空中鼠标系统设计的关键因素

空中鼠标系统设计的关键因素

界内鼠标，又称相对鼠标，指鼠标光标始终保持在屏幕边界内的一种特征。人机工程学工程师明确地选择了界内鼠标是因为他们认为，将鼠标移动与屏幕上的光标解耦开来效果会更好。这样的优点是光标始终可见。使用者会感到他们在有效的控制着光标而没有“失去光标”。

非线性弹道光标意味着，光标移动并非1比1的对应鼠标的移动。当使用者快速移动鼠标时，光标会以更大的速度朝目标加速移动。当使用者慢速移动鼠标时，光标将会放慢，以较低速度移动。这具有两方面的优点。加速移动意味着在屏幕上移动光标只需要较小的动作；减速移动让用户能更有效地点中屏幕上的较小目标。

这些鼠标动力学构成空中鼠标的光标控制基础。智能电视在屏幕上显示的图形用户界面与PC相似，因此选择使用非线性弹道光标移动的界内鼠标（如同PC鼠标）作为互动架构。然而，这些动力学对在客厅中进行空中操作实属必要，但尚不充分。原因是还需要其他不显见、不寻常的重要算法让空中鼠标便于使用。

挑战1：空中鼠标缺乏有线连接

我们总是希望智能电视能够迅速理解体感手势，并即时响应。然而正如上文所述，由于数据收集颇为复杂，需要经过传输和处理才能将动作映射到光标控制，于是我们不禁要问：“究竟能够有多快？”我们的研究显示，动作控制系统的目标延迟时间应在30到50毫秒左右。超过这个限度，即便是初级用户也能感觉到延迟，令可用性受到影响（图1）。我们在测试中发现，当延迟60毫秒及以上时，系统超调量增大，目标选择效率降低。超调量大，操作失准，导致用户疲劳。因此，制定合理的延迟目标值是决定动作控制系统成功与否的重要基础。

挑战2：空中鼠标无平面摩擦

挑战3：“两英尺”与“十英尺”之间的差异

PC鼠标用户通常坐在离显示屏两英尺左右的位置，并直视屏幕。而客厅空中鼠标用户则可能以许多不同的方向，或坐或站或躺，与电视形成不同的距离以及各种角度。设计良好的遥控器必须使用舒适，并且在所有这些位置均能使用，不论以何种方式拿着遥控器，用户都能控制自如，随意选择电视内容。因此，遥控器的方向必须得到补偿。这种特性（称为“方向补偿”）将“设备参照系”转换为“用户参照系”。因此，当用户将遥控器移动到左侧时，光标将向左移动，即使是斜持着遥控器亦是如此。这表明，用户在使用遥控器时，手持遥控器无需严格与地面平行，或将遥控器直接指向电视（图3）。用户可以舒服地躺在沙发上，与电视有30度的视角，只需微微动动手腕，便可以轻松地控制光标。

工程师们力争为智能电视机设计最有效的体感控制方法，本文只粗略介绍了他们所面临的难题。我们看到，2003年前后空中鼠标首次进入市场时，获得的评价褒贬不一。评论者和用户可以明显发现延时、精确度和手持人体工程学等方面的问题。然而，随着技术的成熟和完善，空中鼠标也得到了采用。如今，LG、TCL和 Roku等主导品牌都将空中鼠标产品作为其产品用户体验的重要组成部分。新的人机交互有助于消费者找到更多内容，更多乐趣，我们相信，动作控制技术的良好发展势头必将改变消费者日常使用电视机的方式。