Design Guidelines for Schematizing and Rendering Haptically Perceivable Graphical Elements on Touchscreen Devices
Design Guidelines for Schematizing and Rendering Haptically Perceivable Graphical Elements on Touchscreen Devices
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在触摸屏设备上绘制和渲染触觉感知图形元素的设计指南
DOI：
10.1080/10447318.2020.1752464
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Giudice, Nicholas A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Palani, Hari P.;Fink, Paul D.;Giudice, Nicholas A.
本文探讨了新的基于触摸屏的触觉/振动触觉交互的可行性作为一个主要的方式感知视觉图形元素在眼睛自由的情况下。为了使基于触摸屏的触觉信息提取既准确又有意义，应当对触觉图形元素进行图式化和下采样，以：（1）最大化基于触摸的感测的感知特异性，以及（2）考虑触摸屏界面的技术特性。为此，研究人员对64名盲人和105名盲人进行了6项人类行为研究。实验1-3评估了支持基于触摸屏的图形信息的振动触觉感知所必需的三个关键渲染参数，结果提供了关于最小可检测和功能可辨别的线宽、线间距和应保持的角间距的经验指导。实验4-6评估了感知动机的设计指导方针，这些指导方针管理涉及多线路径的信息提取、学习和认知的任务所需的视觉到振动触觉图式化（例如，过境地图和走廊交叉点），结果提供了明确的指导，刺激参数最大限度地提高精度和时间性能。这里提出的六个经过验证的准则，基于169名参与者的结果，为设计师和内容提供商提供了急需的指导，有效地将感知突出的基于触摸屏的触觉反馈作为支持非视觉和裸眼信息访问的界面的主要交互风格。
This paper explores the viability of new touchscreen-based haptic/vibrotactile interactions as a primary modality for perceiving visual graphical elements in eyes-free situations. For touchscreen-based haptic information extraction to be both accurate and meaningful, the onscreen graphical elements should be schematized and downsampled to: (1) maximize the perceptual specificity of touch-based sensing and (2) account for the technical characteristics of touchscreen interfaces. To this end, six human behavioral studies were conducted with 64 blind and 105 blindfolded-sighted participants. Experiments 1–3 evaluated three key rendering parameters that are necessary for supporting touchscreen-based vibrotactile perception of graphical information, with results providing empirical guidance on both minimally detectable and functionally discriminable line widths, inter-line spacing, and angular separation that should be maintained. Experiments 4–6 evaluated perceptually-motivated design guidelines governing visual-to-vibrotactile schematization required for tasks involving information extraction, learning, and cognition of multi-line paths (e.g., transit-maps and corridor-intersections), with results providing clear guidance as to the stimulus parameters maximizing accuracy and temporal performance. The six empirically-validated guidelines presented here, based on results from 169 participants, provide designers and content providers with much-needed guidance on effectively incorporating perceptually-salient touchscreen-based haptic feedback as a primary interaction style for interfaces supporting nonvisual and eyes-free information access.
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DOI：
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发表时间：
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