基于眼動追蹤的游戲類鼠標(biāo)造型特征設(shè)計研究

宋珂凡

關(guān)鍵詞：語義認知 情報分析 眼動追蹤 用戶意向 鼠標(biāo)造型

引言

技術(shù)發(fā)展，不僅鼠標(biāo)的形式、種類愈加繁多，如體感式、沉浸式追蹤鼠標(biāo)，便攜、多功能、游戲鼠標(biāo)層出不窮，而且作為電腦使用過程中必不可少的配件和操作工具，鼠標(biāo)設(shè)計需在滿足使用需求前提下兼顧用戶感性需求從而提高用戶的使用愉悅感。文章旨在關(guān)注用戶在購買過程及其使用過程中的潛在情感需求，從而達到有效設(shè)計的目的；文章研究內(nèi)容對后續(xù)游戲鼠標(biāo)的感性設(shè)計提供了依據(jù)，通過認知語義法提取現(xiàn)有用戶及其設(shè)計師的意向信息，根據(jù)標(biāo)桿產(chǎn)品情報分析法進行造型提取并繪制相應(yīng)的造型曲線作為實驗樣本。最終根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出用戶滿意度較高的造型意象。目前的理論研究主要集中李雪瑞[1]等人在借助生物基因工程構(gòu)建產(chǎn)品基因網(wǎng)絡(luò)用以指導(dǎo)造型優(yōu)化以及利用感性工學(xué)[2]指導(dǎo)產(chǎn)品造型設(shè)計；應(yīng)用研究領(lǐng)域?qū)τ谟螒蝾愂髽?biāo)產(chǎn)品的造型還有待深入，電子競技行業(yè)的興起使得游戲類鼠標(biāo)應(yīng)用范圍廣泛程度提高，游戲類鼠標(biāo)具備更加合理的研究價值，且已有的研究針對性不強，研究更多停留在舒適度以及功能技術(shù)研究方面，對于產(chǎn)品的外形、材質(zhì)、加工工藝的涉足較少；綜上，理論和應(yīng)用層面對于構(gòu)建鼠標(biāo)造型語義及利用定量分析的方法得出符合用戶情感需求造型曲線的研究涉及較少。文章巧妙運用語義認知以及標(biāo)桿產(chǎn)品的反饋進行扒取，以解決用戶隱性情感需求的挖掘問題，在構(gòu)建游戲類鼠標(biāo)設(shè)計模型中，最大程度地減少設(shè)計過程中不必要的成本需求，達到優(yōu)化設(shè)計流程，提高設(shè)計效率的目的。

一、造型語義認知

造型語義認知即就是意向認知，是一種主觀的意識活動，是個體通過對客觀實體的感知，產(chǎn)生心理形象，經(jīng)過情感、想象等大腦思維的加工和重構(gòu)，從而在主體的大腦中形成深層的審美形象。鼠標(biāo)造型的意向認知主要分為兩個方面，即基于鼠標(biāo)造型的形態(tài)和語義雙重通道分別進行編碼的過程。產(chǎn)品造型中的形態(tài)是指形狀，主要是對鼠標(biāo)的造型、顏色、表面處理、細節(jié)處理等方面的認知，并且經(jīng)過大腦進行信息轉(zhuǎn)化總結(jié)形成一系列的形態(tài)認知模型；而后者造型語義認知是對于認知的語言化表達，是形態(tài)認知的前提和基礎(chǔ)。

二、用戶意向信息提取

用戶意向信息提取的過程按照語義認知的三個層次進行，將現(xiàn)有產(chǎn)品的風(fēng)格語言重新定義，排除刻板印象對于意向提取結(jié)果的影響。通過面向設(shè)計物進行語義抽取收集，并將其作為客觀對象進行分析，抽取內(nèi)容進行認知歸類，根據(jù)認知語義的歸類方法[3]歸為三類，第一層為對象層L、場景層S和象征層T。對象層L主要包含：產(chǎn)品表象特征①特點：產(chǎn)品顏色、形狀、表面處理等直觀屬性；②表象特征語義：鋒利、蛇等。

場景層S包含行為語義 ①指研究對象的傾向性行為屬性，如產(chǎn)品移動、旋轉(zhuǎn)；②空間屬性：研究對象的空間描述，如產(chǎn)品曲線前窄后寬等；③產(chǎn)品風(fēng)格屬性語義：如產(chǎn)品鋒利、圓潤、鈍感、速度等

象征層T則主觀性較強，也就是使用者主觀感受，①情感語義，產(chǎn)品對于使用者體現(xiàn)出來的運動感、速度感、體量感等，在進行造型語義提取的時候內(nèi)容傾向于產(chǎn)品的對象層和場景層語義構(gòu)建提取。

（一）造型語義信息提取

造型語義的抽取，為樣本獲取和后續(xù)目標(biāo)意象的反推提供依據(jù)。采用問卷調(diào)查法及半結(jié)構(gòu)式訪談法對于鼠標(biāo)進行造型提取，通過開放性的問題得出造型風(fēng)格語言，設(shè)計采取全程錄音，按照認知語義的歸類過程對用戶意向中的游戲鼠標(biāo)語義進行捕捉和分析；針對調(diào)研分析整理產(chǎn)品造型信息的不同語義層次的內(nèi)容，針對開放式問題：你認為羅技G502鼠標(biāo)哪一點比較吸引你？或直白式問題：你認為某品牌產(chǎn)品的風(fēng)格是什么？并對調(diào)研過程中的回答進行口語化剔除，提取產(chǎn)品特點認知的語義并根據(jù)構(gòu)建的語義結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)統(tǒng)計，對于自然語言進行初步處理得到相應(yīng)的語義集，調(diào)研預(yù)計30人左右作為被試進行開放式問答采訪，對采訪結(jié)果錄音，調(diào)研結(jié)束后進行文本轉(zhuǎn)化，剝離口語化語言后將其與認知結(jié)構(gòu)相匹配。

問答總共調(diào)查被試為30人，（其中經(jīng)常使用游戲鼠標(biāo)25人，從未使用過游戲鼠標(biāo)5人）問卷結(jié)果的錄音進行文本化處理之后結(jié)果如下：（調(diào)研對象A）我認為羅技502產(chǎn)品的造型鋒利、棱角較多，使用過程手感不錯，還可以自由加減配重，靈敏度較好，按鍵多能夠滿足按鍵需求大的問題。調(diào)研結(jié)果內(nèi)容進行分析形成語義串，即就是對自然語言的初步處理，從調(diào)研結(jié)果的語言中提取產(chǎn)品認知信息，上述調(diào)研對象的描述可以形成的語義串為：造型鋒利、棱角多、手感舒適、靈敏度高、按鍵多等，對語義串來進行規(guī)則化處理，根據(jù)語義串的內(nèi)容實質(zhì)進行劃分，根據(jù)肖恩克語義[4]知識理論，可以分為腳本、主題、目的和計劃的四種類型進行文本分類，對調(diào)研結(jié)果中所有的自然語言進行剝離并規(guī)則化語義處理，文本處理內(nèi)容如下表1所示；

結(jié)合語義場景層和對象層區(qū)分通道提問方式，減少語義詞混淆帶來的調(diào)研結(jié)果不明確的問題，分析調(diào)研結(jié)果得出產(chǎn)品的造型意向主要集中體現(xiàn)產(chǎn)品外觀前半部分傾向于鋒利、后半部分圓潤，風(fēng)格男性被試傾向于霸氣的、女性被試傾向于雅致的，因此可以判斷出不同性別的傾向有所不同，依據(jù)訪談過程中的造型曲線進行偏好曲線繪制，組合匹配形成用戶意向產(chǎn)品造型，初步擬定其主特征線走向，主特征線能夠反映產(chǎn)品的整體感覺和風(fēng)格，對于產(chǎn)品構(gòu)造極其重要，結(jié)合問卷調(diào)查結(jié)果求取意向交集為后續(xù)貝塞爾曲線模型[5]獲取提供初步依據(jù)。

（二）標(biāo)桿產(chǎn)品情報分析法進行造型提取

分析世面上的已有標(biāo)桿產(chǎn)品，根據(jù)上述建立的語義結(jié)果，利用數(shù)據(jù)可視化結(jié)果可以得知市面上已有產(chǎn)品的可用性、易用性程度，通過互聯(lián)網(wǎng)對市面上已有的產(chǎn)品整合進行數(shù)據(jù)分析，對產(chǎn)品語義進行二次提取，獲取更豐富的用戶期望形容詞，用以統(tǒng)計得出鼠標(biāo)模型的側(cè)面曲線輪廓模型，根據(jù)不同結(jié)果構(gòu)建用戶Likert七級量表，最后根據(jù)產(chǎn)品基因造型進而確定得出符合用戶期望值的造型，產(chǎn)品形容詞的比重經(jīng)由已知用戶和設(shè)計師共同探討后取整，產(chǎn)品的七級量表類型如圖1所示：

用戶期望形容詞量表分為三個層次，形成三組形容詞詞對“伶俐、圓潤”“雅致、霸氣”“體量小、體量大”，據(jù)此針對已有的產(chǎn)品進行意向形容詞打分，最后得出適用性較高的前三款產(chǎn)品，可得用戶對于產(chǎn)品的造型意向主要集中于游戲類鼠標(biāo)產(chǎn)品的造型需求鋒利性大于柔和性、豐富性大于簡單性。

（三）造型特征曲線確定

定義特征線的幾何坐標(biāo)，將產(chǎn)品幾何條件下的最左端作為基準(zhǔn)等比例縮放成統(tǒng)一的幾何尺寸，通過貝塞爾曲線方程將特征線轉(zhuǎn)化為硬點坐標(biāo)進行繪制得到樣本曲線，每個線段由曲線描點P和控制點C，則I（i，j）=（Pi，Pj，Ci ）1≤i≤n j=i+1并且公式中的i、j、n均為自然數(shù)，其中Pi 代表線段的起始錨點；Pj 代表線段的終止錨點；Ci 代表線段的控制點，通過貝塞爾曲線方程將特征線轉(zhuǎn)化為硬點坐標(biāo)進行繪制得到樣本曲線，其特征曲線基因由此表示曲線描點（Pi，i=1，2，3…，n）和控制點（Ci，i=1，2，3…，n），得出貝塞爾參數(shù)化方程為

基于上述意向信息得出初步貝塞爾參數(shù)化方程，根據(jù)方程繪制非定性特征曲線。在進行造型繪制時將其分為不同空間視圖下進行，繪制多項意象特征曲線，根據(jù)設(shè)計師的評價篩選合適的造型特征，對照標(biāo)桿產(chǎn)品使其貼近設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后作為實驗樣本。

三、設(shè)計方法運用

（一）基于眼動實驗的鼠標(biāo)特征線造型提取

1.實驗環(huán)境及設(shè)備

本實驗在南京理工大學(xué)的實驗室進行，盡量做到無噪聲或在舒適范圍內(nèi)的分貝。光線問題，室內(nèi)的光線采用40％的日光燈照明，照明條件正常；實驗使用Tobil Pro公司X3-120型號的便攜式眼動儀[6]，可以記錄人眼球運動的軌跡、注視點、注視時間等特征，在界面設(shè)計中被廣泛使用，該實驗設(shè)備能夠滿足設(shè)計所需要的數(shù)據(jù)支持。

2.實驗人群及指標(biāo)

實驗被試為20名南京理工大學(xué)的碩士研究生，其中男、女生各十人，為保證實驗的準(zhǔn)確性，所有被試須單獨進入實驗室，（所有人均視力良好無色盲色弱）；實驗指標(biāo)：為了減少其他變量對實驗結(jié)果的影響，所以此次實驗采用單一變量范式；在前期數(shù)據(jù)支持下的二次實驗需要保證熱度區(qū)域A、B、C對應(yīng)的實驗自變量A（S1 S2 S3）、B（S4 S5 S6）、C（S7 S8 S9）的數(shù)據(jù)應(yīng)該采用拉丁排列方式減少實驗順序?qū)τ趯嶒灲Y(jié)果的影響。

3.實驗的準(zhǔn)備及其流程

實驗前向被試者說明實驗要求，明確實驗任務(wù)。被試者依次進入實驗室，以保證每一位被試者都是首次見到實驗樣本，提高實驗準(zhǔn)確率。實驗人員準(zhǔn)備實驗樣本，實驗人員須向被試者說明實驗的要求和注意事項，安排被試坐在實驗座椅上，具體流程如圖2實驗流程所示；

4.實驗過程及步驟

（1）實驗初期樣本選擇考慮到上述過程中的條件進行選擇實驗；將圖片順序按照不同類型分散排列，以減少類型相似帶來的實驗偏差；

（2）實驗進行前按鍵盤任意鍵進入等待頁面，頁面停留1s，使被試進入準(zhǔn)備狀態(tài)，集中注意力；

（3）1s后進入目標(biāo)頁面，記錄被試在目標(biāo)頁面中注視時間、注釋熱點區(qū)域等；目標(biāo)頁面切換時間為500ms，避免眼部疲勞影響實驗數(shù)據(jù)。

（4）首先被試需要進入等待頁面，避免其他因素對于實驗結(jié)果的影響；停留1S后進入目標(biāo)頁面一，停留5S進入目標(biāo)頁面二；依次完成直至實驗結(jié)束。

5. 實驗結(jié)果

設(shè)計特征曲線提取，為了量化造型曲線的顯著性，準(zhǔn)確地進行造型特征曲線的提取，其結(jié)果主要從熱點區(qū)域注視時間、注視點個數(shù)、首次注視時間對數(shù)據(jù)進行分析，對比得出最佳鼠標(biāo)造型曲線，帶入目標(biāo)意向的綜合指標(biāo)值，所有被試對于刺激材料眼動指標(biāo)K_w的綜合值公式

（二）實驗結(jié)果分析

為進一步量化造型曲線提取最能體現(xiàn)用戶期望的特征線，主要通過兩種方法進行，第一步分析AOI區(qū)域的總注視時間、注視時間、以及注視點個數(shù)，運用眼動指標(biāo)的趨近公式定量化分析；第二步運用SPSS軟件進行相關(guān)性分析驗證影響其AOI區(qū)域數(shù)據(jù)的原因。

1.AOI區(qū)域分析

根據(jù)AOI劃分不同的區(qū)域，排除拉丁排列方式的影響，為排除不確定因素，首先對AOI區(qū)域分析可初步判定有關(guān)特征曲線的用戶關(guān)注程度與曲線復(fù)雜程度的潛在關(guān)系，且被試對于區(qū)域二部分的關(guān)注程度大于區(qū)域一和區(qū)域三，計算其平均注視時間數(shù)結(jié)合注視點個數(shù)數(shù)據(jù)，如表2所示，結(jié)合注視點個數(shù)驗證了上述結(jié)論，將目標(biāo)區(qū)域眼動指標(biāo)帶入公式得出刺激眼動指標(biāo)的綜合值，結(jié)果如表3所示；

經(jīng)過數(shù)據(jù)分析可以得出，綜合值的處理作為衡量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，俯視圖目標(biāo)意向的顯著性順序為：

2.SPSS軟件分析

為確定曲線控制點復(fù)雜程度是否影響AOI區(qū)域的關(guān)注程度，利用SPSS進行相關(guān)分析，將其用于特征線分析挖掘影響用戶注視時間、注視點個數(shù)的相關(guān)變量，為之后特征曲線特征確立提供數(shù)據(jù)支持。樣本內(nèi)容在矢量軟件繪制過程中表明主特征曲線的控制點，控制點個數(shù)為C1，C2，C3...Cn，且保證控制點個數(shù)的有效性，如表4。

通過軟件生成散點圖的方式，初步判斷兩因素之間是否存在相關(guān)性，經(jīng)過分析區(qū)域一與區(qū)域二的注視時間存在相關(guān)性且相關(guān)性顯著，特征曲線存在相關(guān)關(guān)系，研究單組控制點個數(shù)對用戶注視時間以及注視點個數(shù)的影響，研究其相關(guān)性并進行兩兩相關(guān)性分析，以此反映數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)狀態(tài)，驗證變量存在正態(tài)分布，皮爾遜相關(guān)性判斷相關(guān)性，結(jié)果如表5。

控制點個數(shù)與區(qū)域注視時間相關(guān)，sig＜0.05，且相關(guān)性顯著，同理分析控制點個數(shù)與區(qū)域二注視時間，控制變量被試者以及注視點個數(shù)，對控制點個數(shù)以及區(qū)域注視時間進行偏相關(guān)分析，結(jié)果均呈顯著性相關(guān)，進行下一步分析；據(jù)散點圖控制點個數(shù)呈非線性相關(guān)，為進一步表達兩者關(guān)系，其回歸方程采用非線性回歸方程，通過建立回歸模型，排除擬合度低的冪函數(shù)與復(fù)合函數(shù)，通過比對模型二次函數(shù)的擬合度高，滿足關(guān)系。二次函數(shù)方程如下y=β0+β1 x+β2 x 2，代入即可得出關(guān)于變量之間的函數(shù)方程，如圖3所示。

四、鼠標(biāo)設(shè)計的特征分析及策略

（一）鼠標(biāo)造型特征設(shè)計分析

基于眼動實驗及其數(shù)據(jù)分析初步判定，鼠標(biāo)造型特征關(guān)注度高低與其控制點個數(shù)存在顯著相關(guān)性。表明產(chǎn)品的豐富性在不影響用戶認知能力的前提下，會提高其對于產(chǎn)品的關(guān)注度。從設(shè)計樣本出發(fā)對產(chǎn)品造型特征曲線進行演繹重用，在主體造型控制點及其要素保持穩(wěn)定的前提下，豐富產(chǎn)品形態(tài)，加入用戶群體的喜好元素，得出符合用戶個性需求的元素集合；鼠標(biāo)造型要素的收集過程從相關(guān)性較高的造型曲線對應(yīng)的意象詞匯出發(fā)，如科技的、炫酷的標(biāo)桿產(chǎn)品，分析其所對應(yīng)的造型元素特點，外形、材質(zhì)、色彩等并結(jié)合最優(yōu)造型特征曲線特點，針對目標(biāo)群體的情感要素設(shè)計出滿足其生理、心理等多層次需求的產(chǎn)品，提高游戲類鼠標(biāo)的設(shè)計效率和用戶喜愛程度。

（二）鼠標(biāo)造型設(shè)計特征要素

市場上已有產(chǎn)品大多數(shù)僅滿足人機工學(xué)的要求，沒有從用戶的情感需求出發(fā)展開設(shè)計，產(chǎn)品難以激起用戶購買欲望。為避免設(shè)計師設(shè)計過程中所面臨的主觀性較強，造型設(shè)計個人特征明顯，導(dǎo)致鼠標(biāo)造型難以滿足用戶潛在需求的問題。文章從不同用戶對于喜愛的鼠標(biāo)的造型意象出發(fā)得出關(guān)注度較高的產(chǎn)品樣本，保證其樣條曲線特征要素在用戶關(guān)注的范圍之內(nèi)。反推設(shè)計樣本對應(yīng)要素特征，為后續(xù)游戲鼠標(biāo)特征設(shè)計提供思路。其特征要素主要包含：

1.鼠標(biāo)造型特征具備科技感

根據(jù)前文內(nèi)容可得，游戲鼠標(biāo)的使用群體關(guān)注度較高的樣本對應(yīng)的描述大都為內(nèi)部線條呈流線型、曲率變化豐富，其意象特征主要表現(xiàn)為科技感要素，在符合人機工程學(xué)需求的前提下加入彰顯科技感、未來感的符號、色彩、形態(tài)元素，搭配對應(yīng)材質(zhì)、色彩來滿足用戶的情感需求；且科技感要素可具備指向性，提供用戶快速識別產(chǎn)品使用方法的暗示，使操作者快速上手，獲得心理滿足激發(fā)使用產(chǎn)品的欲望；

2.鼠標(biāo)造型特征具備靈活性

鼠標(biāo)元素可以通過色彩、材質(zhì)實現(xiàn)靈活更換，設(shè)計可以結(jié)合用戶獨特的情感需求定制不同的元素，滿足用戶滿足其附加價值的目的，體現(xiàn)相對應(yīng)的身份標(biāo)簽，其次，結(jié)合色彩心理學(xué)，通過改變不同要素部位的顏色達到減少用戶過度操作鼠標(biāo)對身體造成影響的問題，如改變燈帶顏色達到提醒作用，開啟防沉迷模式。最后，產(chǎn)品的造型具有靈活可移動特點，適應(yīng)不同的場景需求，盡可能便捷減少用戶使用過程的負擔(dān)，豐富產(chǎn)品造型特征的同時符合用戶的認知需求；

3.鼠標(biāo)特征要素具備豐富性

在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，將全新的技術(shù)運用于鼠標(biāo)外觀設(shè)計之中，融入虛擬現(xiàn)實技術(shù)方法，提高用戶使用過程中的沉浸感，吸引視覺注意的同時提升產(chǎn)品使用體驗，通過趣味獎勵機制觸發(fā)虛擬現(xiàn)實體驗開關(guān)，實現(xiàn)產(chǎn)品-人-環(huán)境之間的交互，豐富互動過程。

4.鼠標(biāo)造型特征具有協(xié)調(diào)性

產(chǎn)品的高效使用與產(chǎn)品造型特征要素傳達的內(nèi)容息息相關(guān)，能否提供提高產(chǎn)品的易用性是評判產(chǎn)品好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。在上述的需求的作用下，產(chǎn)品要素要盡可能地保證鼠標(biāo)造型特征的整體協(xié)調(diào)，鼠標(biāo)大小與符號尺寸的協(xié)調(diào)性；色彩與材質(zhì)的和諧性，避免產(chǎn)品比例失衡、要素混亂以及色彩材質(zhì)搭配不合理導(dǎo)致傳達出錯誤信息降低使用者使用效率的問題，進而提高產(chǎn)品易用性，降低使用者認知摩擦。

通過上述的感性意象元素的維度開展多目標(biāo)造型迭代優(yōu)化，繪制游戲鼠標(biāo)造型曲線，指導(dǎo)設(shè)計完成設(shè)計實踐。

（三）鼠標(biāo)特征設(shè)計實踐驗證

1.用戶滿意度七點量表圖驗證鼠標(biāo)造型可用性

產(chǎn)品的造型特征具有不確定性，不能通過定量化的指標(biāo)直接獲得基因最優(yōu)解[8]，通過不斷進行用戶滿意度分析得出最符合用戶期望的集合，借助LIKERT量表測試用戶對于造型意向是否滿意，滿意度的公式為F（滿意度）

其中p為被試的總?cè)藬?shù)，i表示第i位被試者（1≤i≤p）；φi表示第i位被試者的李克特量表值，將文章最終的造型特征曲線作為樣本進行驗證得出被試對其喜好度。表明此設(shè)計某種程度上符合用戶意向需求。

結(jié)論

鼠標(biāo)產(chǎn)品的感性意象[9]隨著技術(shù)發(fā)展變得至關(guān)重要，是提升用戶購買欲望及產(chǎn)品易用性必不可少的途徑之一，文章從語義認知分類抽象形容詞結(jié)合標(biāo)桿產(chǎn)品情報分析法獲取實驗樣本，運用眼動實驗數(shù)據(jù)進行定量分析，在獲取相對有效的樣本前提下進行定量分析，提升實驗結(jié)果可靠性，最終分析滿意度較高的特征曲線反推產(chǎn)品意象獲得鼠標(biāo)特征元素最終進行滿意度驗證。然而文章在實驗的實際操作過程中無法避免實驗樣本偏差性以及被試人群性質(zhì)單一性對實驗結(jié)果造成的影響，所以對于后續(xù)的探索傾向于建立參數(shù)化系統(tǒng)界面使其趨于標(biāo)準(zhǔn)化及時更新用戶喜好類型。