25、3D触觉菜单可用性研究

3D触觉菜单可用性研究

1. 引言

在各类应用程序的可用性方面，交互菜单的选择至关重要。菜单类型的选择严格取决于应用程序的用途以及用于交互的输入设备。在3D应用中，若使用2D输入设备，常采用2D菜单；但当使用3D输入设备时，2D菜单的功能性会降低，而3D菜单则能简化菜单项的选择。

近年来，人们通过改变菜单的形状、位置和交互方式，开发出了不同的3D菜单解决方案，其中触觉菜单尤为有趣。在三维应用中使用触觉菜单似乎能提高用户选择菜单项的能力，因为菜单的实体化增加了其可操作性。多项研究探讨了这种菜单在菜单项选择、任务执行时间、准确性等方面的益处。

本研究旨在探究能够提高3D触觉菜单可用性的特征，从而加快某些任务的执行速度。为此，我们开发了不同版本的触觉菜单，并与用户进行了多次测试，以检验这些特征对用户学习能力的影响。

2. 3D触觉菜单

• 工作平台 ：我们研究的3D触觉菜单（3DHM）是为特定的工作平台开发的。该工作平台由立体可视化系统和MOOG公司的HapticMaster（HM）设备组成。立体可视化系统基于镜子和屏幕，可在触觉工作空间上投射3D图像；HM设备的末端执行器与3D光标相连，使用户能够与3D对象进行交互。此工作平台的目的是使用户能够对真实比例的大型3D模型进行触觉形状修改，因此需要一个交互式菜单来激活不同的建模功能。
• 菜单形状 ：3DHM的形状基于饼状菜单。在饼状菜单中，菜单项围绕圆周呈圆形排列。我们的3DHM菜单项由六个彩色球体表示，这些球体的直径与HM末端执行器相同（44.5mm），并由一个紫色圆环连接。