今天的论文题目

来自人机交互领域研究顶级会议 CHI'17 的论文：Peripheral Popout: The Influence of Visual Angle and Stimulus Intensity on Popout Effects

研究问题是什么呢

当用户在界面上执行譬如查找的操作时或者设计师希望引起用户对某些界面元素的注意时，设计师们往往都会采用一些视觉刺激来吸引用户的注意力，以帮助用户完成任务。这其中就涉及到人在视觉感知中的视觉弹出（visual popout）现象，即一个对象因为其独特的视觉刺激，突然从周围一堆的干扰物中脱颖而出，被人立刻辨别出来。

实际中，设计师们常用的视觉刺激包括颜色、形状、尺寸、动效、明暗度及闪烁等。然而这些视觉刺激的强度差异（stimulus intensity）是否会影响对用户注意力的吸引效果呢，其实目前是缺乏对这方面的深入了解的。于是这篇论文的作者就针对这个问题展开了探讨，此外，论文中还考虑了目标界面元素离用户视野中心的角度（visual angle）的影响。

因此，正如论文题目中所说的，这篇论文就是研究目标元素离用户视野中心的角度与目标元素视觉刺激的强度对视觉弹出效应的影响。

为什么作者要做这个研究吖

虽然我们在生活中频繁使用智能手机这样的小屏幕数字设备，但不可忽视的是我们也会使用很多大屏幕设备（譬如博物馆里展品介绍触摸屏设备）和多屏幕设备（譬如台式电脑配上两个或三个显示器）。而当我们在使用这些显示面积很大的设备时，视线往往只能集中在一块小区域内，这时候如果没有合适的视觉引导，我们会在搜索目标对象上花费大量时间。

为了解决这类问题，设计师们就会采用一些视觉刺激的方法来吸引用户注意力，尤其是当目标对象距离用户的视野中心较远时，这种方法就显得尤为重要了。于是这篇文章探讨的问题非常适合于用户中心视野关注区域有限，而大量目标对象分布在用户周围视野（peripheral vision）区域的场景下。

作者在论文中想要探讨的正是在这样的场景下，之前常用的视觉刺激方法是否会失效，或者说刺激的强度以及目标对象距离用户视野中心的角度是否会影响这些视觉刺激方式的有效性。作者希望能够通过实验得出有效结论，从而为设计师们在这种大屏幕场景下做出合理的视觉引导设计给出科学的依据。而这些问题是之前的相关研究没有考虑过的。

那作者是怎么开展研究的呢

作者考察了6种视觉刺激变量：色度、亮度、尺寸、形状、动效、闪烁，以及相应的五种强度水平，如下图1所示。

图1 6种视觉刺激的五个强度水平                                           

同时作者也考察了左右两边各6个视线角度，如下图2所示。

图2 红色点表示实验用的目标对象位置                                           

实验场景的设计如下图3所示，每位被试会面对三块屏幕。当实验开始时，屏幕会出现大量的目标干扰物，而目标对象可能会随机借助一种视觉刺激与刺激强度出现。整个过程仅持续240ms。结束后，被试需要回答是否发现有目标对象出现。

图3 实验环境

作者招募了22位被试参与此实验，实验结果发现：

1. 对颜色、形状和尺寸这三个视觉刺激来说，视角的变大会让视觉弹出效应显著下降；

2. 而对动效、亮度和闪烁这三个视觉刺激来说，视角的变大对视觉弹出效应的影响就相对较小；

实验的详细结果如下图4所示：

图4 实验结果图，纵轴表示判断准确率，横轴表示视角，不同颜色表示不同的视觉刺激

此外，作者还分析几种视觉刺激的交叉影响。为了判断不同的视觉刺激是否存在叠加效应，作者另外招募了4名被试进行了补充实验，来验证这个判断，结果发现叠加效应是存在的，结果如下图5所示。

图5 补充实验的结果图

为什么这篇文章能发顶会

1. 本文的研究完成度很高，作者对影响因素的分析非常深入细致，给出的结论也够具体与严谨，对实验中涉及的每个变量都做到了定量分析。而作者对问题的考察很充分也很全面，譬如屏幕边框的影响也纳入了分析，且对实验现象的分析利用了人的视野方面的认知生理知识，具备可信度。

2. 本文探讨的问题新颖，且具有坚实的应用场景与实际需求，譬如监控室内或演播大厅内必备的多屏显示。而且作者对论文研究结论在实际场景中的应用给出了充分的说明与分析，展现此项研究强大的落地能力。

3. 实验结果图丰富且绘制专业，对结果的统计检验也很合理明确。此外，论文的整体结构逻辑恰当，对实验结果的讨论充分。可以说，这是一篇很好的人机交互研究写作范文。

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分类：影响因素分析；设计指导。

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