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研究生:張宥喬
研究生(外文):Chang, Yu-Chiao
論文名稱:觸控角度及icon位置與大小對大型觸控面板操作表現的影響
論文名稱(外文):Investigating human performance on large Touchscreen :The effect of tilt angle, icon location and icon size
指導教授:盧禎慧盧禎慧引用關係
指導教授(外文):Lu, Chen-Hui
口試委員:汪曼穎丑宛茹
口試委員(外文):Wang, Man-YingChou, Wan-Ru
口試日期:2012-07-16
學位類別:碩士
校院名稱:實踐大學
系所名稱:產品與建築設計研究所碩士在職專班
學門:設計學門
學類:產品設計學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:150
中文關鍵詞:大型觸控顯示器輸入輸出操作表現月暈範圍費茲理論
外文關鍵詞:large touchscreeninput outputthe human manipulate performancethe hallo effect areaFitts' Law
相關次數:
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觸控操作,已經成為新一代科技產品的趨勢。觸控顯示器,若能呈現好的觸控界面,更能帶給使用者許多利益。本研究關切這個趨勢,藉由技術面、產業面與消費者點選操作行為,進行文獻收集以及針對使用者點選操作進行兩組實驗,了解點選操作表現,探討在大尺寸的觸控介面中,螢幕傾斜角度、icon在螢幕上的位置,以及icon大小尺寸,對操作表現的影響,實驗後再進行使用者主觀問卷,透過統計分析提出適當的參考依據與衡量觸控操作是否符合的標準,進而配合使用者調整觸控介面與視覺設計。
本研究分為兩個實驗,主要針對27吋大型觸控螢幕,探討使用者的觸控角度、目標(icon)位置與目標(icon)大小影響觸控操作表現的狀況。實驗一研究旨在探討目標位在螢幕中央與螢幕四周,在不同角度下,對不同大小的目標物進行點選測試,觀察其操作表現。透過實驗設計以及使用者主觀喜好問卷調查這兩個階段,實驗一發現以下三點:(一)觸控螢幕的傾斜角度對手指觸控操作表現有顯著影響,螢幕傾斜20度時的平均反應時間比60度少35.36毫秒。(二)目標物越大操作反應時間越短,建議設計目標(icon)時,可以採用69-92像素(pixels)之間即可,在此範圍內操作效率佳且不會過度佔用介面空間。(三)使用者的對目標的點選觸控落點偏移量在螢幕中央處較小,螢幕四角或較遠的區域觸控偏移量較大,隨著目標(icon)位置不同,觸控落點的偏移亦有方向性,往螢幕中央偏移。
實驗二的研究是進一步探討目標位在螢幕邊界不易點選的四個角落,在不同角度下,對不同大小的目標物進行點選測試,觀察其操作是否有特別性,以建議設計師善用。透過實驗設計以及使用者主觀喜好問卷調查這兩個階段,實驗二發現以下三點:(一)觀察位於螢幕四角的區域,使用者點選觸控的目標物越大操作反應時間越短,且從69*69 pixels起遞減會趨緩。(二)螢幕邊界的四個角落,位於螢幕右半邊區域,操作反應時間較短遞減趨緩較不明顯。螢幕右半邊的操作表現較好,不論是操作反應時間、目標位置的月暈範圍或點選偏移距離均較左邊螢幕少。(三) 螢幕四邊角落位置不易點選,反應時間與偏移量皆會受影響,但不會影響操作正確率。
本研究主要的成果如下: (一) 點選操作觸控螢幕,同時符合不同角度的使用模式,採用69-92像素(pixels)之間即可,在此範圍內操作效率佳且不會過度佔用界面空間,即可有效達成觸控點選的任務。(二) 不論在何種操作模式下,點選操作皆會往螢幕中心偏移。故螢幕點選的有效區以及月暈範圍可以往螢幕中心位置偏移修正,可以有較佳的觸控點選回饋。(三)在螢幕中央區域350 mm * 120mm的範圍進行點選操作,即使是小尺寸的目標物(icon),反應時間皆優於螢幕邊緣,為了更好的顯示經濟效益,可以適度縮小螢幕中央的點選目標大小,也不會影響操作表現。 (四) 螢幕四邊角落位置不易點選,反應時間與偏移量皆會受影響,但不會影響操作正確率,建議可以將重要資訊放在這四個角落。以上提出觸控螢幕在不同情境都適用的使用模式下,適當的icon大小與建議月暈範圍和偏移方向。

Touch manipulation became a core trend of next technology generation. It is beneficial to user if better touch interface was presented. To discuss this latest trend, this research reviewed literature from technology, industry, and user behavior. In order to understand manipulate performance, there were two experiments conducted in this research. Investigating how the tile angle, icon location, and icon size could affect the human performance in large touch screen. Questionnaire was used to value the user perspective. Statistical analysis was applied to provide a suitable standard to evaluate touch manipulate and adjust the user interface.
There were two experiments in this research, using 27” touch display to investigate how display tile angle, icon location, and icon size affect the human manipulate performance. Experiment A was focused on three independent variables: (1) the icon location in the center and corner of screen. (2) Tile angle. (3) Icon size, to observe the user performance. By experiment and the questionnaire, there are three results: (1) The display tile angle is significantly affected the manipulation performance. The mean finished time of 200 tile angle was 35.36 ms fewer than 600 tile angle. (2) Finished time is shorter when the icon is bigger in the screen. When designing the icon, 69-92 pixels were suggested. Between these ranges, user could achieve the best performance, and also the interface was not over occupied. (3) User touch point variation was fewer when the target was in the middle of the screen, while variation was larger when target is in the corner area. Depend on the icon location; touch point variation showed some degree of the direction.
Experiment 2 further discussed location touch test in certain scenario such as the 4 corners, icon size and the tilt angle. Basically, this experiment was attempted to find the best performance and make the guideline for designer. By experiment and the questionnaire, there are two results: (1) Observing the corner of screen, participants’ finished tine is shorter when the icon is bigger, but this phenomeono become obscure since 69* 69 pixels. (2) Comparing the corner area of screen, for the right side of screen, the average performance is better than the left side. No matter the finished time, the hallo effect, and the touch point variation are all performance better in right side of scrren. However the finished time decrease more slower when the icon size become bigger. This situation is not obvious for the right side of screen. (3) The pointing difficulty would increase when the icon is at the corner of screen. The finished time and the point variation would all affected by these location, but not the correct rate.
The main results of the research are as below: (1) For touch display, the suitable icon size is between 69-92 pixels for different tile angle usage situation. Between these ranges, user could achieve the best performance, and also the interface was not over occupied. (2) No matter under which kind of manipulate situation, touch point variation was towered the center of screen. In order to enhance the user performance, the active area of touch display and the hallo effect area should be corrected tower the center of screen, (3) When the user manipulate the touch display, although the icon size is small, the finished time in the center of screen (350 mm * 120mm) is still better than the finished time of corner area. In order to achieve cost effective, target size in the center of screen can be reduced without side effect. (4) Target around 4 corners required longer response time; however, it would not affect operation correctness and click variation. Important message was suggested to place in the corner.
In sum, this research provides the guideline for designing suitable icon in the big touch screen.


中文摘要 i
ABSTRACT ii
致謝 iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 x
第一章 前言 1
第一章 前言 2
1.1 研究背景、問題和動機 2
1.2 研究目的與其重要性 3
1.3 研究範圍與目標界定 4
1.4 研究方法和步驟 4
1.5 研究架構 4
第二章 文獻探討 6
第二章 文獻探討 7
2.1 輸出與輸入 7
2.2 觸控螢幕 7
2.2.1 觸控螢幕技術與規格 7
2.2.2 大型觸螢幕 9
2.3 作業面積與角度設定 9
2.3.1 作業面積設定 9
2.3.2 作業角度設定 10
2.4 手眼協調區 13
2.5 費茲定律 14
2.6 觸控區域與觸控操作 14
2.6.1 觸控區域 14
2.6.2 觸控目標大小 16
2.6.3 觸控操作 19
2.7 操作表現 19
2.7.1 反應時間 19
2.7.2 點選正確度與點選落點偏移量 19
2.8 小結 21
第三章 實驗與分析 22
第三章 實驗與分析 23
3.1 實驗一 23
3.1.1 實驗方法 24
3.1.2 實驗結果與分析 32
3.1.3 使用者主觀滿意度分析 70
3.2 小結 72
3.3 實驗二 74
3.3.1 實驗方法 74
3.3.2 實驗結果與分析 77
3.3.3 使用者主觀滿意度分析 107
3.4 小結 109
第四章 研究結果、討論與建議 111
第四章 研究結果、討論與建議 112
4.1 研究摘要 112
4.2 研究結果與討論 113
4.2.1 實驗一發現 113
4.2.2 實驗二發現 116
4.3 後續發展與建議 118
4.3.1 大型觸控顯示器之點選操作設計建議 118
4.3.2 後續發展建議 118
參考文獻 119
附錄一 121
附錄二 129
實驗一統計資料 129
附錄三 134
實驗二統計資料 134


(一)中文資料
1.陳志勇(1997),技術資訊與問題討論,我國勞工人體計測資料庫簡介,第23期。
2.陳美麗(1999),指標式輸入設備使用效率研究,碩士論文,高雄師範大學,工業科技教育學系,高雄市。
3.陳圳卿、陳嘉妮(2011),多點觸控手持式行動裝置之互動介面使用性評估研究,碩士論文,國立台北科技大學,互動媒體設計研究所,台北市。
4.顧兆仁、陳立杰(2011),大型觸控螢幕內三維虛擬物件的旋轉操控模式與手勢型態配對之研究,大同大學設計科學研究所,設計學報,第16 卷第2 期。
5.黃帥豐(2010),觸控式寬螢幕手機之單手拇指點選面積研究,碩士論文,台灣科技大學,設計研究所,台北市。
6.黃宗仁(2009),基於搖桿之動態環境費茲定律研究,碩士論文,交通大學,電機與控制工程學所,新竹市。
7.林子翔(2011),比較費茲定律中距離與目標寬度對動作時間的影響,碩士論文,國立臺灣師範大學,運動科學研究所,台北市。
8.劉棋諾(2008),振動環境下指標輸入設備比較與 Fitts' Law Model之建立,博士論文,中原大學,工業工程學系,桃園縣。
9.劉又升(譯) (2002),人體工學-容易與有效設計法。台北:六和出版社。(Karl Kroemer, Henrike Kroemer, Katrin Kroemer-Elbert,1994)
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11.謝慶森、牛占文編著(2005),人機工程學。中國:中國建築工業。(頁:49-56,83,125,129-132)。
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(二)英文資料
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23.李英聯Ying-Lien Lee, (2010), Comparison of the conventional point-based and a proposed finger probe-based touch screen interaction techniques in a target selection task. International Journal of Industrial Ergonomics, 2010. 40(6): P. 655-662. (SCI)
24.Mohamed Sheik-Nainar(2010), Contact Location Offset to Improve Small Target Selection on Touchscreens, (Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting September 2010 54: 610-614)
(三)網站資料
25.Anthony T(2012, February, 21st) finger friendly design: ideal mobile touchscreen target sizes. Smashing Magazine. 網址: http://uxdesign.smashingmagazine.com/2012/02/21/finger-friendly-design-ideal-mobile-touchscreen-target-sizes/
26.Apple. iOS Developer library iOS Human Interface Guidelines.網址:
http://developer.apple.com/library/ios/#documentation/userexperience/conceptual/mobilehig/IconsImages/IconsImages.html
27.ELO touch solutions網址: http://www.elotouch.com/
28.microsoft :microsoft Dev center.網址: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/cc872774.aspx
29.拓墣產業研究所。網址: http://www.moneydj.com
30.NOKIA: developer Library Scale and positioning of control.網址:
http://library.developer.nokia.com/index.jsp?topic=/S60_5th_Edition_Cpp_Developers_Library/GUID-5486EFD3-4660-4C19-A007-286DE48F6EEF.html
31.博拓國際智權集團。網址:http://www.piip.pro/index.php/zw/resistance

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