趣。如电影《少数派报告》中主人公挥舞双手操作大屏幕界面完成每日工作，然而据这一场景的设计者说，在电影拍摄过程中，身体健硕的男主角却因为不堪长时间举着双手的疲劳，不得不用钢丝吊着胳膊完成拍摄。因此，在动作设计过程中，如果没有考虑疲劳和实施频度问题，动作设计不当，势必会造成用户身心疲惫，甚至会导致身体伤害，良好的用户体验将无从谈起。

四、结语

作为继键盘、鼠标、触摸屏等接触式人机交互模式之后的体感式人机交互，将是人机交互领域的一个重要发展方向，尽管它有许多优点和潜力，但也存在一些缺点和不足，也将带来一些新的问题和挑战，交互行为设计的目的在于让技术最大限度地服务于人类，从无数可能的行为方式中找出最佳的交互方式，消除潜在的交互混淆，解决人们在交互过程中的困难和复杂性，使交互过程变得轻松愉快，同时满足人们的个性化需求，带给人们快乐的体验，实现人与产品之间的情感交流。

作者：吴伟和万巧慧单位：北京工业大学博物馆展陈设计与空间实现北京市重点实验室