吳琳，盧章平，李明珠

不同圖標(biāo)深度對(duì)認(rèn)知績(jī)效的影響研究

吳琳，盧章平，李明珠

（江蘇大學(xué)，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

分析人對(duì)圖標(biāo)深度在不同類型界面中認(rèn)知資源的分配。通過(guò)眼動(dòng)追蹤實(shí)驗(yàn)，獲得在單一深度圖標(biāo)集和混合深度圖標(biāo)集中搜索3類深度圖標(biāo)時(shí)的行為反應(yīng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上收集各深度主觀滿意度評(píng)價(jià)。不同深度圖標(biāo)之間搜索質(zhì)量具有顯著差異。在單一深度圖標(biāo)集中，搜索目標(biāo)的深度與視覺搜索效率呈負(fù)相關(guān)。在混合深度圖標(biāo)集中，中等深度圖標(biāo)的搜索效率最高，不同深度圖標(biāo)對(duì)認(rèn)知負(fù)荷的影響沒有顯著差異。此外，收集被試對(duì)3類圖標(biāo)的主觀評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示中等深度圖標(biāo)具有更高的主觀滿意度。圖形深度的刺激影響人對(duì)搜索策略的選擇，除把握?qǐng)D標(biāo)個(gè)體的設(shè)計(jì)元素特性外，需同時(shí)注重不同界面環(huán)境的影響。使用中等深度的圖標(biāo)，可增加圖標(biāo)的可識(shí)別性和差異性，在混合深度圖標(biāo)集中能提升視覺搜索質(zhì)量，并提供更好的使用體驗(yàn)。

深度知覺；圖標(biāo)；認(rèn)知績(jī)效；視覺搜索；眼動(dòng)追蹤

在生活中瀏覽靜態(tài)圖片時(shí)，大腦似乎自然就能感知到圖片中事物的維度特征。實(shí)際上，對(duì)于各類靜態(tài)圖像，人需要通過(guò)各類線索分辨觀測(cè)物的空間信息[1]。僅按照用戶偏好選擇扁平化或擬物化的風(fēng)格來(lái)統(tǒng)一界面，難以解決使用效率問(wèn)題。研究人眼接收視覺信息過(guò)程，了解圖形空間維度特征對(duì)視覺感知的影響，可以為用戶帶來(lái)高效流暢的視覺體驗(yàn)。

1 理論基礎(chǔ)與文獻(xiàn)回顧

大腦對(duì)圖形空間遠(yuǎn)近、立體的心理判斷，會(huì)產(chǎn)生具有深度的三維空間知覺，稱為深度知覺，可認(rèn)知物體的深度和距離[2]。在手機(jī)、電腦等設(shè)備的數(shù)字界面中，用戶通過(guò)一般的視覺信息組織規(guī)律，對(duì)界面中視覺元素進(jìn)行識(shí)別選擇與過(guò)濾，最后鎖定需求信息。由陳奎伯的研究可知，通過(guò)深度線索的圖像刺激，激活了腦部與回憶物體有關(guān)的腹側(cè)枕葉區(qū)[3]。同樣，在平面數(shù)字界面中，用戶可以感受立體的視覺空間概念，鏈接了對(duì)事物的記憶，結(jié)合界面中具有三維視覺特征代表的圖形線索，在腦中形成立體的空間概念。這種空間感知的形成方式，是用戶視覺感知與圖像線索相互推動(dòng)的作用下所達(dá)成的。Gilbson提出視覺空間的感知是可以直接被獲取的，無(wú)需借助經(jīng)驗(yàn)等認(rèn)知或推理過(guò)程，但其中強(qiáng)調(diào)的是：物體漸變的紋理材質(zhì)以及投射在物體上流動(dòng)的光線等空間中的動(dòng)態(tài)信息[4]。Gilbson的直接感知理論雖然存在極大的爭(zhēng)議，但不可否認(rèn)的是，這些空間中的動(dòng)態(tài)信息確實(shí)是強(qiáng)有力的空間感知線索。與此不同的另一觀點(diǎn)認(rèn)為，需要依靠元素間的空間關(guān)系來(lái)組織信息并推斷其空間深度[5]，部分圖像線索可以輕松獲取，還有一部分是需要通過(guò)一定的視覺思維進(jìn)行組織的，由此可以合理推斷出空間圖像線索的刺激強(qiáng)度是有所不同的。

擬物的設(shè)計(jì)擁有豐富的色彩效果、細(xì)膩的光影效果、逼真的材質(zhì)表現(xiàn)。然而，扁平的設(shè)計(jì)去除了裝飾效果，采用了更加凝練的圖形表達(dá)，2種設(shè)計(jì)創(chuàng)造出不同的視覺空間概念。阿恩海姆以傳統(tǒng)藝術(shù)繪畫為例，將繪畫所呈現(xiàn)的空間概念以百分比作為衡量方式，當(dāng)圖像呈現(xiàn)完全被壓扁為平面上的投影時(shí)，處于恒常性為百分之零的空間概念；而圖像呈現(xiàn)占據(jù)一個(gè)完整的三維空間時(shí)，處于恒常性為100%的空間概念[6]。在圖標(biāo)設(shè)計(jì)的視覺化表現(xiàn)方式中，即使是“扁平化”或“擬物化”的形式也并不會(huì)完全走向這2種極端的空間概念，只是離某個(gè)端點(diǎn)較為相近。

1.1 圖標(biāo)的認(rèn)知績(jī)效

這些處于不同程度的圖形視覺深度，對(duì)用戶視覺感知有不同程度的刺激，使用戶采用的信息加工方式有所區(qū)別，進(jìn)而影響用戶的認(rèn)知績(jī)效。近年來(lái)，扁平化與擬物化設(shè)計(jì)風(fēng)格成為研究熱點(diǎn)問(wèn)題，大量研究比較分析了圖標(biāo)風(fēng)格對(duì)圖標(biāo)認(rèn)知、搜索效率等的影響。袁浩等通過(guò)分析眼動(dòng)行為數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，用戶識(shí)別扁平化圖標(biāo)時(shí)的搜索速度、準(zhǔn)確度及專注程度都低于擬物化圖標(biāo)，然而用戶主觀評(píng)價(jià)卻與實(shí)際操作行為數(shù)據(jù)相反[7]。任宏等通過(guò)對(duì)行為數(shù)據(jù)的分析，得出扁平化圖標(biāo)刺激下用戶具有更高的注意程度、認(rèn)知度和操作效率[8]。事實(shí)上，設(shè)計(jì)風(fēng)格背后各元素的組成與用戶的視覺接收機(jī)制是一項(xiàng)逆向互推的過(guò)程。對(duì)圖形元素進(jìn)行拆解，研究認(rèn)知過(guò)程中的行為、心理反應(yīng)結(jié)果，進(jìn)而評(píng)價(jià)圖標(biāo)質(zhì)量，有利于后期的迭代優(yōu)化，如King等將客觀設(shè)計(jì)特征（視覺復(fù)雜性）與主觀設(shè)計(jì)感知（用戶初始印象）聯(lián)系起來(lái)[9]。具體到圖標(biāo)呈現(xiàn)如何影響用戶注意力，在Lin等的研究中，通過(guò)眼動(dòng)追蹤測(cè)量參與者對(duì)圖標(biāo)背景、線面、文字與圖形的首次注視行為數(shù)據(jù)，并結(jié)合注意力的主觀評(píng)價(jià)進(jìn)行了分析[10]。涉及組織圖標(biāo)的元素眾多，各類要素包括圖標(biāo)大小、形狀、密度和顏色等，并且都有對(duì)其效果評(píng)價(jià)的實(shí)證研究[11]。就研究結(jié)果而言，圖標(biāo)的風(fēng)格或某幾種元素呈現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)用戶搜索效率的影響還存在一定的差異。需要注意的是，僅僅研究部分元素或某個(gè)極端深度的圖形已經(jīng)不夠，需要對(duì)圖標(biāo)各元素形成的深度線索進(jìn)行歸類，再重新歸納圖形整體的空間概念。如測(cè)量導(dǎo)航形式對(duì)用戶認(rèn)知績(jī)效的影響，研究發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站導(dǎo)航的深度層次對(duì)認(rèn)知具有顯著影響[12]。

1.2 形成深度線索的設(shè)計(jì)方式

個(gè)體依賴于各種單眼線索對(duì)靜態(tài)圖像產(chǎn)生深度知覺，通過(guò)調(diào)節(jié)眼睛水晶體和運(yùn)動(dòng)視差，可以獲取環(huán)境中的一些線索：遮擋、線條透視、空氣透視、相對(duì)高度、紋理梯度、運(yùn)動(dòng)視差與運(yùn)動(dòng)透視[13]。內(nèi)容延伸至設(shè)計(jì)，總結(jié)蘋果與安卓應(yīng)用市場(chǎng)中現(xiàn)有移動(dòng)音頻類應(yīng)用排行榜各前50項(xiàng)，去除重復(fù)共78款應(yīng)用圖標(biāo)，形成視覺深度線索相關(guān)的設(shè)計(jì)方式有：圖與底、重疊、透視、梯度、紋理與投影（因使用移動(dòng)智能設(shè)備時(shí)用戶與設(shè)備通常相對(duì)靜止，所以不涉及運(yùn)動(dòng)視差與運(yùn)動(dòng)透視）。再次組織以上設(shè)計(jì)方法用于圖標(biāo)設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)圖標(biāo)深度的調(diào)整改變了圖形所傳達(dá)的語(yǔ)義明確程度，以及圖形所表現(xiàn)的視覺簡(jiǎn)潔程度，在擁有大量應(yīng)用的移動(dòng)界面中會(huì)影響用戶的認(rèn)知效率，降低了用戶的體驗(yàn)感受。

2 研究方法

2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

實(shí)驗(yàn)將圍繞用戶在移動(dòng)界面的視覺搜索行為，以圖標(biāo)的整體深度呈現(xiàn)作為變量，探討圖標(biāo)深度在不同類型的界面中對(duì)認(rèn)知績(jī)效的影響。研究提出以下假設(shè)：

1）圖形深度對(duì)搜索效率具有顯著影響，強(qiáng)深度圖標(biāo)擁有突出的個(gè)體特征，圖標(biāo)間干擾性大，弱深度圖標(biāo)差異性小對(duì)視覺刺激不足，因此這2種圖標(biāo)的搜索需要更多的凝視時(shí)間、更復(fù)雜的掃視路徑。

2）圖形深度對(duì)信息認(rèn)知負(fù)荷具有顯著影響，低深度圖形相比強(qiáng)深度圖形與已有認(rèn)知中的事物的相似程度低，用戶需要付出更大的努力來(lái)搜尋記憶，以匹配低深度圖形。

3）中等深度的圖標(biāo)具有明確的語(yǔ)義和適度的圖形復(fù)雜度，在周邊影響較為復(fù)雜的混合圖標(biāo)集中可以提高認(rèn)知效率。瞳孔直徑變小在一定程度上意味著認(rèn)知難度降低，因此瞳孔直徑縮小，促使凝視時(shí)間一同減少。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

將APP的圖標(biāo)作為研究對(duì)象，選取音樂APP中常見樂器作為基本元素設(shè)計(jì)圖標(biāo)，將圖標(biāo)設(shè)定3種深度，作為變量因素，見圖1。其中，弱深度采用概括事物特征的圖形，且僅使用圖與底的設(shè)計(jì)方式；中深度采用概括性圖形，且使用圖與底、透視、梯度、柔和光影的設(shè)計(jì)方式；強(qiáng)深度采用還原事物特征的圖形表達(dá)，且使用逼真的光影和模擬原事物材質(zhì)紋理的設(shè)計(jì)方式。

圖1 3種圖標(biāo)深度

同時(shí)，為了便于比較不同深度圖標(biāo)適用的界面類型，將3類深度圖標(biāo)分別置于模擬的iPhone x手機(jī)界面中，選擇不同時(shí)期ios系統(tǒng)中的3類圖標(biāo)組成4類測(cè)試界面，分別為：ios-ios6中選取強(qiáng)深度圖標(biāo)集、ios14中選取弱深度圖標(biāo)集、網(wǎng)絡(luò)采集作為中深度圖標(biāo)集以及隨機(jī)混合3種深度圖標(biāo)組成混合深度圖標(biāo)集（為使3類深度圖標(biāo)的色彩、內(nèi)容等元素保持一致，調(diào)整了部分原系統(tǒng)圖標(biāo)）。實(shí)驗(yàn)分2個(gè)部分進(jìn)行，共6張實(shí)驗(yàn)材料（見圖2），第1部分為：在弱、中、強(qiáng)3類深度圖標(biāo)集中搜索與集中圖標(biāo)同類型深度的圖標(biāo)；第2部分為：在混合深度圖標(biāo)集中分別搜索弱、中、強(qiáng)3類深度的圖標(biāo)。所有圖標(biāo)集均模擬ios14的界面布局方式，為使4類圖標(biāo)集達(dá)到統(tǒng)一深度且集與集之間每個(gè)圖標(biāo)表達(dá)的含義保持一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，適當(dāng)修改部分圖標(biāo)深度，并在老版本ios系統(tǒng)中增添沒有的功能圖標(biāo)。

最后選取主觀評(píng)價(jià)與客觀行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，客觀行為數(shù)據(jù)將統(tǒng)計(jì)搜索任務(wù)中的總注視持續(xù)時(shí)間和注視次數(shù)，分析比較被試對(duì)圖形深度處理時(shí)間的影響，通過(guò)可視化的掃視路徑圖來(lái)直觀了解被試搜索圖標(biāo)時(shí)的認(rèn)知處理過(guò)程。此外，綜合瞳孔直徑和任務(wù)知覺難度主觀評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)圖標(biāo)深度對(duì)被試認(rèn)知過(guò)程產(chǎn)生的心理負(fù)荷。根據(jù)已有研究驗(yàn)證的瞳孔變化、凝視時(shí)長(zhǎng)和掃視路徑，可發(fā)現(xiàn)用戶對(duì)圖標(biāo)信息加工所付出的努力程度及加工效率，綜合以上指標(biāo)可以有效考察圖標(biāo)的認(rèn)知績(jī)效[14]。主觀評(píng)價(jià)部分通過(guò)收集問(wèn)卷獲得，每份問(wèn)卷由被試基本信息、任務(wù)知覺難度、主觀滿意度3部分內(nèi)容共25題組成。其中，任務(wù)知覺難度依據(jù)Kahn等[15]有關(guān)任務(wù)知覺難度的相關(guān)問(wèn)題，對(duì)此次研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了改寫，調(diào)整為對(duì)目標(biāo)搜索的難易程度評(píng)價(jià)和根據(jù)周邊圖標(biāo)區(qū)分目標(biāo)的難易程度。

圖2 實(shí)驗(yàn)材料

2.3 參與被試

參與者為在讀大學(xué)生、研究生共計(jì)35人，年齡為18～26歲，視力或矯正視力均達(dá)到1.0以上，無(wú)色盲。所有被試無(wú)行為缺陷，均為右利手，均有移動(dòng)應(yīng)用使用經(jīng)驗(yàn)且了解樂器的實(shí)物外觀特征。

2.4 實(shí)驗(yàn)裝置與環(huán)境

實(shí)驗(yàn)使用Tobii 60眼動(dòng)儀采集眼動(dòng)數(shù)據(jù)，采樣頻率為60 Hz，分辨率為1 280×1 024。實(shí)驗(yàn)在江蘇大學(xué)藝術(shù)學(xué)院人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地光線良好，環(huán)境安靜。

2.5 實(shí)驗(yàn)流程

本實(shí)驗(yàn)被試的主要任務(wù)是對(duì)圖標(biāo)進(jìn)行視覺搜索，為使3類深度水平之間不相互影響，采用獨(dú)立組設(shè)計(jì)方式，被試分為10人一組，每位被試需要完成2次搜索任務(wù)，見圖3。

圖3 實(shí)驗(yàn)流程

實(shí)驗(yàn)開始前，向每名被試說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康模v解實(shí)驗(yàn)大致流程，解答被試疑惑，幫助其消除緊張情緒，校準(zhǔn)視覺中心。屏幕首先發(fā)布文字描述的搜索任務(wù)，隨后屏幕中央出現(xiàn)“+”號(hào)，提示被試集中注意開始搜索界面，出現(xiàn)模擬手機(jī)界面圖片后被試依據(jù)發(fā)布的搜索任務(wù)盡快搜索目標(biāo)，確定找到正確圖標(biāo)后點(diǎn)擊圖片進(jìn)行第2部分的混合深度圖標(biāo)集的搜索，流程與第1部分相同，按照任務(wù)被試選擇正確圖標(biāo)后結(jié)束測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由實(shí)驗(yàn)人員引導(dǎo)被試填寫對(duì)不同深度圖標(biāo)的主觀評(píng)價(jià)量表。

3 結(jié)果與分析

最終統(tǒng)計(jì)分析弱深度圖標(biāo)集搜索弱深度圖標(biāo)（1）、中深度圖標(biāo)集搜索中深度圖標(biāo)（1）、強(qiáng)深度圖標(biāo)集搜索強(qiáng)深度圖標(biāo)（1）、混合深度圖標(biāo)集搜索弱深度圖標(biāo)（2）、混合深度圖標(biāo)集搜索中深度圖標(biāo)（2）、混合深度圖標(biāo)集搜索強(qiáng)深度圖標(biāo)（2）共6項(xiàng)搜索任務(wù)中的眼動(dòng)行為數(shù)據(jù)。選取采樣率達(dá)到80%以上的眼動(dòng)行為數(shù)據(jù)，共有30位被試達(dá)到指標(biāo)并完成。

3.1 視覺搜索質(zhì)量

在單一深度的圖標(biāo)集中，搜索圖標(biāo)的認(rèn)知處理時(shí)間與次數(shù)隨圖形深度的增加而遞增。強(qiáng)深度的圖標(biāo)在單一深度圖標(biāo)集中平均注視持續(xù)時(shí)間達(dá)7 645 ms，注視次數(shù)也高達(dá)23次，且有一名被試在混合集中搜索強(qiáng)深度圖標(biāo)時(shí)選擇錯(cuò)誤，經(jīng)過(guò)訪談該被試表示混合集圖標(biāo)間的干擾性太強(qiáng)不易搜索目標(biāo)。

在混合深度的圖標(biāo)集中，弱深度圖標(biāo)的注視時(shí)間最長(zhǎng)，注視次數(shù)也更為頻繁。搜索中等深度目標(biāo)圖形時(shí)的認(rèn)知處理時(shí)間在所有搜索任務(wù)中最短，平均4 000 ms內(nèi)可以識(shí)別并選擇到任務(wù)目標(biāo)，見表1。

對(duì)3類深度圖標(biāo)的注視持時(shí)間、注視次數(shù)進(jìn)行單因素方差分析，數(shù)據(jù)結(jié)果見表2。行為數(shù)據(jù)表明，改變圖標(biāo)圖形深度對(duì)信息處理時(shí)間有顯著性影響（凝視時(shí)間=3.25，=0.012，<0.05；凝視次數(shù)=2.748，=0.028，<0.05）。

表1 凝視時(shí)間、凝視次數(shù)和掃視次數(shù)描述統(tǒng)計(jì)

Tab.1 Descriptive statistics results of fixation duration, fixatin count and saccade count

表2 凝視時(shí)間、凝視次數(shù)和掃視次數(shù)的單因素方差分析

Tab.2 Anova results of fixation duration, fixatin count and saccade count

繼續(xù)檢驗(yàn)掃視次數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)圖標(biāo)深度雖然對(duì)凝視次數(shù)有顯著影響，但對(duì)掃視次數(shù)沒有顯著影響（=2.234，=0.064，>0.05）。通過(guò)折線圖的趨勢(shì)變化，比較凝視次數(shù)與掃視次數(shù)的相關(guān)性。經(jīng)過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，凝視次數(shù)與掃視次數(shù)在6類圖標(biāo)搜索任務(wù)中都表現(xiàn)出基本相同的變化趨勢(shì)，見圖4。在單一深度與混合深度圖標(biāo)集中，相較凝視次數(shù)都需要花費(fèi)更多的掃視次數(shù)才能找到目標(biāo)圖標(biāo)。

圖4 凝視次數(shù)和掃視次數(shù)的比較

由于在2和1組中分別出現(xiàn)46和50次異常掃視次數(shù)，所以繼續(xù)進(jìn)行對(duì)比研究。2張掃視路徑圖顯示，強(qiáng)深度圖標(biāo)集除目標(biāo)以外，在其他圖標(biāo)上也停留了較長(zhǎng)時(shí)間，需要對(duì)界面中的圖標(biāo)進(jìn)行反復(fù)觀察比較才能找到任務(wù)目標(biāo)，見圖5中的1.6。雖然2.6的掃視點(diǎn)很密集，但可以較快識(shí)別。

從掃視疊加圖來(lái)看，在單一深度圖標(biāo)集中1和1的掃視路徑由搜索目標(biāo)為點(diǎn)向外呈射線形，1的搜索路徑更集中于注視范圍內(nèi)最外圍的圖標(biāo)上，呈“口”字形來(lái)回掃視。在混合深度圖標(biāo)集中，搜索2時(shí)注視點(diǎn)集中于左上角和搜索目標(biāo)附近，搜索2時(shí)注視點(diǎn)聚集于界面右半部分，搜索2時(shí)注視點(diǎn)分布于圖標(biāo)集下方和左上方，呈聚集形。這3種典型掃視現(xiàn)象與文獻(xiàn)[16]的發(fā)現(xiàn)類似，即影響搜索時(shí)間的原因之一是搜索策略的不同。

搜索策略分深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先2種方式，可以通過(guò)搜索策略的選擇與使用來(lái)評(píng)價(jià)視覺搜索質(zhì)量[17]。從搜索深度、搜索廣度和搜索效率來(lái)評(píng)價(jià)視覺搜索質(zhì)量[18]，搜索深度表示對(duì)信息加工的專注程度，搜索深度低說(shuō)明認(rèn)知資源消耗較少如式（1），其中為注視次數(shù)；搜索廣度表示搜索目標(biāo)所消耗的認(rèn)知容量，以掃視總路徑為指標(biāo)如式（2），為在手機(jī)界面內(nèi)相鄰2個(gè)凝視點(diǎn)的距離；搜索效率表示搜索目標(biāo)消耗的時(shí)間資源如式（3），為界面內(nèi)對(duì)信息的凝視時(shí)間和掃視時(shí)間之和。

按照以上公式計(jì)算3個(gè)維度指標(biāo)，并繪制折線圖見圖6。綜合凝視時(shí)間、次數(shù)和掃視路徑圖的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，1和2有更短的認(rèn)知信息處理時(shí)間和更高的搜索效率，其次是2也有相對(duì)較高的搜索效率。從這3項(xiàng)圖標(biāo)集折線中，顯示出當(dāng)均衡交替使用搜索深度策略和搜索廣度策略時(shí)可以提高搜索效率。與此相反的是，在2、1和1圖標(biāo)集中，被試更傾向使用廣度優(yōu)先的搜索策略，需要消耗較多的認(rèn)知資源，降低了搜索效率。

顯然，搜索策略對(duì)搜索效率有較大的影響，并且在不同的圖形深度刺激下也會(huì)相應(yīng)地影響被試對(duì)搜索策略的選擇。1圖標(biāo)集圖標(biāo)之間過(guò)于突出的圖形細(xì)節(jié)特征，容易分散用戶視覺注意，2在周圍干擾圖標(biāo)相對(duì)復(fù)雜的情況下，其簡(jiǎn)化的圖形也減少了視覺吸引力，難以有效發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并作出選擇。研究驗(yàn)證了假設(shè)（1）、（3）中的圖形深度對(duì)搜索效率有顯著影響，以及中深度圖標(biāo)在較復(fù)雜圖標(biāo)集中有綜合優(yōu)勢(shì)可以提升視覺搜索質(zhì)量。

3.2 認(rèn)知負(fù)荷

統(tǒng)計(jì)被試在6組圖標(biāo)集中左右眼的瞳孔直徑，結(jié)果顯示：在單一深度圖標(biāo)集和混合深度圖標(biāo)集中瞳孔直徑都隨圖形深度增加而增加。根據(jù)圖標(biāo)深度對(duì)左右眼瞳孔直徑進(jìn)行方差檢驗(yàn)，結(jié)果顯示=0.67，= 0.648，>0.05，主效應(yīng)不顯著。此外檢驗(yàn)測(cè)后主觀評(píng)價(jià)任務(wù)知覺難度、搜索圖標(biāo)的辨認(rèn)難度（=0.334，=0.89，>0.05）和主觀評(píng)價(jià)周邊圖標(biāo)對(duì)搜索的影響（=0.231，=0.948，>0.05）同樣主效應(yīng)不顯著。

圖5 掃視路徑圖

圖6 視覺搜索質(zhì)量

3.3 主觀滿意度評(píng)價(jià)

向參與實(shí)驗(yàn)的35名被試發(fā)放主觀滿意度問(wèn)卷，使用7點(diǎn)量表，讓被試分別對(duì)3類深度圖標(biāo)的美觀度、偏好度和理解度進(jìn)行打分。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，中等深度圖標(biāo)在美觀程度、偏好程度和理解程度主觀評(píng)價(jià)中的打分均顯著高于弱深度和強(qiáng)深度圖標(biāo)（=0.002/0.000/ 0.000，<0.05），見表3。

表3 主觀滿意度評(píng)價(jià)

Tab.3 Subjective satisfaction evaluation

4 結(jié)語(yǔ)

本文在視覺感知理論的基礎(chǔ)上，將擬物圖標(biāo)和扁平圖標(biāo)重新拆分歸納，應(yīng)用眼動(dòng)追蹤技術(shù)，參照界面信息認(rèn)知績(jī)效水平的視覺生理指標(biāo)，分別對(duì)單一深度和混合深度圖標(biāo)集的信息認(rèn)知加工過(guò)程進(jìn)行了分析與探索。

最后得出在深度一致的圖標(biāo)集中，搜索質(zhì)量弱深度>中深度>強(qiáng)深度；在深度不一致的圖標(biāo)集中，搜索質(zhì)量中深度>強(qiáng)深度>弱深度。通用語(yǔ)義的圖標(biāo)保持最突出的特征即可，使深度盡可能弱化。弱深度圖標(biāo)能用作軟件應(yīng)用內(nèi)部的功能性操作圖標(biāo)，保持產(chǎn)品視覺一致性的同時(shí)還有良好的搜索質(zhì)量。在復(fù)雜深度組成的圖標(biāo)集中，更需要增加圖標(biāo)的可識(shí)別性和差異性，使用中深度的圖標(biāo)可平衡兩者關(guān)系。如手機(jī)主界面，應(yīng)用種類豐富，統(tǒng)一的圖標(biāo)需要巨額工作量不利于實(shí)際應(yīng)用。在今后的圖標(biāo)設(shè)計(jì)中，可適當(dāng)增加圖形的深度層次，突出產(chǎn)品主要特征的同時(shí)弱化如紋理等干擾細(xì)節(jié)，提高搜索效率并完善應(yīng)用的整體體驗(yàn)感受。

研究結(jié)果對(duì)用戶操作圖標(biāo)認(rèn)知績(jī)效的影響因素進(jìn)行了補(bǔ)充，為今后的圖標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)踐提供了一定參考。研究還存在一些不足之處，如在被試的選擇上，未對(duì)性別和年齡等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析探討。其次，研究所使用的實(shí)驗(yàn)材料均為通用語(yǔ)義的圖標(biāo)，因此，對(duì)用戶認(rèn)知負(fù)荷方面的影響較為微弱。在今后的研究中，可繼續(xù)探討復(fù)雜語(yǔ)義圖標(biāo)深度的改變對(duì)認(rèn)知績(jī)效的影響。最后，未對(duì)圖形深度的具體程度作出量化劃分，需要在后續(xù)的研究中繼續(xù)進(jìn)一步討論。

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Effects of Different Depth Icons on Cognitive Performance

WU lin, LU Zhang-ping, LI Ming-zhu

(Jiangsu University, Jiangsu Zhenjiang 212013, China)

This paper aims to analyze the allocation of cognitive resources to icon depth in different types of interfaces. Through an eye movement tracking experiment, the behavioral response data indexes were obtained when searching for three kinds of depth icons in a single depth icon sets and a mixed depth icon sets, and the participants' subjective satisfaction evaluations of each depth were collected on this basis. It was found that there are significant differences in search quality between different depth icons. The depth of the search target was negatively correlated with the efficiency of visual search in a single depth icon sets. In the mixed depth icon sets, the search efficiency of medium depth target icon was the highest; There was no significant difference in terms of the effect of different depth icons on cognitive load; In addition, the participants' subjective evaluation results of the three types of icons showed that the medium depth icons have higher subjective satisfaction. Stimulants of graphic depth affect people's choice of search strategy. Grasping the characteristics of individual icon design elements is as important as, paying attention to the influence of different interface environments. Using icons of medium depth can increase the recognizability and differentiation of icons, improve the quality of visual search, and provide a better user experience in mixed depth icon sets.

depth perception; icon;cognitive performance; visual searching; eye tracking

TB472

A

1001-3563(2022)16-0225-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.16.025

2022–03–14

教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金（20YJC870008）

吳琳（1996—），女，碩士生，主攻人機(jī)界面設(shè)計(jì)。

盧章平（1958—），男，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)閿?shù)字化設(shè)計(jì)、用戶信息行為研究。

責(zé)任編輯：馬夢(mèng)遙