基于AR場景下的智能冰箱飲食管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能家居改變著人們的生活，智能冰箱的設(shè)計(jì)也層出不窮。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過將虛擬元素融入現(xiàn)實(shí)場景中的方式，改變著我們與世界進(jìn)行交互的方式。為了提升人們?cè)谂腼冞^程中的體驗(yàn)感，本文從智能冰箱系統(tǒng)及烹飪場景出發(fā)，融入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過問卷調(diào)查、用戶訪談，用戶旅程圖等研究方法確定用戶需求，在以智能冰箱為主要載體的廚房飲食場景下探索AR融入的方法，設(shè)計(jì)了一套智能冰箱飲食管理AR系統(tǒng)，并對(duì)其交互方式進(jìn)行了新的探索。

關(guān)鍵詞：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；智能冰箱系統(tǒng)；烹飪場景；人機(jī)交互；用戶體驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-0069（2025）01-0145-05

Abstract：With the development of Internet of Things technology，smart homes are changing people’s lives，and the design of smart refrigerators is also emerging. Augmented reality is changing the way we interact with the world by incorporating virtual elements into real-world scenarios. In order to improve people’s experience in the cooking process，this paper starts from the smart refrigerator system and cooking scene，integrates augmented reality technology，determines their needs through questionnaires，user interviews，user journey maps and other research methods，explores the method of AR integration in the diet scene with smart refrigerator as the main carrier，designs a set of AR system for smart refrigerator diet management，and explores its interaction mode.

Keywords：Augmented reality；Smart refrigerator system；Cooking scenes；Interactive；User experience

引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，智能、健康的家居生活成為越來越多人的追求?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)了智能家居在家庭生活中的應(yīng)用，使家居環(huán)境更加智能化、便捷化。飲食作為家庭生活中的重要場景，也逐漸成了智能家居的重要載體。隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，AR技術(shù)與智能家居的結(jié)合，將為用戶帶來更智能，更便捷的生活方式。

一、研究背景概述

（一）AR產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Augmented Reality，AR），可以將虛擬數(shù)字元素融合在現(xiàn)實(shí)的物理環(huán)境中[1]。使用AR設(shè)備，可以使虛擬物體與真實(shí)場景相結(jié)合，呈現(xiàn)在用戶面前，增強(qiáng)用戶的沉浸感。隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)趨于成熟，其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用速度也將加快，在“十四五”規(guī)劃下，2026年虛擬現(xiàn)實(shí)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)重要行業(yè)領(lǐng)域?qū)?shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。AR將成為與網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)設(shè)備一樣重要的技術(shù)轉(zhuǎn)變，改變我們看待世界和與周圍世界互動(dòng)的方式。

（二）智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)指物物相連的互聯(lián)網(wǎng)[2]。智能家居是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要組成。以家庭生活環(huán)境作為場景，融入物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的技術(shù)，使生活變得更加便捷和智能化[3]。

2023年的政府工作報(bào)告中指出，應(yīng)“培育壯大新型消費(fèi)，實(shí)施數(shù)字消費(fèi)、綠色消費(fèi)、健康消費(fèi)促進(jìn)政策，積極培育智能家居、文娛旅游、體育賽事、國貨‘潮品’等新的消費(fèi)增長點(diǎn)[4]”?？梢姲l(fā)展智能家居產(chǎn)業(yè)依然處于一個(gè)重要位置。目前，從智能空調(diào)、智能電視機(jī)、智能冰箱等智能家電到煙霧報(bào)警器、門窗感應(yīng)器、水浸傳感器等智能傳感，越來越多的設(shè)備可感知可控制[5]。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對(duì)于生活質(zhì)量也有了更高追求，人們的健康觀念發(fā)生改變，跟健康相關(guān)的家電品類都有比較好的增長。

在我們的居家環(huán)境中，廚房空間因其多品類設(shè)備以及高使用率在整個(gè)家庭環(huán)境設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位[6]。廚房的作業(yè)流程大致可以分為，儲(chǔ)藏，備菜，烹飪，用餐幾部分。冰箱作為食物存儲(chǔ)、保鮮，食材管理的重要場所，是飲食場景的開始，也是廚房中的重要家電。AR技術(shù)作為一種新技術(shù)，其通過在現(xiàn)實(shí)世界里疊加虛擬信息的方式，使受眾獲取信息過程中的感官體驗(yàn)發(fā)生質(zhì)的飛躍[7]。本篇將以智能冰箱為烹飪場景下的主要載體，以食品儲(chǔ)藏場景為基礎(chǔ)，延伸至備菜、烹飪場景下，探討AR與飲食場景融合的可能性。

二、研究現(xiàn)狀

（一）智能冰箱飲食系統(tǒng)

隨著智能產(chǎn)品的發(fā)展，僅僅能制冷的冰箱已經(jīng)無法滿足消費(fèi)者，市場上也出現(xiàn)了應(yīng)用各種黑科技的智能冰箱。當(dāng)前市場智能冰箱產(chǎn)品的交互方式多為通過搭載智能冰箱自帶的屏幕交互系統(tǒng)，配合手機(jī)App進(jìn)行交互。例如海信的智能AI交互冰箱，通過冰箱大屏幕和手機(jī)App錄入的方式來錄入冰箱內(nèi)食材。其為用戶減少了記憶負(fù)擔(dān)，滿足了大多數(shù)用戶的需求。但需要不斷手動(dòng)查看，編輯，修改，操作流程有些復(fù)雜。智能冰箱并沒有提供太多“智能”的幫助。例如在查詢食材時(shí)，需要用戶配合App頁面或者冰箱屏幕操作來自主找尋食材位置，并不能直觀顯示。

（二）AR產(chǎn)品

與傳統(tǒng)的數(shù)字平臺(tái)交互界面不同的是，AR產(chǎn)品更注重用戶在三維真實(shí)環(huán)境中的交互。在信息顯示上，市場上的主流AR產(chǎn)品主要有兩種信息顯示方式，一種為Hololens與Nreal所應(yīng)用的，將手機(jī)端的各類App界面通過系統(tǒng)直接擺放在三維空間內(nèi)。另一種則是通過將顯示信息與真實(shí)物體結(jié)合，通過直接標(biāo)注或疊加真實(shí)物體的方式來傳遞信息。相比于第一種顯示信息的方式，第二種更好地將信息顯示與三維空間進(jìn)行融合，使得顯示更直觀。但需要考慮如何更好地將信息與真實(shí)界面結(jié)合，使其符合用戶瀏覽信息習(xí)慣和認(rèn)知習(xí)慣。兩種顯示方式對(duì)比，如圖1。

在交互方式上，當(dāng)前的AR產(chǎn)品多以手勢交互為主，配合語音交互，眼動(dòng)識(shí)別，體感識(shí)別等多維度的交互方式，但有些手勢交互方式較為復(fù)雜，以Hololens為例，用戶執(zhí)行點(diǎn)擊關(guān)閉按鈕的操作時(shí)，會(huì)同時(shí)出現(xiàn)多種交互顯示配合完成這一操作，如：當(dāng)手指移動(dòng)到按鈕附近，會(huì)出現(xiàn)亮色的發(fā)光效果和預(yù)計(jì)手指落點(diǎn)的白色圓圈，對(duì)點(diǎn)擊時(shí)圓圈會(huì)讀取進(jìn)度條，完成關(guān)閉操作后會(huì)發(fā)出音效提示，從而結(jié)束整個(gè)操作的交互。在界面信息和按鈕較多的場景下，雖然可以實(shí)現(xiàn)繁復(fù)的精準(zhǔn)觸控，但是較為耗時(shí)且復(fù)雜，長時(shí)間使用容易造成用戶疲勞。當(dāng)前AR交互顯示示例，如圖2。

三、用戶需求研究

（一）目標(biāo)用戶確定

通過問卷調(diào)研的方式，初步確定飲食場景下AR智能產(chǎn)品的主要受眾，問卷設(shè)計(jì)分為3類問題：基礎(chǔ)信息類、冰箱使用和日常飲食情況統(tǒng)計(jì)、對(duì)于AR產(chǎn)品和智能家居的了解接受程度。通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)放問卷，共回收200份問卷，其中共199份有效問卷。經(jīng)信效度檢驗(yàn)得到問卷結(jié)果置信，而后將基礎(chǔ)身份信息結(jié)果（工作、學(xué)歷、婚姻等）進(jìn)行聚類，大致可分為3類用戶群體：1）26-40歲，工作在一線城市的未婚職場人士；2）18-25歲，大學(xué)生群體；3）40歲以上，二三線城市穩(wěn)定的已婚人士。聚類結(jié)果，如表1。

而后將3類人群與使用冰箱的不同原因交叉卡方檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)3類人群內(nèi)除卻做飯備菜之外，在使用冰箱的動(dòng)機(jī)上略有差異，年輕化的人群會(huì)存放水果零食化妝品等，年長的人群則會(huì)存放剩飯剩菜。而通過將3類人群與AR產(chǎn)品、智能家居、智能冰箱的了解程度進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析得到：年輕人、學(xué)歷更高的人、處于一線城市的人大多使用或經(jīng)常使用AR產(chǎn)品，較為年長的二三線城市用戶缺少對(duì)AR產(chǎn)品的了解，且工作時(shí)間更長的人在日常生活中更頻繁地使用智能家居。對(duì)應(yīng)分析結(jié)果如圖所示，點(diǎn)的距離越近代表此類人群特征與AR產(chǎn)品和智能家居相關(guān)性越強(qiáng)。不同人群特征維度與AR產(chǎn)品、智能家居的對(duì)應(yīng)分析結(jié)果，如圖3。

由此確定智能AR飲食管理系統(tǒng)的主要目標(biāo)用戶為年齡在26-40歲，工作在一線城市、工作較忙的未婚職場人士，其在生活中使用過智能家居或智能冰箱，對(duì)AR產(chǎn)品有一定了解，根據(jù)問卷中使用冰箱的痛點(diǎn)初步了解，此類人群做飯頻率一周4—6次左右，很少有時(shí)間整理冰箱，收納混亂，不了解食材存放時(shí)間和類別，不熟悉食材烹飪方式等。

（二）用戶需求分析

針對(duì)目標(biāo)用戶群體進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化的訪談，挖掘用戶使用冰箱以及在廚房烹飪中的問題。整理用戶需求如，經(jīng)常忘記提前解凍肉類，沒有及時(shí)清理變質(zhì)的食材，冰箱的存儲(chǔ)空間總是不足，邊做飯邊看菜譜很麻煩且經(jīng)常忘記操作步驟，在意飲食營養(yǎng)搭配的健康，但對(duì)于相關(guān)知識(shí)了解不多。同時(shí)他們希望未來的食材管理和飲食管理，能夠更加智能化地感知自己的需求。根據(jù)問卷及訪談結(jié)果，繪制用戶畫像，如圖4。

選擇用戶常見的應(yīng)用場景“終于放假回家，心血來潮，要嘗試一個(gè)新的菜式”制作用戶旅程圖，來幫助我們發(fā)現(xiàn)用戶在使用場景下的問題痛點(diǎn)，尋找產(chǎn)品機(jī)會(huì)點(diǎn)，如圖5。

（三）需求總結(jié)

通過定量與定性用戶調(diào)研方式，能夠發(fā)現(xiàn)用戶對(duì)智能冰箱和廚房烹飪中的痛點(diǎn)主要分布在冰箱食材管理、菜譜推薦與烹飪流程3類場景下。冰箱食材管理方面主要有找不到想要的食材，無法獲取想做菜譜的食材，不知道食材的處理方法、用法用量及保存條件，食材異味串味、變質(zhì)。菜譜推薦方面有不知道菜譜內(nèi)各類食材營養(yǎng)成分，家里食材無法滿足菜譜上的搭配需求。烹飪流程方面有忘記解凍肉類，一邊查看菜譜一邊做飯很麻煩，菜譜難以記憶，烹飪過程中誤操作，烹飪方式復(fù)雜時(shí)忘記下一步操作?？梢娪脩敉袋c(diǎn)需求主要集中在食材尋找、操作復(fù)雜、難以記憶復(fù)雜信息、多設(shè)備協(xié)同操作復(fù)雜等方面。后續(xù)將以用戶需求和機(jī)會(huì)點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，梳理AR場景下智能冰箱飲食系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略以及發(fā)散設(shè)計(jì)產(chǎn)品功能。

四、AR場景下智能冰箱飲食系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略

（一）智能記憶與主動(dòng)響應(yīng)減少用戶操作和記憶成本

智能冰箱應(yīng)在智能家居的系統(tǒng)內(nèi)，盡可能滿足能夠主動(dòng)感知人的行為變化，滿足多樣化的交互設(shè)計(jì)需求[8]。當(dāng)前智能冰箱雖然承擔(dān)了食材的識(shí)別記錄和菜譜推薦功能，但多為用戶主動(dòng)手動(dòng)操作，冰箱并沒有提供“智能”的幫助。智能的飲食系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備一定主動(dòng)性，例如，能夠捕捉用戶錄入的食材信息，識(shí)別食材種類、新鮮度、制作方法等，同時(shí)從動(dòng)作、情緒、語音等多模態(tài)記錄用戶的飲食偏好和行為習(xí)慣并記憶存儲(chǔ)。而當(dāng)系統(tǒng)再次捕捉到用戶意圖和行為時(shí)，能夠根據(jù)記憶信息及時(shí)作出響應(yīng)行為。例如，當(dāng)用戶經(jīng)常根據(jù)菜譜制作某一道菜，且在制作過程中下達(dá)了“不加糖”的指令，那么當(dāng)用戶再次購入菜譜中食材時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)識(shí)別用戶當(dāng)前烹飪步驟，在烹飪過程中給予烹飪提示，并主動(dòng)刪除“加糖”步驟。在AR技術(shù)的加入后，系統(tǒng)對(duì)于操作步驟、菜品位置、烹飪提示的顯示也可以根據(jù)不同的場景將顯示信息與真實(shí)物體相結(jié)合，提供便捷、恰當(dāng)、高效的顯示體驗(yàn)。同時(shí)其在傳統(tǒng)界面信息的表達(dá)上可增加動(dòng)態(tài)顯示、高亮發(fā)光、聲音提示等效果，能引起用戶的注意，直觀有效地傳達(dá)信息，減少用戶的操作和記憶成本，使用戶的使用過程簡單且愉悅[9]。AR系統(tǒng)智能響應(yīng)策略，如圖6。

（二）多模態(tài)協(xié)同交互增加用戶與環(huán)境互動(dòng)沉浸感

家居環(huán)境作為一個(gè)有溫度的舒適場所，智能的家居產(chǎn)品系統(tǒng)不應(yīng)只追求智能化的顯示和平面化的交互，而是應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有的物理設(shè)備上通過新技術(shù)賦能，使智能設(shè)備與物理場景交互達(dá)到平衡。在環(huán)境中，人與外界自然的交互方式需要多模態(tài)多感官。因此，智能廚房飲食產(chǎn)品系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)使用多模態(tài)的交互方式，為用戶營造在物理環(huán)境基礎(chǔ)上更具互動(dòng)感和沉浸感的交互體驗(yàn)。產(chǎn)品系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)前用戶的所處情景、用戶不同模態(tài)的行為如眼動(dòng)、情緒、手勢、表情、肢體語言等多個(gè)模態(tài)判斷用戶意圖，并使用包含界面、光效、語音、觸感等多個(gè)模態(tài)的系統(tǒng)輸出配合給予用戶恰當(dāng)反饋。在AR技術(shù)的賦能下，能夠使用戶達(dá)到基于真實(shí)物理場景，但更順暢增強(qiáng)的交互體驗(yàn)，使用戶不脫離生活場景，提高用戶與周圍環(huán)境的互動(dòng)表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)用戶獲得在現(xiàn)實(shí)場景下更沉浸的體驗(yàn)，來讓用戶達(dá)到心流體驗(yàn)的感受。多模態(tài)協(xié)同交互策略，如圖7。

（三）個(gè)性化的交互方式賦能產(chǎn)品情感價(jià)值

對(duì)于年輕化的群體，智能家居不僅作為一個(gè)效率工具，也將為其提供更多的情緒價(jià)值和情感體驗(yàn)。AR產(chǎn)品的交互摒棄傳統(tǒng)按鍵，多以手勢交互為主，少數(shù)配合語音交互，眼動(dòng)識(shí)別，體感識(shí)別等多維度的交互方式。但手勢交互多比較復(fù)雜，具有一定的學(xué)習(xí)成本，在廚房飲食條件下，用戶通常會(huì)進(jìn)行，拿取、擺放、扔垃圾、翻炒、切菜、翻菜譜等常用手勢，飲食系統(tǒng)的交互手勢應(yīng)在保證易學(xué)性與易用性的基礎(chǔ)上，選擇貼合烹飪場景用戶心理模型的手勢交互方式，減少用戶的學(xué)習(xí)成本。同時(shí)，每個(gè)用戶在家居場景下的交互習(xí)慣會(huì)略有不同，可考慮開放手勢自定義，讓用戶定義自己的手勢含義，為用戶打造更具趣味和溫度的廚房體驗(yàn)，賦予用戶更生動(dòng)的體驗(yàn)。對(duì)于年輕化的群體，也可以考慮產(chǎn)品的游戲化設(shè)計(jì)，對(duì)烹飪環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，達(dá)成不同的烹飪?nèi)蝿?wù)、食材管理成就等激勵(lì)用戶參與，為產(chǎn)品賦予更多的情感價(jià)值。產(chǎn)品情感價(jià)值策略，如圖8。

五、智能飲食管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）產(chǎn)品定位

產(chǎn)品定位為基于AR場景下的智能飲食管理系統(tǒng)，將運(yùn)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，結(jié)合智能家居環(huán)境，來解決用戶在冰箱食材管理與使用菜譜做飯過程中可能遇到的問題，來幫助用戶提高烹飪效率和生活滿意度。

參照用戶的痛點(diǎn)及需求，在“冰箱內(nèi)食材管理”“冰箱空間管理”“菜譜使用”“消息提醒”“其他”5個(gè)方面分別進(jìn)行了功能發(fā)散。通過kano分析得到產(chǎn)品的魅力屬性功能有能夠針對(duì)特殊飲食習(xí)慣進(jìn)行建議，根據(jù)冰箱內(nèi)食材、營養(yǎng)、時(shí)令、喜好推薦菜譜，并能夠從現(xiàn)有食材找尋推薦菜譜中可替代食材，在烹飪時(shí)可以提示步驟操作。結(jié)合卡諾分析得出的結(jié)果，根據(jù)用戶的行為動(dòng)線“查看信息——打開冰箱——查看并選擇菜譜——開始烹飪”，得出信息架構(gòu)，包含“查看”“菜譜”“烹飪”“我的”4個(gè)功能模塊。

（二）產(chǎn)品功能

通過“用戶從超市回家，存放買到的食材，尋找想要的菜譜，準(zhǔn)備所需食材并做飯”的流程串聯(lián)產(chǎn)品功能，并從4個(gè)任務(wù)情景介紹功能。

1.“食材”功能模塊：分物品列表和實(shí)景縮略兩個(gè)區(qū)域展示冰箱內(nèi)物品的存放位置，列表區(qū)域主要展示物品的名稱、保質(zhì)期等信息，結(jié)構(gòu)式主要方便用戶定位要尋找的物品在冰箱中的實(shí)際位置?！笆巢摹惫δ芙缑嫘Ч麍D，如圖9。

冰箱在放入物品時(shí)可以自動(dòng)識(shí)別物品信息，并為用戶建議最恰當(dāng)?shù)膬?chǔ)存位置以及儲(chǔ)存條件，為用戶提供便利。在用戶尋找食材的過程中，語音或輸入想尋找的食材，系統(tǒng)則會(huì)使用AR的方法在三維空間中高亮顯示物品位置，方便尋找，如圖10。

2.“菜譜”功能模塊：用戶可以通過以下3種方式選擇自己想做的菜譜：外部導(dǎo)入菜單，通過手機(jī)與冰箱終端的互聯(lián)，用戶可以將外部查詢到的菜譜“咻”的一下導(dǎo)入進(jìn)冰箱AR系統(tǒng)。一鍵導(dǎo)入效果圖，如圖11。

瀏覽熱門推薦菜譜，系統(tǒng)可以根據(jù)時(shí)下熱門和實(shí)際已有食材進(jìn)行菜譜的推薦。系統(tǒng)也可以智能檢測箱內(nèi)的剩余食材和保質(zhì)期，并根據(jù)冰箱內(nèi)現(xiàn)有食材進(jìn)行菜譜的推薦，如若用戶選擇的某種菜譜的某種食材缺失，系統(tǒng)將提示用戶，并根據(jù)冰箱內(nèi)現(xiàn)有食材為用戶提供替換方案，提高食材的利用率。

3.“烹飪”功能模塊：可根據(jù)選定的菜譜選擇視頻與圖文兩種查看的模式，系統(tǒng)為用戶提供分步驟的教程跟隨，方便用戶在進(jìn)行烹飪操作的過程中直接查看教程，用戶也可以根據(jù)自身需求，將界面隨意排布到合適位置，并進(jìn)行縮放操作。視頻可以根據(jù)用戶當(dāng)前操作情況自動(dòng)調(diào)整應(yīng)當(dāng)播放的模塊，當(dāng)用戶左右滑動(dòng)時(shí)也可以調(diào)節(jié)視頻進(jìn)度。在烹飪的過程中，為了方便用戶操作提供計(jì)時(shí)功能，同時(shí)用戶可以通過簡單的手勢交互進(jìn)行拍照和攝像來記錄烹飪過程。用戶可通過框選+捏合的方式，模擬照相機(jī)的快門裝置的手勢進(jìn)行拍照記錄，貼合用戶的心理模型，提升用戶體驗(yàn)。視頻教程及拍照效果圖，如圖12。

4.“我的”功能模塊：系統(tǒng)可根據(jù)家庭成員的信息如喜好，特殊飲食需求和習(xí)慣做出智能的飲食管理和推薦。用戶可進(jìn)行冰箱內(nèi)溫度以及其他功能的設(shè)置調(diào)節(jié)，同時(shí)，可以在此模塊下控制冰箱的提醒如清潔提醒、食物變質(zhì)提醒等。

（三）創(chuàng)新點(diǎn)

我們對(duì)于在AR系統(tǒng)中進(jìn)行操作任務(wù)的部分手勢，運(yùn)用層次分析法來選取創(chuàng)新的手勢交互方式。在進(jìn)行手勢選取時(shí)，首先要避免跟全局或者其他模塊手勢沖突。其次是不能和用戶日常生活和行為習(xí)慣有所沖突。不同場景下，需要考慮手勢的容錯(cuò)率和精準(zhǔn)性。好的手勢交互需要遵循符合用戶本身的行為習(xí)慣的習(xí)慣性原則、手勢引導(dǎo)用戶快速掌握的引導(dǎo)性原則，以及合理性原則。

基于以上資料，我們運(yùn)用了層次分析法來選擇交互手勢。選取目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層與方案層，然后分別對(duì)每層根據(jù)上一層做層次分析法，用成對(duì)比較法和1-9尺度構(gòu)造判斷矩陣，將準(zhǔn)則層各因素兩兩比較按照1-9尺度進(jìn)行定量描述。4個(gè)層次的指標(biāo)，如圖13。

以烹飪模塊下的拍照任務(wù)手勢為例：手勢設(shè)計(jì)分以下4種，分別是抓取手勢進(jìn)行拍照，即用雙手拽出一個(gè)取景框；輕捏手勢進(jìn)行拍照，即用雙手輕捏代表按下快門，再拉出整個(gè)取景框；劃取景框?qū)蔷€進(jìn)行拍照以及按下照相機(jī)快門的手勢進(jìn)行拍照。特色交互手勢示例圖，如圖14。

對(duì)準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的權(quán)重分別計(jì)算可以得到，在準(zhǔn)則層，安全性和自然性對(duì)AR烹飪場景下交互手勢的選擇影響最大，舒適性對(duì)于交互手勢的選擇影響最小。其中安全性中的在烹飪場景下、不會(huì)引發(fā)危險(xiǎn)與不會(huì)因?yàn)榕c真實(shí)場景動(dòng)作矛盾而影響真實(shí)的烹飪過程；自然性中的手勢操作符合使用場景、存在隱喻、符合用戶日常手勢交流習(xí)慣對(duì)方案決策的影響較大。

而方案層的計(jì)算結(jié)果顯示，方案四在安全性與自然性上的權(quán)重較高，將方案按權(quán)重大小排序：方案四總權(quán)重為0.527>方案一（0.199）>方案二（0.168）>方案三（0.106），最終方案四對(duì)于目標(biāo)層的影響因子總權(quán)重最高，因此選擇方案四作為拍照記錄的交互手勢。影響因素權(quán)重表，如表2。

通過層次分析法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以得到，在烹飪場景下的AR交互手勢設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)保證不會(huì)影響烹飪過程，造成安全隱患等危險(xiǎn)，且手勢設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)貼近自然，符合用戶的日常手勢交流習(xí)慣，貼近用戶的心理模型，以降低用戶的學(xué)習(xí)記憶成本。這樣的交互手勢設(shè)計(jì)可以在保證安全的情況下，盡量讓用戶的手勢操作流暢、合理、自然，以提高用戶對(duì)于系統(tǒng)的滿意度。

因此，我們?cè)诤罄m(xù)的手勢設(shè)計(jì)中，將用戶的日常行為習(xí)慣納入完善交互設(shè)計(jì)的考慮因素，將手勢與用戶的心理模型充分結(jié)合，應(yīng)用于計(jì)時(shí)設(shè)置、頁面清理等多處AR交互場合，旨在給用戶帶來最佳的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互體驗(yàn)。交互手勢示例表，如表3。

結(jié)論

在萬物互聯(lián)的時(shí)代，智能家居已成為必然的趨勢，將虛擬現(xiàn)實(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入進(jìn)智能家居的場景中，將會(huì)為智能家居帶來新的變化和發(fā)展。廚房場景與飲食息息相關(guān)，是家居生活的重要部分，新技術(shù)與智能家居的結(jié)合也將為智能廚房場景帶來新的想象空間。以用戶需求為中心的智能家居設(shè)計(jì)也將為人們帶來更便捷、智能、美好的居家生活。

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