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Dokument 1 - Dokumentenserverhosting der SUB

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1. Tabelle 7 3 Messwerte der Aufgabe Mehrfache Selektion Selektion per Verweilzeit Die Aufgaben Ausschneiden Kopieren und Einf gen R ckg ngig und Mehrfache Selekti on verwenden statt eines Selektionsbuttons einen langen Blick zur Selektion eines Elements Nachdem ein Element eine gewisse Zeitspanne konstant angeblickt wurde wird dieses selek tiert Die drei genannten Aufgaben zeigen im Durchschnitt niedrigere Werte bei den Aussagen des ASQ vgl Tabelle 7 3 Tabelle 7 4 Tabelle 7 5 Generell zeigten sich die Probanden dieser Selektionsform gegen ber aufgeschlossener als der zuvor beschriebenen Umsetzungsform mit einem Selektionsbutton Dennoch hatten die meisten Probanden bei allen drei Aufgaben w hrend des Tests Probleme mit dem Eye Tracker Mit diesen Problemen lassen sich die niedrigeren Bewertungen der Aufgaben erkl ren Bei den Aufgaben Ausschneiden Kopieren und Einf gen und R ckg ngig merkten einige Probanden zudem an dass die lange Fokussierung des Blicks auf eine einfarbige gr ere Fl che ohne besondere Fixpunkte schwer falle und anstrengend sei Dies gepaart mit den Problemen des Eye Trackers verl ngerte zum Teil die Ausf hrungszeit der beiden Aufgaben erheblich 79 7 Diskussion Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abwe
2. 71 6 4 Durchschnittliche SUS Werte nach Erfahrungsgruppen 72 6 5 Durchschnittliche SUS Werte nach der Sehkraft w hrend des Tests 73 6 6 Ausf hrungszeiten f r wiederholte Aufgaben o o 74 7 1 Messwerte der Aufgabe App ffnen Pictures 2 2 2 2222 78 7 2 Messwerte der Aufgabe App ffnen Canvas 2 2222 79 7 3 Messwerte der Aufgabe Mehrfache Selektion 79 7 4 Messwerte der Aufgabe Ausschneiden Kopieren und Einf gen 80 7 5 Messwerte der Aufgabe R ckg ngig o o ooo 80 7 6 Messwerte der Aufgabe Objekt ffnen 2 2 22 82 7 7 Messwerte der Aufgabe Zur ck navigieren 04 84 7 8 Messwerte der Aufgabe App schlie en Pictures 22 222 220 85 7 9 Messwerte der Aufgabe App schlie en Canvas 85 7 10 Messwerte der Aufgabe L schen 2 2 2 onen 87 7 11 Messwerte der Aufgabe Scrollen 2 2 2 20 22 220005 90 7 12 Messwerte der Aufgabe Verschieben 2 2 22 22 92 vii Abbildungsverzeichnis 2 1 2 2 2 3 3 1 3 2 3 3 3 4 4 1 4 2 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 6 7 Sehwinkel in Anlehnung an Demtr der 2013 S 350 4 Schematische Darstellung eines Querschnitts durch das rechte menschliche Auge Grehn 2012 S 4
3. Der Abstand s zwischen dem Probanden und dem Tablet soll laut der Dokumentation f r den 54 5 Testanwendung verwendeten Eye Tracker etwa 60 cm betragen Der Sehwinkel sollte mindestens 1 5 rad betragen um durch den Eye Tracker erkennbar zu sein Aus diesen Daten und der Formel des Sehwinkels ergibt sich eine Mindestgr e von 10 47 mm vgl Formeln 5 1 bis 5 3 G exs 5 1 G en rad x 600 mm 5 2 180 G 10 47 mm 5 3 Da das Tablet eine Pixeldichte von 149 ppi hat was etwa 5 88 px mm entspricht ergibt sich eine aufgerundete Mindestgr e von 65 px f r die Bildschirmelemente vgl Formel 5 4 G 5 88 px 10 47 mm 5 4 G 61 56 px 5 5 In den meisten F llen wurde wo die Anwendung dies zul sst diese Mindestgr e weit berschritten um den Probanden die blickbasierte Interaktion angenehmer zu gestalten Im oben genannten Beispiel f r das Kontextmen Abbildung 5 5 betr gt die Gr e eines Men elements in der blickbasierten Umsetzung z B 240 x 240 px gegen ber 240 x 100 px eines Men elements in der touchbasierten Umsetzung 55 6 Ergebnisse In diesem Kapitel werden die Durchf hrung und die Auswertung des Usabilitytests vorgestellt 6 1 Durchf hrung Der Usabilitytest wurde im Usabilitylabor der Hochschule f r Angewandte Wissenschaften Hamburg durchgef hrt Etwa eine Woche vor dem eigentlichen Testdurchlauf mit sieben Probanden wurde ein Vortest mit einem Proband durchg
4. dass die willentliche Steuerung der Augen welche bei der blickbasierten Interaktion unumg nglich ist auf Dauer unangenehm wird Dar um ist es sinnvoll die blickbasierte Interaktion nur sparsam und zus tzlich zur touchbasierten Interaktion einzusetzen vgl Zhai u a 1999 Es wird angenommen dass die Probanden von vergleichbaren Erfahrungen berichten Das Konzept der Selektion bildet ein Beispiel fiir die zweite Hypothese Bei der Selektion von Elementen ergab eine Untersuchung dass die blickbasierte Selektion schneller ist als die Selektion mittels der Maus Ware und Mikaelian 1987 Hier wird davon ausgegangen dass die blickbasierte Variante schneller ist da auch in der Realit t das Aussuchen von Gegenst nden mit den Augen geschieht Die oben genannten Hypothesen sollen untersucht werden indem verschiedene Bedien konzepte durch rein blickbasierte oder multimodale Interaktionen umgesetzt werden Diese verschiedenen Umsetzungen sollen von Testpersonen mit einer touchbasierten Umsetzung verglichen und bewertet werden Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf die Effizienz Effektivit t und Zufriedenheit der Nutzer bei der Bedienung mit den einzelnen Konzepten gelegt Die Definition dieser drei Kriterien ist an die Definition der entsprechenden Begriffe in Unterabschnitt 2 5 3 angelehnt 4 2 Aufbau Usabilitytests sind durch ihre ben tigte Infrastruktur wie bspw verschiedene Kameraperspek tiven und Tonaufnahmen als Feldtes
5. der Nutzer danach wieder auf das Smartphone blickt 22 3 Bedienkonzepte Die touchbasierte Interaktion l sst sich dem Interaktionsstil der direkten Manipulation vgl Unterabschnitt 2 4 2 zuordnen vgl Shneiderman und Plaisant 2005 F r diese Zuordnung gibt es verschiedene Beispiele die der Umsetzung von verschiedenen Aufgaben durch das Android System entnommen sind So wird bspw das Verschieben eines Objektes umgesetzt indem das abgebildete Objekt mit dem Finger ber hrt und dann ber den Bildschirm an die Zielposition gezogen wird Diese Umsetzung deckt sich mit der Beschreibung der direkten Manipulation durch das OAI Modell wonach die Objekte mit denen interagiert werden soll immer sichtbar sind Au erdem wird das Objekt direkt manipuliert statt die Aktion bspw ber eine textuelle Angabe von Kommandos auszuf hren Auch beim Kopieren eines Objekts wird die direkte Manipulation sichtbar Hier wird das Objekt zun chst durch einen langen Tipp auf das Objekt selektiert woraufhin sich ein Kontextmen ffnet aus welchem die gew nschte Kopier Aktion per Tipp auf den Button ausgef hrt werden kann Shneiderman und Plaisant 2005 beschreiben dass auch die Auswahl eines Buttons zur Ausf hrung eines Befehls ein Element der direkten Manipulation ist Ebenso wie die touchbasierte Interaktion l sst sich auch die blickbasierte Interaktion dem Interaktionsstil der direkten Manipulation zuordnen Die oben genannten Beispiele
6. hintere Augenkammer i N opticus Zonulafasern Glask rper Netzhaut Aderhaut Lederhaut Ziliark rper M rectus medialis Abbildung 2 2 Schematische Darstellung eines Querschnitts durch das rechte menschliche Auge Grehn 2012 S 4 Fixationen k nnen minimale Bewegungen wie Zittern Driften und Mikrosakkaden vgl Unterabschnitt 2 2 2 enthalten um den Blickpunkt stabil zu halten Duchowski 2003 S 49 Wade und Tatler 2011 S 35 Diese Bewegungen die eine Art St rger usche bez glich des eigentlichen Punktes der Fixation darstellen m ssen beim Eye Tracking heraus gefiltert werden Blinzeln welches bis zu 200 Millisekunden lang sein kann unterbricht eine Fixation nicht Jacob 1990 S 14 2 Grundlagen Die Erkennung und Verwendung der Fixationen ist fiir diese Arbeit relevant da wie oben beschrieben haupts chlich w hrend Fixationen Informationen vom Gehirn aufgenommen und verarbeitet werden Findet bspw eine Fixation auf ein selektierbares Objekt auf dem Tablet statt kann der Proband den Text dieses Objekts lesen und dieses bei Bedarf selektieren 2 2 2 Sakkaden Sakkaden sind sehr schnelle reflexartig oder willentlich ausgef hrte Augenbewegungen um die Fovea auf andere Punkte auszurichten Duchowski 2003 S 44 oder wie bereits in Unter abschnitt 2 2 1 beschrieben Kopf oder K rperbewegungen w hrend Fixationen auszugleichen Da Sakkaden nur etwa 10 100 Millisekunden andauern findet
7. o o ee 5 Konzept von Aufgabe und Interface mit Objekt und Aktionshierarchien in Anlehnung an Shneiderman und Plaisant 2005 8 97 12 Gestenbutton links und Selektionsbutton rechts am Bildschirmrand f r die multimodale Tabletbedienung o oo 29 Blickseste Zur ck navigieren o a Ra an a A 31 Blickseste L schen lme ma ah a ee a ee ea a 32 Blickgeste Appschlie en ri u Id ee ae 32 Schematische Darstellung des Testaufbaus mit den Positionen der Kameras nicht ma stabsgetreu 2 41 Versuchsaufbau mit der Halterung f r Tablet und Eye Tracker 42 Verteilungsdiagramm der Testumgebung 2 2 22 46 Kalibrierungsbildschirm f r das Tablet mit eingezeichneten Abst nden und Maem ec Ae gg De A A eas ee tb a 48 Komponentendiagramm der Testapp oo ooo o 49 Kommunikationsdiagramm f r den Ablauf des Hauptteil des Tests 51 Vergleich der unterschiedlichen Layouts desselben Men s fiir die touch und blickbasierte Interaktion 300000 da a Oo WE A 4 54 Altersyertellung der Probanden para e an ae 56 Erfahrungsverteilung der Probanden mit Tablets anhand subjektiver Aussagen 57 Ablaufszenario der Testaufgabe Zur ck navigieren 61 SUS Wert je Proband und insgesamt fiir die touch und blickbasierte Interaktion 64 Durchschnittliche Ergebnisse und Standardabweichungen des ASQ je Testauf gabe und insgesamt 2 CC Con e 66 Durchschnittliche
8. Effizienz derselben 7 1 2 Blickbasierte Interaktion Die Bewertung der blickbasierten Interaktionsformen enth lt gr ere Schwankungen als es bei der touchbasierten Interaktion der Fall ist Dies liegt unter anderem darin begr ndet dass unterschiedlichere Selektionsmethoden verwendet wurden um das Midas Touch Problem zu umgehen Selektion per Selektionsbutton Die beiden Aufgaben zu dem Bedienkonzept App ffnen verwenden die bereits beschriebene Variante der Selektion ein Element mit den Augen zu markieren und die Selektion ber einen zus tzlichen Button zu best tigen W hrend des Tests stellte sich heraus dass die Probanden Probleme mit dem Selektionsbutton hatten Die Probanden markierten ein Element mit dem Blick verloren diese Markierung aber wieder da sie bei dem Versuch den Button am rechten Bildschirmrand anzutippen auf diesen Button blickten 77 7 Diskussion Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 5 50 6 00 1 32 4 25 4 00 1 64 ASQ Aussage 2 5 88 6 00 0 33 4 63 5 50 1 58 ASQ Aussage 3 4 88 6 00 1 96 5 25 5 50 0 97 Dauer 8 50 8 00 2 00 19 50 16 00 12 73 Effektivit t 1 83 2 00 0 44 1 26 1 33 0 74 Effizienz 0 22 0 25 0 08 0 06 0 09 0 08 Tabelle 7 1 Messwerte der Aufgabe App ffnen Pictures Die Werte der
9. Lawrence Erlbaum Associates 1983 S 303 314 Shneiderman 1983 SHNEIDERMAN B Direct Manipulation A Step Beyond Programming Languages In Computer 16 1983 Nr 8 S 57 69 ISSN 0018 9162 Shneiderman 2002 SHNEIDERMAN Ben User Interface Design 3 Auflage Bonn mitp Verlag 2002 bersetzung der amerikanischen Originalausgabe Shneiderman und Plaisant 2005 SHNEIDERMAN Ben PLAISANT Catherine Desiging the user interface 4 Edition Addison Wesley 2005 ISBN 0321269780 SMI 2013 SensoMotoric Instruments GmbH SMI Veranst RED M 2013 URLhttp www smivision com en gaze and eye tracking systems products redm html Abruf 19 11 2013 St ssel 2009 ST sseL Christian Familiarity as a factor in designing finger gestures for elderly users In Proceedings of the 11th International Conference on Human Computer Interaction with Mobile Devices and Services New York NY USA ACM 2009 MobileHCI 09 S 78 1 78 2 ISBN 978 1 60558 281 8 Tall 2012 Tar Martin The Eye Tribe presents worlds first eye controlled Windows 8 tablet Juni 2012 URL http gazeinteraction blogspot de 2012 06 ye tribe presents worlds first eye html Abruf 10 09 2013 Tobii 20104 Tos TEcHnoLocY Tobii Eye Tracking An introduction to eye tracking and Tobii Eye Trackers URL http www tobii com eye tracking research global library white papers tobii eye tracking white paper Januar 2010 Forschungsberi
10. S 364 ff Je nach Kontext kann wenn es st ndig eine aktuelle Auswahl aus einer Gruppe von Elementen geben soll auch eine Darstellung mittels Radiobuttons angebracht sein Foley u a 1990 S 369 f Weitere Umsetzungsvarianten sind die Mustererkennung und die Funktionstasten Diese beiden Varianten eignen sich fiir die Auswahl von viel genutzten Befehlen besonders gut Ein Befehl wird entweder durch einen Tastendruck auf der Tastatur ausgew hlt oder der Nutzer erzeugt kontinuierliche Bewegungs sequenzen Gesten deren Muster einem Befehl zugeordnet sind Foley u a 1990 S 370 ff Eingabe numerischer Werte Die Eingabe numerischer Werte kann ebenso wie die Positionierung sprachlich sein wenn ein Nutzer einen konkreten Wert aus einer bekannten Skala in ein dafiir vorgesehenes Feld eintr gt Foley u a 1990 S 374 H ufig kennt der Nutzer jedoch den genauen Wert nicht und m chte diesen relativ zur Skala eintragen Diese sogenannte r umliche Variante erfordert eine R ckmeldung des Systems ber den aktuellen Wert in Relation zu der zul ssigen Gesamtskala und wird h ufig ber Schiebe oder Drehregler umgesetzt Foley u a 1990 S 375 Texteingabe Die Texteingabe erfolgt ber die Tastatur Dabei handelt es sich bei dieser Interaktionsaufgabe lediglich um solche Texteingaben die nicht als Befehle durch das System interpretiert werden Foley u a 1990 S 373 2 5 Usability und ihre Untersuchung Zur
11. als die touchbasierte Ausf hrungsdauer Aus den genannten Problemen der unpr zisen Ausf hrung und der langen Ausf hrungs dauer resultiert dass die blickbasierte Umsetzung des Bedienkonzepts Verschieben der touch basierten Umsetzung unterlegen ist und f r die Objektmanipulation nicht unbedingt geeignet ist 7 3 3 Fazit F r einen Vergleich der Eignung der betrachteten blickbasierten Umsetzungen der Aufgaben Scrollen und Verschieben muss beachtet werden dass f r die zufriedenstellende L sung der beiden Bedienkonzepte eine unterschiedlich hohe Pr zision bei der Ausf hrung notwendig ist Die Positionierung eines Elements wie hier als Beispiel in einer Mal und Zeichen Anwendung muss pr ziser erfolgen als das Scrollen bspw in einem Text oder in einer Karten Anwendung 92 7 Diskussion bei der ein Kartenausschnitt verschoben wird Bei letzterem ist das Scrollen um eine Zeile zu kurz oder zu weit zumeist einfach korrigierbar Bei Zeichungen ist eine pr zise Positionierung der Elemente wichtiger da andernfalls andere Elemente berdeckt werden k nnen Aus diesen Betrachtungen resultiert dass die blickbasierte Objektmanipulation f r unpr zise Aufgaben wie das Scrollen gut geeignet ist Bei der Anforderung hoher Pr zision ist die touchbasierte Interaktion besser geeignet Diese ist zudem schneller und somit effizienter Alternativ w re denkbar die pr zise Objektmanipulation durch Buttons welche
12. L T glich 12 3 Mal pro 1 Mal pro Einmal im Seltener Woche Woche Monat 6 Wo benutzen Sie ihr Tablet Mehrfache Nennungen m glich _ Zuhause Auto Bus Bahn Arbeit Uni Sonstiges 111 Fragebogen zur Usabilityuntersuchung 7 Was machen Sie mit ihrem Tablet Mehrfache Nennungen m glich _ E Mails lesen L Spielen _ In sozialen Netzwerken surfen L Musik h ren L Videos gucken Fernsehen _ Shopping L Nachrichten lesen L Kochen L Im Internet surfen L Bilder bearbeiten L Kalender organisieren L Dokumente erstellen und bearbeiten _ Fotos machen _ B cher lesen L Sonstiges 8 Uben Sie eine andere Tatigkeit wahrend der Benutzung des Tablets aus Ja L Nein Wenn Sie bei Aufgabe 8 mit Nein geantwortet haben fahren Sie bitte mit dem Fragebogenteil II fort 9 Wenn ja welche Mehrfache Nennungen m glich L Fernsehen _ Unterhaltungen _ Musik h ren _ Sonstiges mit anderen Menschen Telefonieren TEIL Il ERFAHRUNG MIT ANDEREN MULTITOUCHGER TEN 10 Besitzen Sie ein Smartphone oder anderes Multitouchger t Ja L Nein 11 Wenn ja welches Bitte geben Sie das Modell an L Smartphone _ Sonstiges TEIL Il ERFAHRUNG MIT EYE TRACKING 12 Haben Sie bereits Erfahrungen mit Eye Tracking oder anderer Blickverarbeitung gesammelt Ja L Nein 13 Wenn ja in welcher Form Bitte geben Sie eine kurze Beschreibung 11
13. a lt lt artifact gt gt TobiiEyetrackerAdapter exe Testapp apk Abbildung 5 1 Verteilungsdiagramm der Testumgebung 5 2 1 Adapter Auf Grund der Erfahrungen der Autorin wurde aus den vom SDK unterst tzten Sprachen C als die Implementierungssprache f r den Adapter zwischen Tablet und Eye Tracker ausgew hlt Der Adapter setzt die Anforderungen A 1 bis A 4 ganz bzw im Fall von A 4 teilweise um Er empf ngt die Rohdaten des Eye Trackers via Netzwerkschnittstelle vgl Abbildung 5 1 Aus den Rohdaten werden die f r die Anwendung auf dem Tablet ben tigten Daten extrahiert und ber eine TCP Verbindung per W Lan an das Tablet versendet Dieser Prozess entspricht den Anforderungen A 1 bis A 3 Neben der Notwendigkeit des Adapters auf Grund der oben genannten Restriktionen der vorhandenen Hard und Software bietet die Implementierung eines eigenst ndigen Adapters f r die Kommunikation zwischen Tablet und Eye Tracker weitere Vorteile Das Tablet und der Eye Tracker sind voneinander entkoppelt sodass eines der beiden Ger te bei Bedarf ausgetauscht werden kann Ein anderer Eye Tracker muss lediglich ebenfalls die f r das Tablet ben tigten Rohdaten bereit stellen k nnen welche dann in dem Adapter in das f r das Tablet passende Format umgewandelt werden k nnen Dieser Anwendungsfall ist denkbar f r zuk nftige Arbeiten in diesem Bereich da der hier verwendete Eye Tracker sehr gro ist und bereits kleinere leichter
14. muss dieser Button gedr ckt gehalten werden Dieser Button wird im Folgenden analog zum Selektionsbutton als Gestenbutton bezeichnet Die Umsetzung der Blickgesten mit Hilfe eines zu ber hrenden Buttons schr nkt genau wie der Selektionsbutton die Benutzbarkeit dieser Umsetzung der blickbasierten Interaktion f r k rperlich behinderte Menschen ein F r diese w re es m glich die Best tigung der Selektion bspw ber eine Verweilzeit oder Blinzelns zu realisieren Die zu den drei genannten Bedienkonzepten entwickelten Gesten weisen unterschiedliche Merkmale auf welche untersucht werden sollen Im Gegensatz zu touchbasierten Gesten ist bei der Umsetzung von Blickgesten zu beachten dass diese eine gr ere Konzentration der Nutzer erfordern Touchbasierte Gesten sind im Allgemeinen eher darauf ausgelegt intuitiv zu sein sodass der Nutzer diese Gesten nicht erst durch Hilfestellung erkl rt bekommen muss Stattdessen soll der Nutzer die Gesten entdecken weil sie dem nat rlichen Verhalten bei der von ihnen abgebildeten Aktion in der realen Welt entsprechen Das ist bei den hier entworfenen Blickgesten nicht der Fall Diese m ssen den Nutzern durch eine beliebige Form von Hilfestellung erkl rt werden Diese Tatsache liegt vor allem darin begr ndet dass die Augen in der realen Welt haupts chlich zum Aufnehmen von Informationen und zur Selektion verwendet werden nicht jedoch zum Ausf hren weiterf h render Aktionen Aus
15. 6 00 0 00 5 38 5 50 0 70 Dauer S 6 50 6 00 3 00 23 25 17 00 16 19 Effektivit t 2 00 2 00 0 00 1 40 1 50 0 62 Effizienz 0 31 0 33 0 11 0 06 0 11 0 11 Tabelle 7 8 Messwerte der Aufgabe App schlie en Pictures Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 6 00 6 00 0 00 5 25 5 50 0 97 ASQ Aussage 2 6 00 6 00 0 00 5 25 6 00 1 09 ASQ Aussage 3 6 00 6 00 0 00 5 88 6 00 0 33 Dauer S 3 38 3 00 1 41 17 75 12 50 12 39 Effektivit t 2 00 2 00 0 00 1 33 1 00 0 53 Effizienz 0 59 0 67 0 26 0 08 0 08 0 08 Tabelle 7 9 Messwerte der Aufgabe App schlie en Canvas 85 7 Diskussion Buttons sodass die Effektivit t der Ausf hrung sinkt Zudem dauert die Ausf hrung einer Blickgeste auch l nger als die Selektion des Buttons weshalb sich die Effizienz verringert Die Bewertungen der Aufgabe L schen zu den ersten beiden Aussagen des ASQ sowie auch die gemessenen Werte f r die Effektivit t und Effizienz dieser Aufgabe sind im Vergleich zu den anderen drei Aufgaben mit Blickgesten deutlich schlechter Diese Werte sind durch den in Abschnitt 6 2 beschriebenen Fehler in der Testanwendung zu erkl ren welcher eine korrekte Ausf hrung der Blickgeste verhinderte Auf Grund dieses Fehlers kann eine sinnvolle Auswertung der g
16. Effektivitat mit Standardabweichung je Testaufgabe und insgesamt on hos a GS RS OMAN ee doe me he eet dhe eed 68 Durchschnittliche Effizienz mit Standardabweichung je Testaufgaben und ins gesamt 2 5 3a 2 ew OM eS aS A ee Boe ee i gd 69 Bliekgeste Zur ck navigieren var aaa eae era 107 viii Abbildungsverzeichnis A 2 Blickgeste L schen 2 ts SER ta A 3 Blickpesfe App schlie en a a A E SS Se 1X 1 Einleitung Seit der Erscheinung von Apples iPad in den USA im April 2010 Apple 2010 steigen die Verkaufszahlen von Tablets vieler Hersteller stetig vgl Gartner 2012 Gartner 2013b Gartner 2013a Auf Grund dieser Entwicklung ist eine hohe Usability und User Experience der Ger te fiir die Produzenten und Handler von Vorteil Nutzer eines Systems werden dieses eher weiter empfeh len oder Nachfolgemodelle kaufen wenn die Bedienung ansprechend und benutzerfreundlich ist Die Zielgruppe der Tabletnutzer ist weit gestreut und reicht von Kindern und Jugendlichen die mit diesem Medium aufwachsen bis hin zu Senioren welche ber die intuitivere Schnitt stelle als herk mmliche Computer sie bieten besser zurecht kommen vgl St ssel 2009 Murata und Iwase 2005 2010 beschrieben Nielsen und Norman dass das damals neuartige Konzept der touchbasierten Interaktion Entwicklern viele M glichkeiten bietet benutzerunfreundliche Anwendungen zu schaffen Norman und Nielsen 2010 S 46 Trot
17. Google Inc Veranst Activities 2013 URL http developer android com guide components activities html Abruf 23 11 2013 Android 2013b Google Inc Veranst Android Developers 2013 URL http developer android com develop index html Abruf 18 12 2013 Android 2013c Google Inc Veranst Fragments 2013 URL http developer android com guide components fragments html Abruf 18 12 2013 Android 2013d Google Inc Veranst Supporting Different Devices 2013 URL http developer android com training basics supporting devices index html Abruf 04 12 2013 Android 2013e Google Inc Veranst Toasts 2013 URL http developer android com guide topics ui notifiers toasts html Abruf 09 12 2013 Apple 2010 Apple Inc Veranst iPad Arrives This Saturday March 2010 URL http www apple com pr library 2010 03 29iPad Arrives This Saturday html Abruf 19 02 2012 Apple 2011 Apple Inc Veranst OS Human Interface Guidelines Oktober 2011 URL http developer apple com library ios documentation UserExperience Conceptual MobileHIG Introduction Introduction html Abruf 07 05 2012 Apple 2012 Apple Inc Veranst Supporting High Resolution Screens In Views September 2012 URL https developer apple com library ios documentation 2DDrawing Conceptual DrawingPrintingiOS 98 Literaturverzeichnis SupportingHiResScreensInViews SupportingHiResScreensInVi
18. Messwerte der Aufgabe Objekt ffnen zer die verbleibende Zeit bis zur Selektion abzusch tzen Mit diesen beiden unterst tzenden Bildschirmelementen soll zudem die Fehlselektion von Elementen unterbunden werden Selektion per Smooth Pursuits In der Aufgabe Objekt ffnen wird mit den Smooth Pursuits eine dritte Variante der blickba sierten Selektion eines Bildschirmelements verwendet Diese Selektionsform unterscheidet sich am st rksten von der herk mmlichen Selektion der touchbasierten Interaktion bei der ein Element mit einem Finger angetippt wird Die Probanden reagierten mit Verbl ffung und zumeist Begeisterung auf diese Selektionsform und bewerteten diese Interaktion entsprechend positiv im ASQ vgl Tabelle 7 6 In diesem erhielt die blickbasierte Umsetzung der Aufgabe Objekt ffnen bei allen drei Aussagen einige der h chsten Bewertungen Die Zufriedenheit der Probanden mit dieser Interaktionsform mitsamt ihrer Einfachheit und Ausf hrungsdauer ist also sehr hoch Bei der durch Fehler und Versuchsanzahl gemessenen Effektivit t liegt die Selektion durch Smooth Pursuits etwa im Durchschnitt aller Aufgaben und ist dementsprechend nicht wie die anderen Selektionsaufgaben unter den am besten bewerteten Aufgaben zu finden Die Diskrepanz zwischen diesem objektiv gemessenen Wert und den subjektiven Werten des ASQ verdeutlicht nochmals dass die Probanden diese Selektionsart sehr gut fanden Bez glich der Effizi
19. Problem 23 39 Blickgesten o com sun ea ae 2 4 Interaktion ce 2 om on 2 4 1 Object Action Interfacemodell 24 9 Inter ktionsstile tt 2 Sr De er 2 4 3 Interaktionsaufgaben 2 5 Usability und ihre Untersuchung aaa 29 1 Definition a sen Gas ES AA LEER ee 2 5 2 Usabilityuntersuchungen add 25 packs zes RA eS 2 5 3 Messung der Usability ui Pe ea ren 2 0 Verwandte Arbeiten 20 0 2200 22 EDEN oO BS Er ihr Tg 2 6 1 Depth Input Method ae sr Suse a A 4 2 6 2 Gaze Input for Mobile Devices by Dwell and Gestures 2 6 3 Eye Gaze Interaction for Mobile Phones 2 6 4 Eye Based Interaction with Moving Targets 2 6 5 Kommerzielle Entwicklungen Bedienkonzepte 3 1 Definition 0 64 2 2 22m A EI ADA a iv vi OCON AADA A WW Ne m N N DN RRR RRP RP pa pa pa pa po pa PrP OOO WANN I Hmm N w 24 Inhaltsverzeichnis 3 2 Ausgew hlte Konzepte e 3 21 Selektion 3 4 pdr ie aa er ee ee e ee 3 2 2 Men auswahl s sse si seip y Toet a al p a e Aa aE 3 2 3 Objektmanipulation ss oi dt OR RD a IZA GESTEN iae a ae Able area oh h ee e oh de Als Saat a a Seed os 3d Umsetzung A ASE PAS AAA a 331 1 Selektion of ir a da 332 Blickgesteno ses e A E OS oe ee ee 3 3 3 Objektmanipulation sE AAA ee Usabilityuntersuchung 4 1 Ziele und Hypothesen dd dl rn Er 4 20 Au Dam td ES A E E EE E a Als Ma e u 3 a ee ee a ee E S 4 3 Testab
20. ROTTING Milena Projektbericht 2 Usabilitytest von Bedienkonzepten auf Tablets April 2013 Unver ffentlicht R tting 2013b R TTING Milena Usability von Interaktionen auf Tablets Seminarausarbei tung 3 Semester Februar 2013 URL http users informatik haw hamburg de ubicomp projekte master12 13 seminar roetting bericht paf Abruf 13 03 2013 Rummel 2013 RuMMEL Bernard System Usability Scale Translated into German April 2013 URL http www sapdesignguild org resources sus asp Abruf 15 09 2013 Samsung 2012 Samsung Electronics GmbH Veranst GT 19300 Benutzerhandbuch Februar 2012 Revision 1 2 Samsung 2013a Samsung Electronics GmbH Veranst GT 19505 Benutzerhandbuch April 2013 Revision 1 0 Samsung 2013b GMBH Samsung E Samsung Electronics GmbH 2013 URL http www samsung com de Abruf 18 06 2013 Sarodnick und Brau 2011 SARODNICK Florian Brau Henning Methoden der Usability Evaluation Wissenschaftliche Grundlagen und praktische Anwendung 2 Auflage Bern Verlag Hans Huber 2011 Wirtschaftspsychologie in Anwendung ISBN 9783456848839 Shebilske und Fisher 1983 SHEBILSKE Wayne L FISHER D F Understanding Extended Discourse Through the Eyes How and Why In Groner R Hrsg MENz C Hrsg 102 Literaturverzeichnis FISHER D F Hrsg MONTY R A Hrsg Eye Movements and Psychological Functions International Views Hillsdale NJ
21. Richtungswechsel in der Blickgeste zum Konzept L schen unangenehm mit den Augen auszuf hren Die meisten Probanden sagten generell aus dass eine l ngere bewusste Augenbewegung anstrengend und nicht angenehm auszuf hren sei Aus diesen Aussagen der Probanden l sst sich schlie en dass bei der Verwendung von Blickgesten darauf geachtet werden sollte diese nicht zu komplex zu gestalten Die Form der Blickgesten sollte weder allzu abrupte Richtungswechsel wie bei L schen enthalten noch sollten allzu viele Drehungen wie bei der spiralf rmigen Blickgeste zu App schlie en enthalten sein Vergleich Ein Vergleich der touch und blickbasierten Umsetzung der Aufgabe Zur ck navigieren ist auf Grund der Auswirkungen der falsch verstandenen Semantik nur schwer m glich Bei der blickbasierten Ausf hrung dieser Aufgabe welche sich dicht an der touchbasierten Umsetzung orientiert zeigten die Probanden weniger Probleme mit dem Verst ndnis der Aufgabe Dies kann durch zwei Faktoren beeinflusst werden Zum einen wurden die Probanden bereits bei der touchbasierten Ausf hrung dieser Aufgabe nachdem die Verst ndnisprobleme aufgetreten waren umfassend ber die eigentliche Bedeutung informiert sodass diese Probleme bei der zweiten blickbasierten Ausf hrung bereits erkl rt waren Zum anderen waren die Probanden noch durch die Erlernung der blickbasierten Interaktion im Allgemeinen und der Ausf hrung einer Blickgeste i
22. Tipp auf das zu ffnende Objekt in der bersicht 106 A Testaufgaben und Umsetzungen der Bedienkonzepte Blickbasierte Umsetzung Die Objekte bewegen sich in der Ubersicht auf unterschiedlichen eindeutigen Trajektorien Dem auszuw hlenden Objekt wird mit dem Blick gefolgt sodass ber die eindeutig zuordbare Trajektorie das Objekt ermittelt und damit ge ffnet werden kann A 4 Zur ck navigieren Navigation innerhalb einer App zu der zuletzt besuchten Seite Aufgabe Navigieren Sie bitte zur Bilderiibersicht zuriick Touchbasierte Umsetzung Mit einem Finger von rechts nach links ber den Bildschirm wischen Blickbasierte Umsetzung Den Gesten Button am linken Bildschirmrand gedr ckt halten und dabei die Blickgeste in Abbildung A 1 mit den Augen durchf hren Abbildung A 1 Blickgeste Zur ck navigieren A 5 Mehrfache Selektion Mehrere Objekte selektieren sodass diese nachfolgend zusammen bearbeitet werden k nnen Aufgabe W hlen Sie bitte mehrere Fotos aus Touchbasierte Umsetzung Ein Element lang antippen weitere Elemente durch kurzes Tip pen zus tzlich ausw hlen Erneutes Tippen auf ein selektiertes Element deselektiert dieses wieder Blickbasierte Umsetzung Jedes zu selektierende Element lang anblicken Ein weiterer langer Blick auf ein selektiertes Element deselektiert es wieder 107 A Testaufgaben und Umsetzungen der Bedienkonzepte A 6 L schen L schen eines oder mehrerer s
23. die Autoren in einem Vergleich von 50 Usabilitystudien die den SUS Wert nutzten dass Werte zwischen 60 und 80 Punkten im Durchschnitt liegen Somit ist die Usability von Systemen die einen SUS Wert von unter 60 64 6 Ergebnisse Punkten erreichen eher als schlecht zu bewerten bei einem SUS Wert von ber 80 Punkten ist die Usability eines Systems f r gut zu bewerten Dementsprechend liegt die Usability der touchbasierten Interaktion in diesem Test ber dem Durchschnitt auf einem hohen Niveau wohingegen die blickbasierte Interaktion eine durchschnittliche Usability aufweist Die Differenzen in der Bewertung der touch und blickbasierten Interaktion je Proband bewegen sich in einem Bereich von 0 Punkten Unterschied bei Proband 8 und 50 Punkten bei Proband 6 Die durchschnittliche Differenz der beiden SUS Werte liegt bei 27 125 Punkten mit einem Median von 25 Punkten After Scenario Questionnaire Mit dem ASQ wird die Usability eines einzelnen Szenarios bewertet Tullis und Albert 2008 Die erste der drei Aussagen l sst R ckschl sse auf die Effektivit t des Szenarios zu die zweite Aussage auf die Effizienz und durch die Kombination der Ergebnisse aller drei Aussagen kann auf die Zufriedenheit der Nutzer mit dem bewerteten Szenario geschlossen werden Tullis und Albert 2008 Die Probanden ordnen ihre Meinung auf einer Skala von 0 Stimme berhaupt nicht zu bis 6 Stimme voll zu ein Die in diesem Test ermittelt
24. direkte Manipulation des Interessenobjektes Diesem Konzept gegen ber stehen zum Beispiel die Kommandos des Kommandozeilenba sierten Interaktionsstils bei dem syntaktisch komplexe Kommandos beschreiben was getan werden soll vgl Shneiderman 1983 Ein Beispiel f r diesen Vergleich wird in Shneiderman und Plaisant 2005 S 214 f r das L schen eines Dokuments gegeben Bei der direkten Manipu lation wird eine grafische Repr sentation der Datei das Objekt auf die grafische Repr sentation eines M lleimers die Aktion gezogen Drag and Drop Die Kommandozeilenbasierte Ver sion dieser Aktion ist die Eingabe eines textuellen Kommandos welches die Aktion und die ben tigten Parameter beschreibt Diese Variante ist gerade f r neue unerfahrene Benutzer eines Systems schwerer zu merken und weniger leicht zu entdecken w hrend die Umsetzungs variante der direkten Manipulation der entsprechenden T tigkeit in der realen Welt hnelt wo man ein Dokument in einen Papierkorb werfen w rde Direkte Manipulation und OAI Die direkte Manipulation kann durch das OAI Modell beschrieben werden Wie bereits die oben zitierte Definition der direkten Manipulation be schreibt wird bei der direkter Manipulation mit Aktionen auf Objekten interagiert Diese beiden Einheiten bilden ebenfalls die Grundlage des OAI Modells Der Vorteil direkt auf den 14 2 Grundlagen sichtbaren Objekten zu interagieren ist die N he der Inter
25. eine Art Szenario wiederspiegeln welches zweimal das ffnen jeweils einer unterschiedlichen App und nach deren Verwendung das Schlie en der jeweiligen App bein haltet Zum anderen soll durch die Wiederholung der Konzepte betrachtet werden k nnen inwiefern die Probanden vor allem bei der neuen Interaktionsform lernf hig sind und sich die Ergebnisse der beiden Ausf hrungen einer Aufgabe unterscheiden Dabei spielt ebenfalls eine Rolle dass das Bedienkonzept App ffnen das grundlegende Konzept der Selektion umsetzt und das Bedienkonzept App schlie en das Konzept der Blickgesten Somit k nnen die zugrunde liegenden Interaktionsaufgaben ebenfalls auch unter Ber cksichtigung eines Lerneffekts betrachtet werden Der Hauptteil des Tests wird mittels einer Testanwendung auf dem Tablet strukturiert und geleitet Vor jeder konkreten Aufgabe erhalten die Probanden eine knappe textuelle Beschreibung eines Szenarios um ihnen eine Vorstellung zu geben in welchem Kontext sie diese Aufgabe in der allt glichen Nutzung eines Tablets ausf hren k nnten Des Weiteren wird an dieser Stelle textuell beschrieben wie das jeweils zu testende Bedienkonzept umzusetzen ist bzw wie die Probanden das Tablet bedienen sollen Diese Aufgabenbeschreibung ist auch jederzeit w hrend der Ausf hrung der Aufgabe wieder einsehbar um Unsicherheiten bei der Ausf hrung vorzubeugen Jedes erneute Aufrufen der Aufgabenstellung wird als ein Versuch der Aufgabe gewerte
26. hlte mich bei der Benutzung des Systems sehr sicher I needed to learn a lot of things before I could get going with this system Ich musste eine Menge lernen bevor ich anfangen konnte das System zu verwenden 38 4 Usabilityuntersuchung Aus den Bewertungen jeder Aussage kann dann die System Usability Scale errechnet werden vgl Brooke 1986 welche einen Hinweis auf die Gesamtusability des Systems bietet Die SUS wurde bereits in verschiedenen Studien untersucht Laut Tullis und Stetson 2004 bietet dieser Wert bereits bei kleinen Studien mit 8 Probanden konsistentere Daten als andere vergleichbare Bewertungsfrageb gen Zu 75 wurden durch diesen Fragebogen die richtigen Fehler gefunden 4 3 Testablauf Der Test gliedert sich in einen Einleitungsteil einen Hauptteil und einen optionalen Schlussteil Einleitend werden die Probanden ber den Zweck und die Ziele des Tests aufgekl rt und gebeten eine Einverst ndniserkl rung zur Nutzung der im Test gewonnenen Daten zu un terschreiben Des Weiteren soll ein Fragebogen ausgef llt werden welcher demografische Daten ber die Probanden wie bspw ihr Geschlecht Alter Beruf und die etwaige Nutzung von Sehhilfen sowie ihre Erfahrung im Umgang mit Tablets ermittelt Der Hauptteil bildet den eigentlichen Test der Bedienkonzepte Dieser besteht aus verschie denen Aufgaben welche die Probanden auf einem Tablet ausf hren und hinterher bewerten m ssen Alle Aufgaben des Tests
27. im Test vorkommen werden zusammengefasst 59 6 Ergebnisse App ffnen Das ffnen einer App war als Einstiegsaufgabe gut geeignet da die eigentliche Umsetzung sowohl touch als auch blickbasiert sehr einfach ist Bei der blickbasierten Interaktion trat bei dieser Aufgabe das oben geschilderte Problem auf den Selektionsbutton zu dr cken und gleichzeitig ein anderes Element auf dem Bildschirm mit dem Blick zu selektieren Ein Proband schlug als Alternative zu dieser Ausf hrung die Selektion durch einen langen Blick vor ein weiterer best tigte dies und w rde die verl ngerte Ausf hrungsdauer bei dieser Aufgabe daf r in Kauf nehmen Scrollen Das Scrollen in der Bild bersicht hat den Probanden mit der touchbasierten Interaktion wenig Probleme bereitet Bei der Ausf hrung der Aufgabe zur blickbasierten Interaktion waren die meisten Probanden zun chst von den Scroll Bereichen am oberen und unteren Rand des Bildschirms iritiert Zwei Probanden erkannten diese erst mit Hilfestellung als solche Diese Probanden hatten stattdessen eine Bildlaufleiste erwartet wie sie ihnen aus anderen Betriebssystemen bekannt ist Ein weiterer Proband erwartete Markierungen wie z B Pfeile die die Scroll Bereiche markierten und auf welche mit den Augen fokussiert werden kann Objekt ffnen Die touchbasierte Umsetzung des ffnens eines Objekts gelang allen Probanden ohne Probleme Die blickbasierte Umsetzung dieses Konzepts unter Verwen
28. kann man weiterhin noch reduzieren indem die Gesten lediglich kontextsensitiv eingesetzt werden und nur dann erkannt werden wenn sie auch ausf hrbar sind Im Kontext der Bedienung von Tablets sind Blickgesten zudem einfach einzuf hren da eine gestische Steuerung des Tablets den Nutzern bereits bekannt ist F r die touchbasierte Bedie nung existieren bereits einige Gesten sodass die Nutzer lediglich ein anderes Eingabemittel an dieser Stelle verwenden Dennoch besteht der Nachteil dass Blickgesten relativ schwer zu erlernen und wenig intuitiv zu verwenden sind Generell zeigen bspw Kudo u a 2013 und Dybdal u a 2012 dass die kontrollierte Bewegung der Augen wie sie bei Blickgesten n tig w re anstrengend f r den Menschen sind Die technische Umsetzung von Blickgesten mit Hilfe einer einfachen Smartphone Kamera wurde experimentell bereits von Vaitukaitis und Bulling 2012 durchgef hrt 2 4 Interaktion Diese Arbeit ist im Bereich der Mensch Computer Interaktion HCI Human Computer Inter action angesiedelt Dieses Teilgebiet der Informatik besch ftigt sich mit der Untersuchung Definition und Umsetzung der Schnittstelle zwischen Mensch und Computer bzw Maschinen im Allgemeinen Im Gegensatz dazu steht die Kommunikation zwischen zwei Menschen durch eine Maschine Goertz 1995 S 99 2 4 1 Object Action Interfacemodell Zur Beschreibung und Bewertung von Interaktion wurden in Shneiderman und Plaisant 2005 verschie
29. nicht so pr zise wie es w nschenswert w re Der Eye Tracker erkannte die Blicke der Probanden teilweise nicht an dem Punkt an den sie tats chlich schauten sondern einige Zentimeter neben dem anvisierten Punkt sodass bspw Buttons nur schwer selektiert werden konnten Besonders deutlich wurde dies bei den Aufgaben bei 58 6 Ergebnisse denen ein Objekt auf dem Bildschirm lange angeblickt werden musste Hier wurde in einem Extremfall die Aufgabe Verschieben abgebrochen da der Proband auch nach langen und wiederholten Versuchen das zu verschiebende Element nicht selektieren konnte Da aber alle anderen Probanden bei dieser Aufgabe keine technischen Probleme hatten konnten dennoch ausreichend Daten hierzu gewonnen werden Der Grund f r dieses Problem lag vermutlich vor allem daran dass sich die Probanden w hrend der Testausf hrung bewegt haben und damit die Position verlie en die zur Kalibrie rung des Eye Trackers eingenommen worden war welche im Vorfeld des Tests erfolgreich durchgef hrt wurde Auf Grund der Bequemlichkeit f r die Probanden und der ansonsten akzeptablen Performance des Eye Trackers wurde dieses Problem aber in Kauf genommen anstatt den Kopf der Probanden zu fixieren Wie bereits die in Tobii 2010b S 19 f beschriebenen Einschr nkungen des Eye Trackers fiir Nutzer mit Sehhilfen vermuten lassen hat sich im Verlauf des Tests best tigt dass das Tragen von Brillen bei der blickbasierten Bedienung hi
30. sein muss da die genauen Koordinaten der Blicke nicht relevant sind solange die Form der Geste aus dem Blickpfad erkennbar ist Um die Blickgesten intuitiver zu machen k nnten zu Wobbrock u a 2009 vergleichbare Studien angestellt werden bei welchen Nutzer gebeten werden Blickgesten f r bestimmte Bedienkonzepte auszuf hren Um die blickbasierte Interaktion f r k rperlich eingeschr nkte Menschen zu verbessern sollte bei den Blickgesten untersucht werden ob der Gestenbutton welcher in dieser Arbeit die Erkennung von Blickgesten aktivierte durch andere rein blickbasierte Mechanismen ersetzt werden kann Diese Mechanismen m ssen sicher stellen dass das Midas Touch Problem umgangen wird und keine Gesten ausgef hrt werden wenn der Nutzer des Systems dies nicht w nscht Neben den genannten Bereichen der blickbasierten Interaktion welche vor allem Interakti onsaufgaben umfassen sollte auch die Oberfl chengestaltung von blickbasierten Anwendungen untersucht und ggf angepasst werden Bspw sollte untersucht werden wie herk mmliche 96 8 Zusammenfassung Bildschirmelemente wie Slider Radiobuttons oder Checkboxen blickbasiert bedient werden k nnen oder ob es alternative besser geeignete Darstellungsformen fiir diese Elemente gibt Sollte weiterhin eine multimodale Bedienung mit einer Kombination aus touch und blick basierter Bedienung angestrebt werden und bspw Buttons zur Best tigung einer Selektion oder Aktivierun
31. setzen mit dem oben genannten Ma der Zufriedenstellung aus ISO 9241 11 1998 2 6 Verwandte Arbeiten Die mit dieser Arbeit verwandten Arbeiten lassen sich in verschiedene Gruppen einteilen Zum einen gibt es Untersuchungen von blickbasierter Interaktion in verschiedenen Formen auf mobilen Endger ten wie Smartphones herk mmlichen Handys und Tablets Zum anderen gibt es allgemeine Arbeiten welche blickbasierte Interaktion auf herk mmlichen Computer bildschirmen untersuchen 18 2 Grundlagen 2 6 1 Depth Input Method Kudo u a 2013 beschreiben neben Jacob 1990 und Ware und Mikaelian 1987 eine weitere Variante das Midas Touch Problem zu l sen Sie nutzen dabei die Differenz in der Distanz zwischen den beiden Augen die entsteht wenn sich der Fokus der beiden Augen von einem Punkt im Vordergrund hin zu einem Punkt im Hintergrund bewegt vgl Vergenzen in Unter abschnitt 2 2 4 Wenn der Nutzer ein Objekt selektieren m chte so blickt er auf dieses und verlagert den Fokus seines Blicks im dreidimensionalen Raum nach hinten Laut Kudo u a 2013 ist diese neue Methode im Test mit einem herk mmlichen Computerbildschirm hnlich schnell und pr zise wie die Methode das Midas Touch Problem mittels Blinzeln der Augen zu l sen Die Arbeit von Kudo u a 2013 betrachtet nur einen speziellen Teil der blickbasierten Interaktion die Selektion Im Gegensatz dazu wird in dieser Arbeit angestrebt verschiedene und meh
32. tion Diese sind f r Nutzer einfacher zu merken da sie h ufig von bekannten Analogien und Beispielen aus der realen Welt abgeleitet wurden Shneiderman 1983 S 65 Die im OAI Modell genannten Objekte mit denen der Nutzer mittels Aktionen interagiert lassen sich ebenso wie die Aktionen in Hierarchien aufteilen Diesem Konzept liegt die Annahme zugrunde dass Menschen gr ere Aufgaben grunds tzlich in kleinere Elemente und Einheiten aufteilen bis auf die Ebene einzelner Ausf hrungsschritte im Fall der Aktionen bzw einzelner Elemente im Fall der Objekte Diese Hierarchisierung geschieht in der realen Welt ebenso wie es auch im Bereich der Schnittstelle zur Interaktion mit einem System m glich ist vgl Abbildung 2 3 universe gt aaa Ds metaphor plan ayan DD gt ao a atoms Objects Task A ad Ca steps Actions den pixels Objects clicks Actions Interface Abbildung 2 3 Konzept von Aufgabe und Interface mit Objekt und Aktionshierarchien in Anlehnung an Shneiderman und Plaisant 2005 S 97 12 2 Grundlagen Ist ein Nutzer des interaktiven Systems mit den Objekten und Aktionen der Aufgabendom ne in der realen Welt vertraut so soll es ihm leicht fallen auch die zugeordneten Objekte und Aktionen der Interaktionsschnittstelle zu erlernen
33. werden im Verlauf jeweils zwei Mal durchgef hrt einmal mit der konventionellen touchbasierten Interaktion mit dem Tablet und ein weiteres Mal mit der blickbasierten Interaktion Im Testverlauf werden zun chst alle Aufgaben mit der touchbasierten Bedienung durchge f hrt Somit haben die Probanden die M glichkeit sich bereits an die Testumgebung und die Aufgaben zu gew hnen bevor sie zus tzlich die neue blickbasierte Interaktionsform erlernen m ssen Jede Aufgabe wird direkt nach ihrer Ausf hrung mittels des ASQ Fragebogen durch die Pro banden bewertet Nach der Ausf hrung aller Aufgaben des ersten Blocks wird die touchbasierte Bedienung zudem durch den SUS Fragebogen bewertet Der zweite Testabschnitt beinhaltet die Ausf hrung aller Aufgaben mit der blickbasierten Interaktion Jede der Interaktionen wird wieder zun chst f r sich durch den ASQ Fragebogen und am Ende das gesamte Interaktionskonzept durch den SUS Fragebogen von den Probanden bewertet Eine Aufgabe besteht aus dem Test f r ein konkretes Interaktionskonzept welche in Kapitel 3 bzw Anhang A beschrieben werden Demnach besteht der Test aus insgesamt 24 Aufgaben zwei Durchl ufe f r die beiden Interaktionsmethoden mit je 12 Aufgaben 39 4 Usabilityuntersuchung F r die Bedienkonzepte App ffnen und App schlie en gibt es jeweils zweimal eine sehr hnliche Aufgabe Diese Umsetzung hat zwei Gr nde Zum einen soll die Reihenfolge aller Aufgaben
34. www gartner com it page jsp id 2525515 Abruf 10 09 2013 Gastreich 2013 GASTREICH Denis Augenblick mal Technik und k nftige Anwendungs m glichkeiten der Blicksteuerung In c t Magazin f r Computer Technik Heft 25 2013 S 168 175 Goertz 1995 GOoERTZ Lutz Wie interaktiv sind Medien auf dem Weg zu einer Defi nition von Interaktivit t In Rundfunk und Fernsehen Forum der Medienwissenschaft und Medienpraxis 43 1995 Nr 4 S S 477 493 Grehn 2012 GreEHN Franz Augenheilkunde 31 Auflage Springer Verlag 2012 ISBN 978 3 642 11332 1 ISO 9241 11 1998 Ergonomische Anforderungen f r B rot tigkeiten mit Bildschirmger ten Teil 11 Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit Leits tze ISO 9241 11 1998 1998 ISO 9241 210 2011 Ergonomie der Mensch System Interaktion Teil 210 Prozess zur Gestal tung gebrauchstauglicher interaktiver Systeme ISO 9241 210 2010 Deutsche Fassung EN ISO 9241 210 2010 2011 ISO 9421 115 1997 Ergonomische Anforderungen f r B rot tigkeiten mit Bildschirmger ten Teil 16 Dialogf hrung mittels Kommandosprachen Dezember 1997 ISO 9421 116 1999 Ergonomische Anforderungen f r B rot tigkeiten mit Bildschirmger ten Teil 16 Dialogf hrung mittels direkter Manipulation September 1999 100 Literaturverzeichnis Jacob 1990 Jacos Robert J K What you look at is what you get eye movement based inter action techniques In Proceedings of the S
35. 186 ISBN 1 59593 390 5 Dybdal u a 2012 DyBDAL Morten L AGUSTIN Javier S HANSEN John P Gaze input for mobile devices by dwell and gestures In Proceedings of the Symposium on Eye Tracking Research and Applications New York NY USA ACM 2012 ETRA 12 S 225 228 ISBN 978 1 4503 1221 9 Flick 2009 FLick Uwe Sozialforschung Methoden und Anwendungen Rowohlt Verlag 2009 Foley u a 1990 FoL y J D Dam A van FEINER S K HUGHES J F Computer graphics principles and practice 2 Auflage Reading Mass Addison Wesley 1990 Nachdruck 1993 ISBN 0 201 12110 7 99 Literaturverzeichnis Gamma u a 1995 Gamma E HELM R JOHNSON R VLISSIDES J Design Patterns Elements of Reusable Object Oriented Software Addison Wesley 1995 ISBN 0 201 63361 2 Gartner 2012 Gartner Inc Veranst Gartner Survey Highlights Top Five Daily Activities on Media Tablets July 2012 URLhttp www gartner com it page jsp id 2070515 Abruf 06 09 2012 Gartner 2013a Strategy Analytics Inc Veranst Android Dominates the Tablet Market in 2013 Q2 July 2013 URL http www strategyanalytics com default aspx mod pressreleaseviewer amp a0 5403 Abruf 10 09 2013 Gartner 2013b Gartner Inc Veranst Gartner Says Worldwide PC Tablet and Mobile Phone Shipments to Grow 5 9 Percent in 2013 as Anytime Anywhere Computing Drives Buyer Beha vior June 2013 URL http
36. 2 C Einverstandniserklarung zur Usabilityuntersuchung BESCHREIBUNG DER UNTERSUCHUNG UND AUFGEZEICHNETEN DATEN F r das Masterarbeit im Fach Informatik an der Hochschule f r Angewandte Wissenschaften Hamburg wird ein Usabilitytest zur Untersuchung der Interaktion mit Tablets durchgef hrt Dieser beinhaltet einen Vergleich der aktuell bestehenden touchbasierten Interaktion mit einer blickbasierten Interaktion in Androidsystemen 1 Im Rahmen dieses Tests werden folgende Daten gesammelt e Videoaufzeichnung e Audioaufzeichnungen e quantitative Protokolldaten durch die Testsoftware e Beantwortung von Frageb gen e Mitschriften durch die Testleiterin Diese Daten werden anonymisiert ausgewertet und im Rahmen der Masterarbeit verwendet 2 Interessante direkte Zitate werden anonymisiert im Rahmen der Masterarbeit verwendet Eine Weitergabe der Daten findet weder im Original noch in Kopie statt Die Teilnahme an dem Test ist freiwillig Sie k nnen jederzeit Ihr Einverst ndnis m ndlich oder schriftlich E Mail an milena roetting haw hamburg de widerrufen ohne dass Ihnen hierdurch Nachteile entstehen EINVERST NDNISERKL RUNG Hiermit erkl re ich mein Einverst ndnis zur Aufzeichnung und VOR UND NACHNAME Verwendung der im Versuch gesammelten Daten in oben angegebener Form Ziffer 1 sowie zur Verwendung von direkten Zitaten wie oben in Ziffer 2 beschrieben sofern dies im Rahmen der Masterarbeit stattfindet
37. 21 9 Vidal u a 2013 VIDAL Melodie PFEUFFER Ken BULLING Andreas GELLERSEN Hans W Pursuits eye based interaction with moving targets In CHI 13 Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems New York NY USA ACM 2013 CHI EA 13 S 3147 3150 ISBN 978 1 4503 1952 2 Wade und Tatler 2011 Wape Nicholas J TATLER Benjamin W Origins and applications of eye movement research In LIVERSEDGE Simon P Hrsg GILCHRIST Iain D Hrsg EVER LING Stefan Hrsg The Oxford Handbook of Eye Movements Oxford Oxford University Press 2011 Kapitel 2 S 17 43 Ware und Mikaelian 1987 Ware Colin MIKAELIAN Harutune H An evaluation of an eye tracker as a device for computer input In Proceedings of the SIGCHI GI Conference on Human Factors in Computing Systems and Graphics Interface New York NY USA ACM 1987 CHI 87 S 183 188 ISBN 0 89791 213 6 Wobbrock u a 2009 WoBBrocK Jacob O Morris Meredith R W Lson Andrew D User defined gestures for surface computing In Proceedings of the 27th international conference on Human factors in computing systems New York NY USA ACM 2009 CHI 09 S 1083 1092 ISBN 978 1 60558 246 7 Yarbus 1967 Yarsus Alfred L Eye Movements and Vision New York Plenum Press 1967 104 Literaturverzeichnis Young und Sheena 1975 Young Laurence R SHEENA David Survey of eye movement recording methods In Behavior Resear
38. 40 Jahre alt Punkten Bei den Werten zu allen drei Aussagen des ASQ sind die Werte je Altersgruppe kaum voneinander zu unterscheiden ebenso bei der Effektivit t Lediglich bei der Effizienz f llt auf dass die Gruppe der ber 40 j hrigen eine schlechtere maximale Effizienz bei der blickbasierten Interaktion gezeigt hat Hier lag der maximale Wert bei 0 06 Punkten w hrend er bei der mittleren Altersgruppe bei 0 24 lag und bei den jungen Probanden gar bei 0 38 Punkten 70 6 Ergebnisse Informatik Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion hintergrund Durchschnitt Durchschnitt Ja 93 69 Nein 90 57 5 Gesamt 91 875 64 6875 Tabelle 6 3 Durchschnittliche SUS Werte nach Informatikhintergrund Der Altersunterschied scheint also bei dem subjektiven Empfinden der Usability der ein zelnen Aufgaben kaum eine Rolle zu spielen Bei der objektiven Messung wiedergespiegelt in den Zahlen der Effektivitat und Effizienz scheint das Alter eine Rolle bei der Effizienz zu spielen Je alter eine Person ist desto weniger effizient ist die Handhabung Informatikhintergrund Der Informatikhintergrund eines Probanden sagt aus ob er sich durch seinen Beruf bzw sein Studium besonders viel mit informatischen und anderen technischen Themen auseinandersetzt und dementsprechend Fachwissen mitbringt welches auch unbewusst in die Bedienung des Tablets einflie t Bei dem durchschnittlichen SUS Wert lasst sic
39. ASQ Aussagen spiegeln diese Schwierigkeiten kaum wieder vgl Tabelle 7 1 Tabelle 7 2 Die erste blickbasierte Ausf hrung der Aufgabe App ffnen wurde zwar generell schlechter bewertet als die zweite Ausf hrung und auch die meisten anderen Aufgaben Dies ist aber auf die neuartige Interaktionsform zur ck zu f hren mit welcher die Probanden bei der ersten Ausf hrung der Aufgabe App ffnen zum ersten Mal in Kontakt kamen Die zweite Ausf hrung der Aufgabe App ffnen wird von den Probanden deutlich besser bewertet und ist f r diese Aufgabe auf Grund des Lerneffekts interessanter da auch zuk nftige Nutzer langfristig in der blickbasierten Interaktion ge bt sind und eine hohe Bewertung nach einer bungszeit relevanter ist als Einstiegsschwierigkeiten Die gemessene Effektivit t f r die beiden Ausf hrungen der Aufgabe App ffnen steigt ebenso wie die Werte des ASQ Auch hier zeigt sich dass die Probanden mit bung weniger Fehler und neue Versuche ben tigten als in unge bter Form Dennoch ist die Effektivit t hier trotz der einfachen Umsetzung mit nur wenigen Basisinteraktionsaufgaben nicht am h chsten sondern liegt mit etwa 1 75 Punkten im mittleren Bereich der durchschnittlichen Effektivit t aller Testaufgaben Die Effizienz dieser Aufgabe steigt hingegen bei der zweiten Ausf hrung stark an und zeigt somit wieder den Lerneffekt Des Weiteren ist die Effizienz der zweiten Ausf hrung die h chste aller b
40. Arbeit wurden zu beiden Arbeiten Vidal u a 2012 und Vidal u a 2013 keine ausgereiften Evaluierungen durch Nutzer vorgenommen In Vidal u a 2012 wer den die Eye Tracker Daten aus einer vorhergehenden Studie verwendet um den entwickelten Algorithmus zur Erkennung von Smooth Pursuits zu evaluieren In Vidal u a 2013 wird gar keine konzipierte Evaluierungsform genannt 2 6 5 Kommerzielle Entwicklungen Neben den oben genannten wissenschaftlichen Untersuchungen im Bereich der blickbasierten Interaktion gibt es aktuell eine kommerzielle Implementierung hnlicher blickbasierter In teraktion Diese Implementierung beinhaltet nach aktuellem Wissensstand der Autorin keine weitere Validierung der N tzlichkeit oder Usability der Funktionen Samsung Smartphones Der Smartphone Hersteller Samsung Electronics Samsung 2013b stellte mit dem Modell Galaxy S III erstmals eine kommerzielle Umsetzung von Eye Tracking als Interaktionsmethode bereit indem der Bildschirm des Smartphones abgedunkelt wird sobald der Nutzer nicht mehr auf diesen blickt Smart Stay Samsung 2012 S 150 Im Nachfolgemodell Galaxy S IV 21 2 Grundlagen wurde diese F higkeit erweitert sodass es nun auch m glich ist das Abspielen eines Videos zu pausieren sobald der Nutzer nicht mehr auf den Bildschirm blickt Smart Pause Samsung 2013a S 30 Laut Hersteller Samsung 2013a S 30 wird das Abspielen fortgesetzt sobald
41. Das Verh ltnis zwischen dem erreichten Grad an Effektivit t und dem Aufwand an Ressourcen Diese k nnen die psychische oder physische Beanspruchung die Zeit das Material oder die monet ren Kosten sein Zufriedenstellung Die Einstellung der Nutzer zu der Benutzung des Produkts sowie das Nichtvorhandensein von Beeintr chtigungen Die Zufriedenstellung kann durch subjek tive Aussagen der Nutzer auf Frageb gen oder in Interviews gemessen werden Diese drei Ma e werden auch in den zwei in Tullis und Albert 2008 beschriebenen Haupt aspekten der User Experience n mlich Performance und Zufriedenheit angesprochen Unter dem Begriff Performance verstehen Tullis und Albert wie der Nutzer tats chlich mit dem Testobjekt umgeht und wie hoch die Zeit und der Aufwand es zu benutzen sind Tullis und Albert 2008 S 47 Die Performance ist also in etwa vergleichbar zu den beiden oben ge nannten Ma en Effektivit t und Effizienz und l sst sich durch objektive Metriken wie die Ausf hrungszeit die Fehlerrate oder die Anzahl an ben tigten Klicks einer Aufgabe messen Unter dem Begriff der Zufriedenheit verstehen Tullis und Albert subjektive Aussagen der Nutzer ber das Testobjekt Tullis und Albert 2008 S 47 Diese umfassen die Erwartungen der Nutzer und den Grad der Erf llung der Erwartungen und sind eher durch subjektive Metriken in Frageb gen oder Interviews messbar Die Zufriedenheit ist in etwa gleich zu
42. Die niedrigste Hierarchieebene der Aktionen im Bereich der Interaktionsschnittstelle be schreibt zumeist syntaktische Aktionen die wiederum dem syntaktischen Teil des fr hen Modells von Shneiderman hneln Da die Anzahl dieser Aktionen aber m glichst gering gehal ten werden soll und die Hierarchie aus zusammengefassten Aktionen besteht soll es einem Nutzer der die bergeordneten Aktionen beherrscht nicht schwer fallen diese untergeordneten Aktionen zu erinnern Neue Nutzer k nnen durch die hierarchische Aufteilung einfach in die Verwendung des inter aktiven Systems eingef hrt werden indem ihnen die Metaphern der h heren Hierarchieebenen von erfahrenen Nutzern aufgezeigt werden 2 4 2 Interaktionsstile Um Interaktion zu realisieren wurden im Laufe der Jahre verschiedene Interaktionsstile entwickelt In Shneiderman und Plaisant 2005 werden die befehls und nat rlichsprachlichen Interaktionsstile sowie die Men auswahl die Eingabefelder und die direkte Manipulation genannt F r diese Arbeit ist vor allem der Interaktionsstil der direkten Manipulation relevant darum werden die anderen Stile im Folgenden nur kurz umrissen Befehlssprache Beim befehlssprachlichen Interaktionsstil kommuniziert der Nutzer mit der Maschine ber teils syntaktisch komplexe Texteingaben Diese sind f r neue Nutzer sehr schwer zu erlernen werden sie aber beherrscht bietet dieser Interaktionsstil eine sehr schnelle Benutzung des Systems Shneid
43. Durchf hrung einer Usabilityuntersuchung wie sie in dieser Arbeit angestrebt wird gibt es verschiedene Untersuchungsformen welche im Folgenden vorgestellt werden 16 2 Grundlagen 2 5 1 Definition Der Begriff Usability wird in ISO 9241 11 1998 S 4 definiert als Das Ausma in dem ein Produkt durch bestimmte Benutzer in einem bestimmten Nutzungskontext genutzt werden kann um bestimmte Ziele effektiv effizient und zufriedenstellend zu erreichen Der Begriff User Experience wird in ISO 9241 210 2011 S 7 definiert als Wahrnehmun gen und Reaktionen einer Person die aus der tats chlichen und oder der erwarteten Benutzung eines Produkts eines Systems oder einer Dienstleistung resultieren Die Usability unterscheidet sich damit von der User Experience vor allem in dem Punkt dass die User Experience st rker als die Usability auch die Antizipation und Reaktion des Nutzers auf das untersuchte Objekt einbezieht 2 5 2 Usabilityuntersuchungen Um die Usability und User Experience eines Produkts zu bestimmen k nnen empirische oder analytische Untersuchungen durchgef hrt werden Bei einer analytischen Untersuchung wird das Testobjekt von Experten unter bestimmten Gesichtspunkten ihres Fachbereichs betrachtet Sarodnick und Brau 2011 Dies k nnen bspw Experten bez glich des Designs und Layouts einer Anwendung sein Weiterhin l sst sich das Testobjekt auch durch Checklisten oder anhand einiger Heurist
44. Ergebnisse Erfahrung Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durchschnitt Durchschnitt Keine 90 60 Mittelm ig 100 50 Gut 90 53 8 Sehr gut 91 7 80 Gesamt 91 875 64 6875 Tabelle 6 4 Durchschnittliche SUS Werte nach Erfahrungsgruppen Damit hat der informatische Hintergrund anscheinend einen positiven Einfluss auf die blickbasierte Interaktion Vorerfahrungen in der Tabletbedienung Die Vorerfahrung in der Bedienung von Tablets wurde in f nf Gruppen eingeteilt wobei von den Probanden im Fragebogen nur die Gruppen Keine Mittelm ig Gut und Sehr gut verwendet wurden Probanden mit einer subjektiv geringen Erfahrung gab es nicht Bei den SUS Werten f llt auf dass die Gruppe mit sehr guter Erfahrung im Umgang mit Tablets bei der blickbasierten Interaktion einen h heren Wert erzielte als die anderen drei Gruppen vgl Tabelle 6 4 Bei den Werten der ASQ Aussagen zur blickbasierten Interaktion zeigt sich ebenfalls dass die Probanden mit sehr guter Erfahrung in der Tabletbedienung h here minimale Werte angaben Die maximalen Werte der blickbasierten Interaktion sowie die Wertebereiche der touchbasierten Interaktion waren bei allen Erfahrungsgruppen hnlich Bei den objektiv gemessenen Werten der Effektivit t und Effizienz zeigten sich Schwan kungen in den minimalen und maximalen Werten sowohl bei der touch als auch bei der blickbasierten Inter
45. Hochschule fur Angewandte Wissenschaften Hamburg Hamburg University of Applied Sciences Fakult t Technik und Informatik Faculty of Engineering and Computer Science Studiendepartment Informatik Department of Computer Science Milena R tting Prototypische Implementierung und Evaluierung von blickbasierter Interaktion mit Tablets Masterarbeit eingereicht im Rahmen der Masterpr fung im Studiengang Master of Science Informatik am Department Informatik der Fakult t Technik und Informatik der Hochschule f r Angewandte Wissenschaften Hamburg Betreuender Priifer Prof Dr Olaf Zukunft Zweitgutachter Prof Dr Stefan Sarstedt Eingereicht am 20 Dezember 2013 Milena R tting Thema der Arbeit Prototypische Implementierung und Evaluierung von blickbasierter Interaktion mit Tablets Stichworte Mensch Computer Interaktion Eye Tracking Usabilityuntersuchung Android Tablet Kurzzusammenfassung In dieser Arbeit wird die Benutzerfreundlichkeit und Bedienbarkeit von blickbasierter Interak tion mit Tablets untersucht und bewertet Dafiir wird die blickbasierte Interaktion prototypisch auf einem Tablet implementiert und in einer Usabilityuntersuchung verwendet Die Unter suchung f hrt einen direkten Vergleich von touch und blickbasierter Interaktion durch und resultiert in der Feststellung dass blickbasierte Interaktion benutzerfreundlich auszuf hren ist der touchbasierten Interaktion in ihrer Einfachheit und Intuitivit
46. IGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems New York NY USA ACM 1990 CHI 90 S 11 18 ISBN 0 201 50932 6 Kudo u a 2013 Kuno Shinya OKABE Hiroyuki HAcH su Taku SATO Michi FUKUSHIMA Shogo KajimoTO Hiroyuki Input method using divergence eye movement In CHI 13 Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems New York NY USA ACM 2013 CHI EA 13 S 1335 1340 ISBN 978 1 4503 1952 2 Land 2011 LAND Michael F Oculomotor behaviour in vertebrates and invertebrates In LIVERSEDGE Simon P Hrsg GILCHRIST Iain D Hrsg EvERLING Stefan Hrsg The Oxford Handbook of Eye Movements Oxford Oxford University Press 2011 Kapitel 1 S 3 15 Lewis 1991 Lewis James R AN AFTER SCENARIO QUESTIONNAIRE FOR USABILITY STUDIES PSYCHOMETRIC EVALUATION OVER THREE TRIALS In SIGCHI Bull 23 1991 Oktober Nr 4 S 79 ISSN 0736 6906 Murata u a 2012 Murata A Hayasui K MORIWARA M Hayam T Study on character input methods using eye gaze input interface In SICE Annual Conference SICE 2012 Proceedings of 2012 S 1402 1407 ISBN 978 1 4673 2259 1 Murata und Iwase 2005 Murata Atsuo Iwase Hirokazu Usability of Touch Panel Inter faces for Older Adults In Human Factors The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society 47 2005 Nr 4 S 767 776 Nielsen 1992 NIELSEN Jakob Finding usability problems through heuristic evaluation In
47. Ort Datum Unterschrift 113 D Inhalt der beigef gten CD Auf der beiliegenden CD Rom befinden sich folgende Daten Ausarbeitung Diese Ausarbeitung im PDF Format Code Der im Rahmen dieser Arbeit erstellte Quellcode Adapter Der Adapter f r die Kommunikation zwischen Eye Tracker und Testanwen dung Commons Die PROTO Datei zur Generierung der Nachrichtenformate f r die Kom munikation zwischen dem Adapter und der Testanwendung Libraries Die f r die Testanwendung und den Adapter ben tigten Bibliotheken Testanwendung Die Testanwendung zur Ausf hrung auf einem Tablet Testergebnisse Die Rohdaten des Usabilitytests in anonymisierter Form im PDF Format Testunterlagen Die f r den Usabilitytest verwendeten Testunterlagen im PDF Format 114 Hiermit versichere ich dass ich die vorliegende Arbeit ohne fremde Hilfe selbst ndig verfasst und nur die angegebenen Hilfsmittel benutzt habe Hamburg 20 Dezember 2013 Milena Rotting
48. Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems New York NY USA ACM 1992 CHI 92 S 373 380 ISBN 0 89791 513 5 Nielsen 1993 NIELSEN Jakob Usability Engineering Mountain View California Morgan Kaufmann 1993 ISBN 978 0 12 518406 9 Nielsen 2013 NIELSEN Jakob Tablet Usability August 2013 URL http www nngroup com articles tablet usability Abruf 10 09 2013 Norman und Nielsen 2010 Norman Donald A NIELSEN Jakob Gestural interfaces a step backward in usability In interactions 17 2010 September S 46 49 ISSN 1072 5520 Protocol Buffers 2013 _GooGLe Inc Protocol Buffers 2013 URL https code google com p protobuf Abruf 13 11 2013 101 Literaturverzeichnis Protocol Buffers C 2013 JONATHAN SKEET protobuf csharp port 2013 URL https code google com p protobuf csharp port Abruf 13 11 2013 Rogers 2010 Rogers E M Diffusion of Innovations 4th Edition Free Press 2010 ISBN 9781451602470 R tting 2012a ROTTING Milena Ausarbeitung Anwendungen 1 Usabi lityuntersuchungen von mobilen Multitouchger ten Februar 2012 URL http users informatik haw hamburg de ubicomp projekte master11 12 awl roetting bericht pdf Abruf 28 02 2013 Rotting 2012b R TTING Milena Projektbericht 1 Entwicklung eines Testkonzepts f r die Usability von Bedienkonzepten auf Tablets September 2012 Unver ffentlicht Rotting 2013a
49. SQ bei mindestens 5 5 Punkten und ist somit sehr hoch Die Probanden empfanden die Aufgaben als sehr einfach durchzuf hren und best tigten dies zudem durch entsprechende Kommentare w hrend des Tests Die Aufgabe Verschieben erzielte auch bei der dritten Aussage des ASQ den h chstm glichen Wert von 6 0 Punkten Die dritte Aussage des ASQ f r die Aufgabe Scrollen wurde hingegen etwas schlechter mit durchschnittlich 4 75 Punkten bewertet Viele Probanden waren durch die Formulierung der Aufgabenstellung den Finger entgegen der zu scrollenden Richtung zu wischen verunsichert da ihnen diese Bewegung nicht bewusst war Nach der Ausf hrung der Aufgabe konnte die Aufgabenstellung von den Probanden nachvollzogen werden dennoch litt die Bewertung unter dem anf nglichen Unverst ndnis Die Aufgabe Verschieben besitzt die h chstm gliche Effektivit t da kein Proband bei der Ausf hrung einen Fehler machte oder die Aufgabe wiederholen musste Die Effizienz liegt mit 0 28 Punkten im Vergleich zu allen anderen Testaufgaben ebenfalls recht hoch Die Effektivit t von Scrollen liegt mit 1 75 Punkten ber dem allgemeinen Effektivit tsdurchschnitt von 1 65 Punkten Diese Zahlen belegen nochmals dass die direkte Manipulation von Objekten eine einfache und intuitive Interaktionsform ist Insgesamt ist die Usability der touchbasierten Bedienung der Objektmanipulation gut be wertet und kann intuitiv und einfach von den Probanden ausge
50. Vergleich zu App schlie en und die Effizienz sinkt 7 2 2 Blickbasierte Interaktion Aus der hohen Bewertung f r die erste Aussage des ASQ f r die blickbasierte Ausf hrung der Aufgabe Zur ck navigieren ist erkennbar dass diese Blickgeste f r die Probanden einfach auszuf hren war vgl Tabelle 7 7 Auch die beiden Varianten der Aufgabe App schlie en erhielten Bewertungen von ber 5 Punkten f r diese Aussage und sind dementsprechend als einfach zu bewerten vgl Tabelle 7 8 Tabelle 7 9 Ein hnliches Bild ergibt sich f r alle drei Aufgaben bei den anderen beiden Aussagen sodass generell geschlossen werden kann dass Blickgesten grunds tzlich f r die blickbasierte Interaktion verwendbar sind und von den Nutzern angenommen werden Die blickbasierte Umsetzung des Bedienkonzepts App schlie en schneidet bei der Ef fektivit t deutlich schlechter ab als die touchbasierte Umsetzung welche auf der Selektion eines Buttons basiert Auch bei der Effizienz ist diese gro e Differenz sichtbar Dies ist damit erkl rbar dass die Ausf hrung einer Blickgeste fehleranf lliger ist als das Antippen eines 84 7 Diskussion Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 6 00 6 00 0 00 5 13 6 00 1 62 ASQ Aussage 2 6 00 6 00 0 00 5 00 6 00 1 66 ASQ Aussage 3 6 00
51. aktion Diese lassen sich keiner Regelm igkeit anpassen sodass hier von Messschwankungen auszugehen ist Des Weiteren ist an dieser Stelle zu beachten dass die einzelnen Erfahrungsgruppen auf Grund der Gesamtanzahl von acht Probanden sehr gering ist und gro e Abweichungen damit schon durch die Bewertung und Messung von einem einzelnen Probanden zustande kommen k nnen Insgesamt scheint eine sehr gute Erfahrung im Umgang mit Tablets den Einstieg in die Verwendung der blickbasierten Interaktion zu erleichtern 72 6 Ergebnisse Vollst ndige Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Sehkraft Durchschnitt Durchschnitt Ja 91 69 5 Nein 93 3 56 7 Gesamt 91 875 64 6875 Tabelle 6 5 Durchschnittliche SUS Werte nach der Sehkraft w hrend des Tests Sehhilfe Die Untersuchung des Einflusses einer passenden Sehhilfe bei der Tabletbedienung ist vor allem f r den Testteil der blickbasierten Interaktion von Bedeutung F r den Testteil der touch basierten Interaktion hatten alle Probanden sofern sie sie ben tigten eine passende Sehhilfe Wahrend des blickbasierten Testteils mussten die Probanden mit Brille dieselbe abnehmen da der Eye Tracker anderenfalls zu unpr zise und eine Testdurchf hrung nicht m glich gewesen w re Der Proband mit Kontaktlinsen vgl Tabelle 6 1 konnte den Test ohne Probleme mit den Linsen durchf hren und wird darum zu der Gruppe ohne Sichteinschr nkungen gez hlt D
52. aktionsschnittstelle zar Dom ne der dahinter stehenden Aufgabe Fiir Nutzer ist die direkte Manipulation dementsprechend einfach zu bedienen da wie im OAI Modell postuliert Shneiderman und Plaisant 2005 keine syntaktisch komplexen textuelle Befehle erlernt werden miissen 2 4 3 Interaktionsaufgaben Neben den bergeordneten Interaktionsstilen l sst sich Interaktion in sogenannte Interakti onsaufgaben nach Foley u a 1990 gliedern Die Interaktionsaufgaben entsprechen dabei in etwa den Aktionen im OAI Modell auf den unteren beiden Ebenen der Aktionshierarchie Es werden sogenannte Basisinteraktionsaufgaben BITs basic interaction tasks und aus BITs zu sammen gesetzte Interaktionsaufgaben CITs composite interaction tasks beschrieben Foley u a 1990 S 358 Die BITs zeichnen sich dadurch aus dass eine weitere Aufteilung dieser Interaktionsaufgaben in kleinere Aufgaben nicht mehr sinnvoll w re Kleinere Elemente h tten keine Bedeutung f r die Interaktion mehr Foley u a 1990 S 358 F r die einzelnen BITs und CITs gibt es verschiedene Umsetzungsvarianten in Foley u a 1990 als Interaktionstechniken beschrieben Da die Interaktionsaufgaben im weiteren Verlauf dieser Arbeit zur Charakterisierung der entwickelten blickbasierten Interaktion verwendet werden werden f nf grundlegende Interak tionsaufgaben nachfolgend kurz vorgestellt Positionierung Die Positionierung beschreibt die Angabe einer zwei
53. an erkennbar dass die Werte der touchbasierten Interaktion generell und mit erkl rbaren Ausnahmen h her lagen als die der blickbasierten Interaktion Des Weiteren deuten viele Aussagen der Probanden auf dieses Ergebnis hin Ein Proband merkte nach der Vollendung des Tests bspw an dass er die touchbasierte Interaktion pr ferierte da diese schneller und pr ziser sei 7 1 Selektion Die Selektion wurde in dem Test vor allem mit den Aufgaben App ffnen Objekt ffnen Mehrfache Selektion und teilweise Ausschneiden Kopieren und Einf gen sowie R ckg n gig getestet 7 1 1 Touchbasierte Interaktion F r die touchbasierte Interaktion wurde in allen genannten Aufgaben die Selektion durch ein langes oder kurzes Antippen des zu selektierenden Elements bzw durch eine Kombination von beidem umgesetzt Die Bewertungen dieser Selektionsart sind berwiegend sehr gut was darauf schlie en l sst dass die Usability die Effektivit t und die Effizienz dieser Interaktionsform hoch sind Bei allen drei ASQ Aussagen zusammen liegen die Bewertungen f r die oben genannten Aufgaben bei mindestens 4 86 Punkten also im oberen Viertel der Bewertungsskala was einer sehr hohen Zustimmung der Testpersonen zu der Einfachheit der Ausf hrungsdauer und den gegebenen Informationen schlie en l sst 76 7 Diskussion Die Effektivit t der Aufgaben in der touchbasierten Umsetzung liegt ebenfalls im oberen Vie
54. araus ergeben sich zwei Gruppen mit drei nicht vollst ndige Sehkraft bzw f nf Probanden vollst ndige Sehkraft Es ist zu kl ren ob sich die verringerte Sehleistung der Probanden auf die Testergebnisse auswirkt Aus Tabelle 6 5 ist ersichtlich dass bei der touchbasierten Interaktion wie erwartet kei ne signifikanten Abweichungen der beiden Probandengruppen von dem allgmeinen SUS Durchschnittswert zu erkennen sind Bei der blickbasierten Interaktion liegt die Probanden gruppe mit ausreichender Sehkraft dichter am allgemeinen Durchschnitt und um 12 8 Punkte ber dem Durchschnitt der Gruppe ohne vollst ndige Sehkraft Hier scheint die fehlende Sehhilfe also einen Einfluss auf die Bewertung zu haben Auch bei den Werten zu den ersten beiden ASQ Aussagen ist dieses Verhalten erkennbar Die Probandengruppe mit verringerter Sehkraft bewertetet die Einfachheit und den zeitlichen Rahmen der blickbasierten Aufgaben im Minimum zwei Punkte schlechter als die andere Probandengruppe Bei dem touchbasierten Testteil waren solche Unterschiede nicht sichtbar Bei der Effektivit t ist das Minimum der blickbasierten Interaktion bei der Gruppe mit verringerter Sehkraft um 0 21 Punkte niedriger als bei der anderen Testgruppe Bei der Effizienz ist ein solches Verhalten nicht feststellbar Auf Grund dieser Ergebnisse ist davon auszugehen dass sich die insgesamte Bewertung der blickbasierten Interaktion verbessern k nnte wenn die technischen Probleme de
55. ation 2 22 Coon one 7 3 1 Touchbasierte Interaktion o 7 3 2 Blickbasierte Interaktion 2 22 22 o o 733 Fazit nce ee Be a eee EP EEE A eh Hypothesen ara Nae Sa A Ed Pe lt 7 4 1 Blickbasierte Interaktion erg nzend zur touchbasierten Interaktion 7 4 2 Geschwindigkeit der Interaktionsformen 8 Zusammenfassung 8 1 Ausblick a aa Beh Oe ho Literatur Anhang A Testaufgaben und Umsetzungen der Bedienkonzepte A 1 A 2 A 3 A A A 5 A 6 A 7 A 8 A 9 App ffnen s so see oa ee Lg oe hae a gee eh eg Ghee et ee ta Scroll un 338 ea sen bon e E Poo wee Objekt ffnen sss e caosa a ba en rn Zur ck navigieren 2 Mehrfache Selektion 2 22 22 0 000 2 eee ee L schens 12 Es A a LEE RE Ge ALM Ee og App schlie en 2 7 2 aus AA A eek Ausschneiden Kopieren und Einf gen 2 2 o Verschieben s Gos 45 wie 4 Bree da De ae EE Sian A210 R ckg ngig cias ns ar er ee B Fragebogen zur Usabilityuntersuchung C Einverst ndniserkl rung zur Usabilityuntersuchung D Inhalt der beigef gten CD vi 95 96 97 106 106 106 106 107 107 108 108 109 109 110 111 113 114 Tabellenverzeichnis 6 1 Demografische Merkmale der Probanden o o o 58 6 2 Durchschnittliche SUS Werte nach Altersgruppen 70 6 3 Durchschnittliche SUS Werte nach Informatikhintergrund
56. aum vertraut oder darin ge bt waren Weiterhin zeigten sich in dieser Aufgabe vor allem beim Scrollen am unteren Bildschirmrand wieder die Probleme mit dem Eye Tracker da dieser bei einigen Probanden Blicke am unteren Rand des Bildschirms nicht mehr zuverl ssig erkennen konnte Diese Blicke lagen zum einen am Rand des Sichtbereichs des Eye Trackers zum anderen schlossen die Testpersonen beim Blick nach unten automatisch die Augenlieder teilweise sodass die Reflexionen der Hornhaut der Probanden verdeckt und nicht mehr durch den Eye Tracker erkannt wurden Neben diesen technischen Problemen merkten einige Personen an dass sie die Scrollbereiche am gesamten unteren und oberen Rand des Bildschirms als nicht intuitiv empfanden Die Scrollbereiche waren durch eine Linie klar von dem Rest des Bildschirms abgesetzt besa en aber dieselbe Hintergrundfarbe wie der Rest und nderten die Farbe wenn der Blick auf dem Scrollbereich lag Diese Gestaltung wurde gew hlt um die Scrollbereiche m glichst dezent in die Bildschirmansicht zu integrieren und den Hauptfokus auf den eigentlichen Inhalt z B den Text zu legen Einige Probanden erkannten die Scrollbereiche gar nicht als solche trotz ihrer Beschrei bung in der Aufgabenstellung und erwarteten Markierungen oder Beschriftungen wie bspw Pfeile direkt in den Scrollbereichen Ein Proband merkte an dass diese Markierungen zudem als Fokussierungspunkt f r den Blick genutzt werden k nnten da dies den Bl
57. ben verwendet werden 2 2 4 Vergenzen Neben den drei zuvor beschriebenen Formen der Blickbewegungen bei welchen sich die beiden Augen eines Menschen gleichf rmig in dieselbe Richtung bewegen existieren Vergenz 2 Grundlagen bewegungen welche ausgef hrt werden wenn sich der Fokus des Auges auf ein n her oder weiter weg liegendes Objekt ndert Dann bewegen sich die beiden Augen aufeinander zu bzw voneinander weg Land 2011 S 3 Diese Bewegungen lassen sich wie in Kudo u a 2013 s Unterabschnitt 2 6 1 beschrieben zur Selektion ausnutzen indem der Fokus des Auges an einen Ort in den Hintergrund verlagert wird und dies als Selektionsbest tigung interpretiert wird 2 3 Eye Tracking Unter Eye Tracking versteht man das Aufzeichnen der Blickbewegungen und aktuellen Position des Blicks eines Menschen Es kann zu vielf ltigen Zwecken in den Bereichen der Psychologie Medizin Informatik und Marktforschung genutzt werden Hierbei werden die aufgezeichneten Augenbewegun gen entweder als Parameter verwendet um die Untersuchung zu bewerten oder selbst als Interaktionsmethode verwendet um ein technisches Ger t zu bedienen In dieser Arbeit soll das Eye Tracking als Eingabemethode zur Interaktion mit einem Tablet verwendet werden vgl Abschnitt 1 2 Das Eye Tracking bietet die M glichkeit das Tablet ohne H nde zu bedienen Dadurch ist dieses bspw auch fiir Menschen nutzbar welche ihre H nde nicht mehr gebrauc
58. bung sowie der verwendeten Hardware vgl n chster Abschnitt ergeben sich folgende Anforderungen fir die softwareseitige Umsetzung des Tests A 1 Auslesen der nativen Blickdaten des Eye Tracker A 2 Umwandlung der nativen Blickdaten des Eye Tracker in ein fiir das Tablet interpretier bares Format A 3 Ubertragung der Blickdaten an das Tablet A 4 Kalibrierung des Eye Trackers f r einen Probanden A 5 Strukturierung des Testablaufs fiir einen Probanden A 6 Touchbasierte Umsetzung der in Anhang A beschriebenen Bedienkonzepte A 7 Blickbasierte Umsetzung der in Anhang A beschriebenen Bedienkonzepte A 8 Darstellung des ASQ Fragebogens nach jeder einzelnen Aufgabe und Speichern der Antworten 44 5 Testanwendung A 9 Darstellung des SUS Fragebogens nach jedem Aufgabenblock und Speichern der Ant worten A 10 Dauer der Ausf hrung einer Aufgabe messen und speichern A 11 Anzahl an ben tigten Versuchen zur Ausf hrung einer Aufgabe messen und speichern A 12 Ubertragung von mindestens drei S tzen von Blickdaten pro Sekunde vom Eye Tracker auf das Tablet A 13 M glichst hnliches Layout und Design der Bildschirme f r die Aufgaben f r beide Umsetzungsvarianten unter Ber cksichtigung von umsetzungsspezifischen Einschr n kungen Auf Grund der prototypischen und auf den Usabilitytest ausgerichteten Implementierung ist nicht gefordert dass die Anwendung auf Dauer wartbar und erweiterbar ist Des Weiteren ist nicht gep
59. ch Methods amp Instrumentation 7 1975 Nr 5 S 397 429 ISSN 1554 351X Zhai u a 1999 ZHAI Shumin MORIMOTO Carlos IHDE Steven Manual and gaze input cascaded MAGIC pointing In Proceedings of the SIGCHI conference on Human Factors in Computing Systems New York NY USA ACM 1999 CHI 99 S 246 253 ISBN 0 201 48559 1 105 A Testaufgaben und Umsetzungen der Bedienkonzepte A 1 App offnen Ein Element oder ein Button wird selektiert Aufgabe Offnen Sie bitte die Picture App Offnen Sie bitte die Canvas App Touchbasierte Umsetzung Auf das Icon der zu ffnenden App tippen Blickbasierte Umsetzung Blick auf das Icon der zu ffnenden App parallel dazu ein Tipp auf einen Best tigungsbutton an der Seite des Bildschirms zur Best tigung der Auswahl A 2 Scrollen Inhalt einer Seite welcher auf Grund der Gr e des Bildschirms nicht mehr darstellbar ist wird sichtbar gemacht Scrollen ist horizontal und oder vertikal m glich Aufgabe Schauen Sie sich bitte die Foto bersicht an an Touchbasierte Umsetzung Mit dem Finger auf dem Bildschirm entgegen der Richtung in welcher sich der verdeckte Inhalt befindet wischen Blickbasierte Umsetzung Blick auf den Scrollbereich am Rand des Bildschirms in Scroll richtung A 3 Objekt ffnen ffnen der Detailansicht eines Objekts wie bspw einem Bild oder einer E Mail Aufgabe W hlen Sie bitte ein beliebiges Bild aus Touchbasierte Umsetzung
60. chs ben tigen 7 2 3 Fazit In dem Usabilitytest wurden verschiedene Formen von Blickgesten betrachtet Es stellte sich heraus dass Blickgesten prinzipiell zwar ausf hrbar aber wenig intuitiv und einfach sind Darum sollten sie so wenig komplex wie m glich gehalten werden Ideal sind Blickbewegungen in nur eine Richtung da diese schnell ausf hrbar sind Die Verwendung eines Gestenbuttons zur Aktivierung der Gestenerkennung ist gut geeignet um das Midas Touch Problem zu l sen 7 3 Objektmanipulation Die direkte Manipulation von Objekten wurde mit den Aufgaben zu den Bedienkonzepten Verschieben und Scrollen getestet 7 3 1 Touchbasierte Interaktion In der touchbasierten Umsetzung hneln sich die beiden Aufgaben sehr stark Das Scrollen von bspw Text auf dem Bildschirm wird durchgef hrt indem mit dem Finger der Text auf 88 7 Diskussion dem Bildschirm so verschoben wird dass neuer Inhalt an der gewiinschten Bildschirmkante auftaucht Die Wischgeste wird also entgegengesetzt der Richtung ausgef hrt in der neuer Inhalt freigelegt werden soll F r das Verschieben eines Objekts wird ein Finger auf das Objekt auf dem Bildschirm gesetzt und an den Punkt gewischt an welchen das Objekt verschoben werden soll Das Objekt klebt also w hrend der Ausf hrung am Finger und wird verschoben Die Bewertung dieser touchbasierten Umsetzungen liegt f r beide Aufgaben f r die ersten beiden Aussagen des A
61. cht Abruf 19 10 2013 Tobii 2010b Tosi TECHNoLoGY Using Eye Tracking to Test Mobile Devices What to consider and how to set it up Tobii Technology Februar 2010 Forschungsbericht Abruf 10 04 2013 Tobii Analytics SDK 2013 Tom TecHnoLoGY Eye tracking Analytics SDK To bii Analytics Software Development Kit 2013 URL http www tobii com en eye tracking research global products software tobii analytics software development kit Abruf 13 11 2013 103 Literaturverzeichnis Tullis und Stetson 2004 TuzLLis Thomas S STETSON Jacqueline N A Comparison of Questionnaires for Assessing Website Usability Fidelity Investments 2004 Forschungs bericht Tullis und Albert 2008 TuLLris Tom ALBERT Bill Measuring the User Experience Col lecting Analyzing and Presenting Usability Metrics Morgan Kaufmann Publishers 2008 ISBN 978 0 12 373558 4 Vaitukaitis und Bulling 2012 VAITUKAITIS Vytautas BULLING Andreas Eye gesture recognition on portable devices In Proceedings of the 2012 ACM Conference on Ubiquitous Computing New York NY USA ACM 2012 UbiComp 12 S 711 714 ISBN 978 1 4503 1224 0 Vidal u a 2012 V pa Melodie BULLING Andreas GELLERSEN Hans Detection of smooth pursuits using eye movement shape features In Proceedings of the Symposium on Eye Tracking Research and Applications New York NY USA ACM 2012 ETRA 12 S 177 180 ISBN 978 1 4503 12
62. d die Effizienz basieren auf der Ausf hrungszeit der einzelnen Aufgaben sowie den Fehlern und wiederholten Versuchen Die Ausf hrungszeit der einzelnen Aufgaben wurde in Sekunden durch die Testanwendung w hrend des Tests gemessen Die Fehler und Versuchsanzahlen wurden durch die nachtr gliche Betrachtung der Testaufzeichnungen ermittelt Dabei wurde nicht jeder neue Versuch einer Aufgabe als Fehler gewertet da diese neuen Versuche teilweise auf Aufforderung durch die Testleiterin zur Kl rung offener Fragen geschahen und nicht unbedingt notwendig waren Die Abbildungen 6 6 und 6 7 zeigen die ermittelten Daten zur Effektivit t und Effizienz Zur Berechnung der Effektivit t wurden die Fehler und Versuchsanzahlen jeweils gleichm ig gewichtet vgl Gleichung 4 1 Mit Ausnahme der Aufgabe Scrollen ist die touchbasierte Interaktion stets effektiver als die blickbasierte Interaktion Es wurden bei den Aufgaben mit einer h heren Effektivit t weniger Fehler und oder neue Versuche gemacht als bei Aufgaben niedrigerer Effektivit t Die Effizienz der touchbasierten Interaktion liegt immer h her als die der blickbasierten Interaktion Die Differenzen zwischen den Werten f r die beiden Interaktionsformen einer Aufgabe sind bei der Effizienz und teilweise auch bei der Effektivit t besonders gro auch im Vergleich zu den Differenzen der anderen Ma e aus dem ASQ und der SUS Besonders gro sind die Differenzen der Effektivit t bei den Auf
63. d durch die Komponenten Testprocess und Tasks abgebildet Anforderung A 5 Testprocess enth lt alle Schritte zur Strukturierung des Tests Diese Schritte sind in Abbildung 5 4 abgebildet und spiegeln den in Abschnitt 4 3 beschriebenen Ablauf des Hauptteil des Usabilitytests wieder Die Komponente Tasks enth lt die Informationen zu den einzelnen Testaufgaben mit den daf r notwendigen Ressourcen wie z B Aufgabenbeschreibungen und den Namen der die Aufgaben umsetzenden Klassen Diese Klassen sind um die Komplexit t einzelner Komponen 49 5 Testanwendung ten gering zu halten und die Anforderungen A 6 und A 7 umzusetzen in die Komponenten TouchTasks und GazeTasks ausgelagert worden Wie bereits im vorigen Unterabschnitt 5 2 1 beschrieben wird die Kalibrierung haupts chlich durch den Adapter auf dem Computer umgesetzt Die Testanwendung auf dem Tablet bietet lediglich eine statische Darstellung der Kalibrierungspunkte Diese Darstellung ist ebenfalls in die Komponente Testprocess eingegliedert Uber die Komponente Data erfolgt die Speicherung aller w hrend des Tests erhobenen Daten Aus den Antworten zu den ASQ und SUS Frageb gen sowie den Daten der einzelnen Aufgaben des Tests Anforderungen A 8 A 11 werden Daten ber das Interface LogData an den DataWriter versendet welcher fiir die Speicherung der Daten im Dateisystem des Tablets zust ndig ist Die Komponente InteractionUtilities enth lt lediglich einige unter
64. d per Selektionsbutton sind f r die klassische Selektion von Buttons gut geeignet wobei laut der Aussagen der Probanden die Se lektion per langem Blick laut der gemessenen Daten jedoch die Selektion per Selektionsbutton f r zuk nftige Anwendungen besser geeignet ist 7 2 Blickgesten In den Aufgaben Zur ck navigieren L schen und App schlie en wurden bei der blickba sierten Umsetzung Blickgesten verwendet 7 2 1 Touchbasierte Interaktion Von den drei genannten Aufgaben enthielt nur die touchbasierte Umsetzung von Zur ck navigieren ebenfalls eine Geste sodass nur bei dieser Aufgabe ein direkter Vergleich der Intuitivit t und Einfachheit von Touch und Blickgesten m glich ist Die Bewertungen der ersten beiden Aussagen des ASQ zu der touchbasierten Aufgabe Zur ck navigieren sind im Vergleich zu den anderen Testaufgaben schlecht Bei der dritten ASQ Aussage liegt die Bewertung etwa im allgemeinen Durchschnitt dieser Aussage ber alle Aufgaben Der Grund f r die eher schlechte Bewertung der ersten beiden Aussagen liegt vermutlich in dem in Abschnitt 6 2 beschriebenen Problem dass die Probanden trotz der laut der dritten Aussage des ASQ klaren Aufgabenstellung eine andere Semantik mit der Interaktionsumsetzung assoziierten Auf Grund dieser Diskrepanz bewerteten die Probanden vor allem die erste Aussage des ASQ schlechter als es bei anderen Aufgaben der Fall war Die touchbasierten Ausf h
65. den die ausgef hrte Geste als ein Bl ttern in den Fotos und versuchten teilweise eine hnliche Geste von links nach rechts auszuf hren um in der Bilderansicht vorw rts zu gelangen Sie waren zumeist berrascht wenn die zweite Ausf hrung der Geste zur Bild bersicht und nicht zu einer weiteren Detailansicht zur ck f hrte Die berraschung u erte sich zum einen durch entsprechende Gestik und Mimik sowie zum anderen durch entsprechende Aussagen Die Semantik dieser Geste ist also in beiden Umsetzungen doppeldeutig belegt und f hrte vor allem bei der touchbasierten Umsetzung zu vergleichsweise schlechteren Bewertungen als bei den anderen Aufgaben vgl Abschnitt 6 3 Kapitel 7 Mehrfache Selektion Das Selektieren mehrerer Bilder bereitete den Probanden weder mit der touchbasierten noch mit der blickbasierten Interaktion Probleme L schen Das einzige unerwartete Problem w hrend der gesamten Testdurchf hrung fand sich bei der Aufgabe L schen f r die blickbasierte Interaktion Die Erkennung der Geste nach dem Dr cken des Gestenbuttons war zu sensibel eingestellt sodass die Anwendung bei vier Pro banden die zu der Blickgeste geh rende Aktion bereits ausgef hrt hatte bevor die Probanden die Blickgeste vollst ndig ausgef hrt hatten Dies f hrte bei den Probanden zum einen zu Unverst ndnis bez glich des Konzepts und der Aufgabe zum anderen wurde die Umsetzung 61 6 Ergebnisse damit nicht ko
66. dene Modelle und Theorien vorgestellt F r den Kontext dieser Arbeit ist das sogenannte Object Action Interfacemodell OAI relevant Es beschreibt die Trennung von der Aufgabendom ne des Nutzers eines interaktiven Systems von dem Bereich der Schnittstelle dieses Systems Dabei wird ein Fokus auf die Darstellung der Objekte und Aktionen der Interaktion gelegt Shneiderman und Plaisant 2005 S 96 Das Modell dient dazu zu verstehen wie ein Nutzer mit einem interaktiven System erfolgreich interagiert bzw interagieren kann Aus diesen Erkenntnissen lassen sich Implikationen f r das konkrete Design einer Schnittstelle ableiten sodass das Modell Designern bei der Entwicklung neuer Schnittstellen unterst tzen kann Shneiderman und Plaisant 2005 S 99 f 11 2 Grundlagen Die Grundlage des OAI Modells bildet das syntaktisch semantische Modell von Ben Shnei derman welches in Shneiderman 1983 beschrieben wird Der syntaktische Teil dieses fr hen Modells beschreibt systemspezifische teils syntaktisch komplexe Basisinteraktionen welche der Nutzer eines Computersystems auswendig lernen muss um dieses zu bedienen Eben da diese Interaktionen systemspezifisch sind existieren teilweise mehrere syntaktische Ausdr cke fiir eine Interaktion Shneiderman 1983 S 65 Dadurch wird die kognitive Last f r die Nutzer des Systems nochmals erh ht Der semantische Begriff des fr hen Modells basiert auf den Konzepten hinter einer Interak
67. der Umsetzung der Testanwendung und des Adapters berpr ft 50 5 Testanwendung sd Testprocess 1 Kalibrierung starten gt StartActivity CalibrationActivity 2 Zur ck 8 Zweiter Durchlauf 3 Test starten mit Blick Weiter 4 Aktion starten 28 TaskDescription ActionActivity Activity x Aufgabenbeschreibung wiederholen 7 Erster Durchlauf mit 6 Aufgabenliste nicht Aufgabe 5 Weiter Touch Weiter leer Weiter wiederholen 6 Aufgabenliste leer Weiter SUSActivity ASQActivity Abbildung 5 4 Kommunikationsdiagramm f r den Ablauf des Hauptteil des Tests 51 5 Testanwendung Die Stichprobentests ergaben eine durchschnittliche Ubertragung von 60 Blickdatens tzen pro Sekunde vom Eye Tracker zum Tablet was etwa einer Ubertragung von einem Datensatz pro 16 6 Millisekunden entspricht Auch der subjektive Test der Anwendung bei welchem eine fl ssige Bedienung der Anwendung m glich war l sst auf eine ausreichende Ubertragungs und Verarbeitungsgeschwindigkeit schlie en Im Folgenden wird auf einige Aspekte der Realisierung einzelner Komponenten eingegangen nicht aber auf jedes Detail F r eine Einleitung in die Android Programmierung sei an dieser Stelle auf Android 2013b verwiesen 5 3 1 Testprozess Die Komponente Testprocess enth lt haupts chlich verschiedene Activities welc
68. det wird In dem Adapter wird die Kalibrierung lediglich aufgerufen und durch einen Tastendruck im Kalibrierungsmodus dem Eye Tracker signalisiert wann ein Proband auf einen der Kalibrierungspunkte schaut Neben der Unterst tzung des eigentlichen Kalibrierungsvorgangs ist es mit dem Adapter zudem m glich die aktuell auf dem Eye Tracker vorhandene Kalibrierung einzusehen und bei Bedarf abzuspeichern Zur Weiterleitung der Daten an das Tablet wurde entschieden eine TCP Verbindung ein zurichten Diese hat den Vorteil das Tablet und das Notebook hardwareseitig voneinander zu entkoppeln solange sie sich in demselben W Lan Netz befinden Der Adapter fungiert in diesem Aufbau als Server das Tablet ist der Client welcher sobald neue Eye Tracker Daten vorliegen diese erh lt F r die Realisierung dieser Datenweiterleitung wird die Protocol Buffers Bibliothek in der Version 2 5 0 von Google vgl Protocol Buffers 2013 verwendet Diese bietet die M glichkeit strukturierte Daten wie sie hier vorliegen effizient in einem Bin rformat zu verschicken In diesem Fall findet diese Kommunikation zwischen dem Computer und dem Tablet statt Da die Protocol Buffers Bibliothek urspr nglich nicht mit der f r den Adapter verwendeten Sprache C kompatibel ist wurde auf der Seite des Adapters die Portierung protobuf csharp port in der Version 2 4 1 vgl Protocol Buffers C 2013 verwendet 5 2 2 Testanwendung Die Anforderungen A 5 bis A 11 we
69. die Verwendung und Beurteilung der neuartigen blickbasierten Interaktion beeinflusst Es wird davon ausgegangen dass das Alter der Nutzer eine weniger gro e Rolle bei der grunds tzlichen Interaktion mit dem Tablet spielt sobald die Personen Erfahrungen im Umgang mit diesem gesammelt haben Die Nutzungskontexte des Tablets k nnen je nach Alter der Person unterschiedlich sein die unterschiedlichen Anwendungen werden aber mit denselben grunds tzlichen Konzepten bedient sodass alle Anwender unabh ngig vom Alter diese erlernt haben vgl Abschnitt 2 4 2 Auf Grund der in Abschnitt 2 3 beschriebenen Einschr nkungen des Eye Trackers bez glich Sehhilfen sollen m glichst nur Probanden ausgew hlt werden welche den Eye Tracker ohne Brille bedienen k nnen 43 5 Testanwendung Um den im vorigen Kapitel beschriebenen Usabilitytest zu strukturieren und die blickba sierte Interaktion zu erm glichen wird eine Testanwendung fiir das Tablet entworfen und implementiert Auf Grund der im folgenden Abschnitt beschriebenen Abh ngigkeiten und Einschr nkungen wurde zus tzlich zu der Anwendung auf dem Tablet ein Adapter f r die Kommunikation zwischen dem Tablet und dem Eye Tracker entwickelt Die Anforderungen und Entscheidungen sowie einige Aspekte der Umsetzung dieser beiden Anwendungen werden im Folgenden beschrieben 5 1 Anforderungen Aus dem in Abschnitt 4 3 beschriebenen Testablauf und der in Abschnitt 4 4 beschriebenen Te stumge
70. diesem Grund sind alle Aktionen welche hier mit den Augen ausgef hrt werden k nnen unnat rlich und nicht intuitiv erlernbar Um die Toleranz der Nutzer gegen ber dieser unnat rlichen Verwendung der Augen zu ermitteln wurden Blickgesten in dieser Arbeit dennoch verwendet Das Bedienkonzept Zur ck navigieren wird zun chst durch ein einfachen Blick von rechts nach links umgesetzt s Abbildung 3 2 Von dieser Geste wird angenommen dass die Probanden sie ohne Probleme ausf hren k nnen Abbildung 3 2 Blickgeste Zur ck navigieren 31 3 Bedienkonzepte Das Bedienkonzept Zur ck navigieren wurde auf Grund der hnlichkeit zur touchbasierten Umsetzung dieses Konzepts in iOS ausgew hlt In iOS ist es in einigen Kontexten m glich mit einem Fingerwisch von rechts nach links ber den Bildschirm zur ck zu navigieren Diese Blickgeste entspricht damit der Touchgeste direkt Durch eine etwas komplexere Geste abgebildet in Abbildung 3 3 wird das Konzept L schen umgesetzt Die Form lehnt sich dabei an das allgemein bekannte Symbol Kreuz mit der Bedeutung von l schen an Um allgemein Blickgesten zu testen und zu vergleichen wurde diese Form gew hlt da der Pfad der Geste aus geraden Linien und scharfen Ecken besteht Abbildung 3 3 Blickgeste L schen Im Gegensatz zur eckigen Form der Blickgeste f r L schen bildet die Blickgeste f r App schlie en runde For
71. dung der Smooth Pursuits wurde von der Mehrheit der Testpersonen sehr positiv aufgenommen Die meisten waren berrascht wie einfach die Bedienung war Lediglich ein Proband fand dieses Konzept nicht angenehm Zur ck navigieren Bei beiden Umsetzungen der Aufgabe Zur ck navigieren gab es Diskrepanzen zwischen dem Verst ndnis der Probanden zu der Aufgabenstellung und ihrer Umsetzung Die Umsetzung des Navigierens zu einem zeitlich zuvor aufgerufenen Bildschirms erfolgt in der touchbasierten Umsetzung ber eine Geste Dazu wird mit einem Finger von rechts nach links ber den Bildschirm gewischt Die blickbasierte Umsetzung sieht eine hnliche Blickgeste vor bei der mit dem Finger der Gestenbutton an der linken Bildschirmkante gedr ckt wird und gleichzeitig ein Blick von rechts nach links ber den Bildschirm ausgef hrt wird vgl Anhang A Das Szenario f r diese Aufgabe lautete dass die Probanden sich in einer Anwendung zur Betrachtung von 60 6 Ergebnisse Fotos befinden und im Verlauf der Navigation von der Bild bersicht zu zwei Detailansichten von Bildern navigiert sind Zur Erf llung dieser Testaufgabe m ssen die Probanden von der zuletzt erreichten Detailansicht zur Bild bersicht zur ck navigieren Zur Verdeutlichung ist das Szenario durch Screenshots in Abbildung 6 3 abgebildet Abbildung 6 3 Ablaufszenario der Testaufgabe Zur ck navigieren Auf Grund des Szenarios verstanden die Proban
72. e Anwendung f r ein Tablet implementiert welche beide Varianten der Umsetzungen blickbasiert und touchbasiert unterst tzt Es besteht dabei nicht der Anspruch das gesamte System auf dem Tablet blickbasiert bedienen zu k nnen Es wird lediglich eine Anwendung implementiert mittels derer sich die Testpersonen eine Meinung zu den einzelnen Interaktionsformen und Bedienkonzepten bilden k nnen Zur Umsetzung der blickbasierten Interaktion wird ein Eye Tracker verwendet Die Daten von diesem werden auf das Tablet weiter geleitet und dort verarbeitet 1 Einleitung 1 3 Aufbau der Arbeit Die Arbeit ist in acht Kapitel gegliedert Dieses Kapitel 1 bildet einen Einstieg in den Themen bereich der Arbeit und beschreibt die Motivation und das Ziel fiir diese Arbeit In Kapitel 2 werden die notwendigen Grundlagen dieser Arbeit erl utert Diese umfassen eine Einleitung in Blickbewegungen und das Eye Tracking mit einem Vergleich verschiedener dafiir ben tigter Techniken Des Weiteren werden die Grundlagen zu Usabilitytests und verschiedenen Interak tionsformen beschrieben Das Kapitel schlief3t mit einer Beschreibung und einem Vergleich von verwandten Arbeiten Im anschlie enden Kapitel 3 wird beschrieben welche touch und blickbasierten Interaktionen in dieser Arbeit verwendet und wie diese umgesetzt werden In Kapitel 4 wird das Konzept eines Usabilitytests vorgestellt um die genannten touch und blickbasierten Interaktionen zu untersuchen Di
73. e Eye Tracker kommerziell erh ltlich sind bspw RED M von SMI vgl SMI 2013 Mit diesen k nnte der Testaufbau flexibler gestaltet werden und es w re den Probanden unter Umst nden m glich das Tablet mitsamt eines direkt an dem Ger t angebrachten Eye Trackers in die Hand zu nehmen Dies ist mit dem X120 Eye Tracker nicht m glich da dieser zum einen zu gro und zu schwer ist und zum anderen bereits minimale 46 5 Testanwendung Anderungen in den Abst nden zwischen dem Eye Tracker und dem Tablet zu Problemen beim Tracking der Augen f hren kann vgl Abschnitt 2 3 Tobii 2010b S 25 Neben der Umstrukturierung und Weiterleitung der Eye Tracker Daten an das Tablet wird mit dem Adapter auch die Kalibrierung des Eye Trackers vorgenommen Anforderung A 4 Das verwendete SDK bietet bereits die Kalibrierungsschnittstelle sodass diese in dem Adapter durch einen API Aufruf einfach umgesetzt werden kann ohne unn tige Kommunikation zwischen dem Tablet und dem Eye Tracker zu erzeugen Die Anwendung auf dem Tablet bietet lediglich einen Kalibrierungsbildschirm Abbildung 5 2 welcher die notwendigen Kalibrierungspunkte darstellt um den zu kalibrierenden Nutzern des Systems einen Anhaltspunkt f r ihren Blick zu geben Die Bekanntgabe der genauen Kalibrierungspunkte an den Eye Tracker erfolgt ber ein vom Hersteller des Eye Trackers mitgeliefertes Programm welches ebenfalls zur Konfiguration der Lage des Tablets zum Eye Tracker verwen
74. e f r den Test entwickelte Anwendung wird in Kapitel 5 beschrieben Das Kapitel 6 enth lt die Beschreibung des durchgef hrten Usabilitytests sowie die Beobachtungen und Auswertungen In Kapitel 7 werden die aus dem Usabilitytest gezogenen R ckschl sse auf die Interaktionskonzepte erl utert Das Kapitel 8 schlie t die Arbeit mit einer Zusammenfassung und einem Ausblick auf m gliche weiterf hrende Arbeiten und offene Fragestellungen ab 2 Grundlagen Dieses Kapitel vermittelt die fiir die weitere Arbeit notwendigen Grundlagen Es werden zunachst die unterschiedlichen m glichen Blickbewegungen des menschlichen Auges und Techniken des Eye Trackings vorgestellt Es folgt eine Einleitung in verschiedene Interaktionsstile und Interaktionsaufgaben Hiernach werden die Begriffe Usability und User Experience definiert und verschiedene Usabilityuntersuchungsmethoden verglichen Das Kapitel schlie t mit der Vorstellung verschiedener zu dieser Arbeit verwandter Arbeiten 2 1 Sehwinkel Der Sehwinkel engl visual angle beschreibt die Gr e in der ein Mensch ein Objekt wahr nimmt Diese kann von der tats chlichen Gr e des Objekts durch die Position des Menschen in Relation zu dem Objekt abweichen Objekte erscheinen umso gr er je n her man ihnen ist da sich der Winkel zwischen den Geraden zu den Grenzen des Objektes vergr ert Demtr der 2013 Dieser Sachverhalt ist in Abbildung 2 1 dargestellt Augenl
75. ef hrt Dieser hatte zum Ziel etwaige Fehler in der Testanwendung oder dem Testablauf aufzudecken Da bei diesem Vortest nur wenige Probleme auftauchten s Abschnitt 6 3 k nnen die Daten dieses ersten Probanden ebenfalls in der nachfolgend beschriebenen Auswertung und der Diskussion der Ergebnisse verwendet werden 6 1 1 Probanden Der Test wurde mit insgesamt acht Probanden durchgef hrt wovon 50 m nnlich und 50 weiblich waren Die Altersverteilung der Probanden ist in Abbildung 6 1 aufgef hrt 60 50 40 30 Prozent der Probanden 20 10 0 lt 26 Jahre 26 40 Jahre gt 40 Jahre Altersgruppe Abbildung 6 1 Altersverteilung der Probanden 56 6 Ergebnisse Von den acht Probanden waren fiinf Studenten davon vier Studenten der Informatik oder verwandter Studienrichtungen sowie eine Studentin der P dagogik und Chemie Die brigen drei Probanden bestanden aus einer Sch lerin sowie zwei Arbeitnehmern von denen einer ebenfalls einen Abschluss der Informatik besitzt Aus diesen Daten ergibt sich dass f nf der acht Probanden einen beruflichen Hintergrund mit dem Schwerpunkt Informatik besitzen und drei Personen keinen informatischen Schwerpunkt besitzen Drei der Probanden tragen f r gew hnlich eine Brille nahmen diese aber f r den blickba sierten Teil des Tests ab Ein Proband verwendete Kontaktlinsen w hrend des Tests Alle Probanden wiesen bereits Erfahrungen im Umgang m
76. elektierten Objekte auf dem Bildschirm Aufgabe L schen Sie bitte ein Foto Touchbasierte Umsetzung Ein oder mehrere Elemente durch einen langen Tipp darauf ausw hlen und dann einen entsprechend beschrifteten L schen Button tippen Blickbasierte Umsetzung Ein oder mehr Elemente durch einen langen Blick markieren dann die Blickgestenverarbeitung durch das Gedriickthalten des Gesten Buttons am linken Bildschirmrand aktivieren und die Blickgeste in Abbildung A 2 mit den Augen durchf hren Abbildung A 2 Blickgeste L schen A 7 App schlie en Eine App schlie en und zum Homescreen zur ck kehren Aufgabe Schlie en Sie bitte die App Touchbasierte Umsetzung Auf den Home Button tippen Blickbasierte Umsetzung Blickgestenverarbeitung durch das Gedr ckthalten des Gesten Buttons am linken Bildschirmrand aktivieren und die Blickgeste in Abbildung A 3 mit den Augen durchf hren 108 A Testaufgaben und Umsetzungen der Bedienkonzepte Abbildung A 3 Blickgeste App schlie en A 8 Ausschneiden Kopieren und Einf gen Ein Objekt oder eine markierte Textstelle auf dem Bildschirm kopieren oder ausschneiden Ein kopiertes oder ausgeschnittenes Objekt oder Textstelle an einer bestimmten Stelle einf gen Aufgabe Kopieren oder schneiden Sie bitte eines der Elemente aus und f gen Sie es an anderer Stelle ein Touchbasierte Umsetzung Kontextmen zu dem Element durch einen langen Tipp auf das Elemen
77. emessenen Daten dieser Aufgabe an dieser Stelle nicht stattfinden Darum werden im Folgenden lediglich Aussagen der Probanden bei der Ausf hrung und der Befragung zu dieser Aufgabe in die Diskussion einbezogen Gestenbutton Bei allen Aufgaben mit Blickgesten mussten die Probanden zum Aktivieren der Gestenerken nung den Gestenbutton gedr ckt halten Dieser Button dient dazu das Midas Touch Problem bei Blickgesten zu umgehen W re die Gestenerkennung dauerhaft aktiviert w rden je nach Komplexit t des Blickpfades der unterst tzten Geste auch Blickgesten erkannt wenn der Nutzer diese unbewusst und ungewollt bei der visuellen Orientierung auf dem Tablet ausf hrt Die Reaktionen der Probanden auf den Gestenbutton im Test waren positiver als die Reak tionen auf den oben beschriebenen Selektionsbutton Dies lag daran dass die Probanden beim Gestenbutton die Zeit hatten zun chst den Button anzutippen und erst danach die Ausf hrung der eigentlichen Blickgeste anzusetzen Die multimodale Ausf hrung funktioniert bei diesem Button sequentiell und muss nicht zwingend parallel stattfinden wie bei dem Selektionsbutton Trotz dieses Vorteils wurde auch der Gestenbutton von einigen Probanden kritisch betrachtet und es gab den Wunsch die multimodale Bedienung m glichst vollst ndig zu unterbinden Gestenform Die Form der Blickgeste f r das Bedienkonzept L schen und die Form der Blickgeste f r das Bedienkonzept App schlie en
78. emografischen Unterschieden die durch den Fragebogen ermittelt wurden verglichen Dies bietet einen detaillierteren berblick auf die Eignung von blickbasierter Interaktion f r Teilgruppen der Gesamtmenge aller Tabletbenutzer Alter Die Probanden wurden in die drei Altersgruppen unter 26 Jahre alt zwischen 26 und 40 Jahre alt sowie ber 40 Jahre alt gegliedert Die allgemeine Usability der beiden unterschiedlichen Interaktionsarten ermittelt durch den SUS Wert weicht nur wenig von dem allgemeinen Durchschnitt dieses Wertes ab Die Abweichung vom allgemeinen Durchschnitt bei der touchbasierten Interaktion lag bei den ber 40 j hrigen Probanden 9 875 Punkte niedriger bei 82 Punkten Die anderen beiden Altersgruppen lagen mit 93 unter 26 Jahre bzw 92 zwischen 26 und 40 Jahre Punkten sehr dicht am allgemeinen Durchschnitt von 91 875 Punkten Mit diesen Werten liegt aber jede einzelne Altersgruppe noch immer in der berdurchschnittlichen Bewertung der touchbasierten Interaktion wie sie oben bereits beschrieben wurde Bei der blickbasierten Interaktion weicht die Gruppe der unter 26 j hrigen Probanden um 12 6875 Punkte nach unten vom allgemeinen Durchschnitt von 64 6875 Punkten ab Damit bewertete diese Gruppe die Usability der blickbasierten Interaktion als unterdurchschnittlich Die Werte der anderen beiden Altersgruppen lagen wiederum dichter an dem allgemeinen Durchschnitt mit 72 26 40 Jahre alt bzw 68 ber
79. en Ausschneiden und Einf gen bei welchen Daten Textabschnit te oder andere Elemente auf dem Bildschirm in die Zwischenablage kopiert bzw ausgeschnitten und an anderer Stelle wieder eingef gt werden k nnen Diese Konzepte wurden in der voraus gehenden Usabilityuntersuchung vgl R tting 2013a alle touchbasiert umgesetzt indem das 26 3 Bedienkonzepte zu kopierende bzw auszuschneidende Element lange angetippt wurde sich ein Kontextmen ffnete und aus diesem die passende Aktion ausgew hlt wurde Das Einf gen erfolgte gleich sam an der Stelle an welcher das lange Antippen zum ffnen des Kontextmen s erfolgt Um in dieser Untersuchung eine m glichst gro e Vielfalt an Konzepten zu untersuchen wurde entschieden diese drei Konzepte in einer Aufgabe statt in drei einzelnen Aufgaben zu testen Somit ist die Untersuchung der Auswahl von Elementen aus einer Liste dennoch gegeben ohne den Test unn tig in die L nge zu ziehen Zudem enth lt auch das Bedienkonzept R ckg ngig ein solches Kontextmen Somit ist in diesem Test auch eine Wiederholung des Konzepts der Men auswahl vorhanden um etwaige Lerneffekte bei den Probanden betrachten zu k nnen 3 2 3 Objektmanipulation Auch Bedienkonzepte welche der Manipulation von Objekten dienen wie Verschieben Rotie ren oder Vergr ern und Verkleinern wurden in dieser Arbeit auf das Konzept des Verschiebens eingeschr nkt Das zu manipulierende Obje
80. en ASQ Werte f r die einzelnen Aussagen sind in Abbildung 6 5 als Durchschnitte ber die Bewertungen aller Probanden pro Testaufgabe abgebildet Aus den Daten ist erkennbar dass die Zustimmung der Probanden f r die touchbasierte Inter aktion bei allen Aussagen und f r alle Aufgaben im oberen Drittel bei Werten zwischen 4 und 6 liegt Dies bedeutet eine gro e Zustimmung der Probanden zu allen Aussagen und dement sprechend eine generelle hohe Zufriedenheit und auch eine hohe Effizienz und Effektivit t mit der jeweiligen Interaktionsart Die Zufriedenheit der Probanden und die Effektivit t und Effizienz bez glich der blickba sierten Interaktion liegen durchschnittlich und im direkten Vergleich der einzelnen Aufgaben meistens etwas niedriger jedoch immer noch im oberen Drittel der Bewertungsskala Ab weichungen von diesem Verhalten zeigen die Bewertungen der ersten beiden Aussagen zur blickbasierten Interaktion der Aufgaben L schen und Zur ck navigieren Die blickbasierte Interaktion der Aufgabe L schen wurde bei den ersten beiden Aussa gen des ASQ deutlich niedriger bewertet ist also weniger effektiv und effizient Da wie in Abschnitt 6 2 beschrieben diese Aufgabe aber aus der Auswertung ausgelassen wird f llt dies hier nicht ins Gewicht Die Bewertung der blickbasierten Interaktion zur Aufgabe Zur ck navigieren liegt bei den ersten beiden Aussagen ber der Bewertung der entsprechenden touchbasierten Interak
81. enz schneidet diese Form der Selektion wiederum berdurchschnittlich gut ab sodass die positiven Bewertungen der Probanden unterst tzt werden Die Nutzung der Smooth Pursuits Blickbewegung als Selektionsform f r die Bedienung von Tablets ist anhand dieser Testergebnisse empfehlenswert Diese Selektionsform eignet sich jedoch haupts chlich f r eine berschaubare Menge an Elementen die visuell gut unter scheidbar sind Ein Beispiel hierf r sind Bilder einer Fotogalerie oder Musikalben die auf dem Bildschirm durch ihre Coverbilder repr sentiert werden Anderenfalls k nnte es den Nutzern 82 7 Diskussion schwer fallen die Elemente mit den Augen zu verfolgen In diesem Test wurde nur eine kleine Menge von drei sich bewegenden Elementen verwendet Die Gr e dieser Menge h ngt auch von der Gr e der einzelnen Elemente und der Gr e des Bildschirms ab und kann darum hier nicht konkret definiert werden Auf Grund dieser Einschr nkung ist die Selektion per Smooth Pursuits darum lediglich als eine Erg nzung zu einer anderen Selektionsform f r die Bedienung eines Tablets zu empfehlen 7 1 3 Fazit F r die blickbasierte Interaktion wurden drei Selektionsformen getestet Insgesamt sind alle drei Selektionsformen f r die blickbasierte Interaktion mit dem Tablet geeignet Die Selekti on per Smooth Pursuits ist sehr gut geeignet zur Selektion eines Elements aus einer Menge gleichartiger Elemente Die Selektion per langem Blick un
82. eraktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 6 00 6 00 0 00 5 14 5 00 0 83 ASQ Aussage 2 6 00 6 00 0 00 5 29 6 00 0 88 ASQ Aussage 3 6 00 6 00 0 00 5 43 6 00 0 73 Dauer S 7 13 6 50 2 98 47 00 32 00 28 99 Effektivit t 2 00 2 00 0 00 1 57 2 00 0 49 Effizienz 0 28 0 31 0 14 0 03 0 03 0 02 Tabelle 7 12 Messwerte der Aufgabe Verschieben W hrend das zu verschiebende Element an den Blick der Probanden gekoppelt war merkten diese an dass die Positionierung durch die Sakkaden im Blick sehr schwierig und unpr zise sei Dieses Problem konnte auch durch die Beobachtung der Probanden best tigt werden Des Weiteren trat bei der Selektion des Zielorts f r das zu verschiebende Element wiederum das bereits beschriebene Problem mit dem Selektionsbutton auf Die Probanden schauten zum Antippen auf den Selektionsbutton und verloren so den Fokus auf den Zielort des zu verschiebenden Elements Die Differenz der durchschnittlichen Ausf hrungszeiten zwischen der blick und der touch basierten Umsetzung der Aufgabe Verschieben liegt bei etwa 40 Sekunden Die touchbasierte Ausf hrungsdauer liegt damit knapp ber dem Durchschnitt aller touchbasierten Aufgaben die blickbasierte Ausf hrungsdauer liegt knapp unter dem Durchschnitt aller blickbasierten Aufgaben Dementsprechend ist die blickbasierte Ausf hrungsdauer vergleichsweise schlechter
83. eren wurden die direkte Manipulation von Objekten sowie Blickgesten untersucht Die Gesamtheit dieser Konzepte macht es m glich ein Tablet in vielen Kontexten zu bedienen F r den Test wurden eine Anwendung f r das Tablet sowie ein Adapter f r die Kommunika tion zwischen einem Eye Tracker und dem Tablet entwickelt Durch diesen Adapter konnte das Tablet mit Hilfe des Blicks bedient werden Um die Usabilitybewertung der blickbasierten Interaktion einordnen zu k nnen wurden die Aufgaben des Tests zus tzlich mit einer herk mmlichen touchbasierten Interaktion umgesetzt und bewertet Aus dem Vergleich dieser beiden Interaktionsformen kann geschlossen werden dass die blickbasierte Bedienung von Tablets grunds tzlich funktioniert der touchbasierten Bedienung aber unterlegen ist Damit wurde die vor der Untersuchung aufgestellte Hypothese best tigt dass die blickbasierte Bedienung in der hier getesteten Form zus tzlich zur touchba sierten Bedienung einsetzbar ist sie aber nicht ersetzen sollte Die blickbasierte Interaktion ist generell langsamer und f r die Probanden weniger einfach auszuf hren und sollte darum nur sparsam eingesetzt werden Des Weiteren ist eine rein blickbasierte Bedienung gegen ber einer multimodalen Bedienung zu bevorzugen da eine parallele Ausf hrung von blick und 95 8 Zusammenfassung touchbasierter Interaktion Schwierigkeiten bereitet Den Ergebnissen des Usabilitytests konn ten Hinweise f r den Entwu
84. erman und Plaisant 2005 S 73 Nat rliche Sprache Die nat rlichsprachliche Interaktion mit einem System wird bislang kaum umgesetzt Sie bietet kaum Informationen zum aktuellen Kontext bietet und es k nnen darum viele Ungenauig keiten in der Interaktion entstehen die durch entsprechende Dialoge gekl rt werden m ssen Shneiderman und Plaisant 2005 S 73 f 13 2 Grundlagen Eingabefelder Beim Interaktionsstil der Eingabefelder werden textuelle Eingaben vom Nutzer in entsprechend titulierte Felder des interaktiven Systems gemacht Dieser Interaktionsstil erfordert Wissen und bung ber die Tastaturbenutzung und ist darum vor allem f r fortgeschrittenere Nutzer geeignet Shneiderman und Plaisant 2005 S 71 Men auswahl Bei der Men auswahl w hlt der Nutzer eine Option aus einer dargestellten Liste von Optionen und beobachtet die Reaktionen auf diese Option Dieser Interaktionsstil ist sowohl f r neue Nutzer einfach zu erlernen als auch bei passender Umsetzung durch bspw Tastaturk rzel f r Experten schnell bedienbar Shneiderman und Plaisant 2005 S 71 Direkte Manipulation Direkte Manipulation wird in Shneiderman 2002 S 227 f nach Shneiderman 1983 folgen derma en definiert Die zentralen Ideen in den Systemen sind die Sichtbarkeit der bedeutungsvollen Objekte und Aktionen schnelle umkehrbare und inkrementale Aktionen und die Ersetzung von komplexer Befehlssprachensyntax durch
85. essenen Zeiten sind in Tabelle 6 6 abgebildet Auch die ASQ Bewertungen und die Werte f r die Effektivit t und Effizienz bilden dieses Verh ltnis ab Hier war bei den ersten beiden Aufgabens tzen App ffnen und App schlie Ben jeweils die zweite Ausf hrung der Aufgabe besser oder gleich bewertet wie die erste Ausf hrung Dies gilt mit zwei Ausnahmen f r die touch und blickbasierte Interaktion Der dritte Aufgabensatz ist durchmischter hier ist keine klare Unterscheidung von touch oder blickbasierter Interaktion bei den Werten zum ASQ oder zur Effektivit t oder Effizienz zu erkennen 74 6 Ergebnisse Vor allem aus den beiden Aufgabens tzen App ffnen und App schlie en l sst sich ein gewisser Lerneffekt bei den Probanden beobachten Damit kann geschlussfolgert werden dass sich die allgemeine Bewertung der blickbasierten Interaktion vermutlich noch erh hen wird sobald die Nutzer mehr Erfahrung im Umgang mit dieser erlangen k nnen 75 7 Diskussion Die in den beiden Abschnitten 6 2 und 6 3 beschriebenen Beobachtungen Bewertungen und Kennzahlen sollen nun erkl rt und Riickschliisse auf die allgemeine Interaktion mit Tablets gezogen werden Den Daten bestehend aus den Werten zu SUS ASQ Effektivit t und Effizienz kann entnom men werden dass die touchbasierte Interaktion insgesamt besser zur Interaktion mit Tablets geeignet ist als die blickbasierte Interaktion Dieses Ergebnis ist dar
86. etet sich auf Grund der Beschaffenheit eines Tablets stark an zudem schlagen auch Bulling und Gellersen in ihrer Arbeit solch eine multimodale Interaktion vor Bulling und Gellersen 2010 S 10 3 3 1 Selektion Wie bereits in Abschnitt 2 3 beschrieben besteht im Zusammenhang der blickbasierten Inter aktion das Midas Touch Problem F r dieses wurden in Unterabschnitt 2 3 2 und den Arbeiten Vidal u a 2013 und Kudo u a 2013 m gliche L sungsans tze beschrieben Es wird erwartet dass im Zusammenhang mit Tablets die L sungsvariante eine Selektion durch einen Klick auf einen extra Button zu best tigen die sinnvollste ist Mit Hilfe des Blickes kann ein Objekt anvisiert werden die Selektion wird mittels einer blind mit dem Finger erreichbaren Ber hrung einer Selektionsfl che best tigt Diese liegt am Rande des Bildschirms sodass sie mit dem Daumen leicht zu erreichen ist wenn man das Tablet an beiden Seiten mit den H nden festh lt vgl Abbildung 3 1 In der entwickelten Testanwendung wird der Button zur Best tigung der Selektion an die rechte Bildschirmseite gelegt Die linke Kante des Bildschirms wird f r die Ausf hrung der 28 3 Bedienkonzepte Abbildung 3 1 Gestenbutton links und Selektionsbutton rechts am Bildschirmrand fiir die multimodale Tabletbedienung Blickgesten s Unterabschnitt 3 3 2 ben tigt Da angenommen wird dass die Best tigung der Selektion h ufiger als die Ausf
87. ews html Abruf 04 12 2013 Brooke 1986 BROOKE John SUS A quick and dirty usability scale Redhatch Consulting Ltd 1986 Forschungsbericht Budiu und Nielsen 2011 Bupru Raluca NIELSEN Jakob Usability of iPad Apps and Websites 2nd Edition 2011 URL http www nngroup com reports mobile ipad Bulling und Gellersen 2010 BuLLING Andreas GELLERSEN Hans Toward Mobile Eye Based Human Computer Interaction In PERVASIVE computing 2010 S 8 12 Demtr der 2013 DEMTR DER Wolfgang Experimentalphysik 2 Elektrizit t und Optik Springer Verlag 2013 ISBN 978 3 642 29943 8 Drewes u a 2007 Drewes Heiko DE Luca Alexander SCHMIDT Albrecht Eye gaze interaction for mobile phones In Proceedings of the 4th international conference on mo bile technology applications and systems and the 1st international symposium on Computer human interaction in mobile technology New York NY USA ACM 2007 Mobility 07 S 364 371 ISBN 978 1 59593 819 0 Duchowski 2003 DucHowskt1 Andrew T Eye tracking methodology theory and practice London Springer Verlag 2003 ISBN 1 85233 666 8 Duh u a 2006 Dun Henry Been Lirn Tan Gerald C B CHEN Vivian Hsueh hua Usability evaluation for mobile device a comparison of laboratory and field tests In Proceedings of the 8th conference on Human computer interaction with mobile devices and services New York NY USA ACM 2006 MobileHCI 06 S 181
88. f hrt werden 7 3 2 Blickbasierte Interaktion Die blickbasierten Umsetzungen der beiden Aufgaben Scrollen und Verschieben unterschei den sich st rker voneinander Scrollen Die Aufgabe Scrollen wurde durch Blickbereiche umgesetzt die anzeigen in welche Richtung gescrollt werden kann Die Probanden mussten auf den entsprechenden Blickbereich blicken um weiteren Inhalt in dieser Richtung aufzudecken 89 7 Diskussion Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 5 50 6 00 1 00 4 63 4 50 0 99 ASQ Aussage 2 6 00 6 00 0 00 4 25 4 00 0 97 ASQ Aussage 3 4 75 5 00 1 71 4 38 5 00 1 41 Dauer S 11 88 8 00 10 84 68 75 61 50 32 16 Effektivitat 1 75 2 00 0 43 1 88 2 00 0 33 Effizienz 0 15 0 23 0 11 0 03 0 03 0 04 Tabelle 7 11 Messwerte der Aufgabe Scrollen Die Bewertung dieser Aufgabe im ASQ war im Vergleich zu der Bewertung der touchbasierten Umsetzung dieser Aufgabe in allen Aussagen schlechter vgl Tabelle 7 11 Auch im Vergleich zu den ASQ Werten der anderen blickbasierten Aufgaben liegt diese Aufgabe unter dem Durchschnitt Teilweise ist diese Tatsache dadurch zu erkl ren dass die Aufgabe Scrollen im Testverlauf an zweiter Stelle ausgef hrt wurde und die Probanden darum mit der blickbasierten Interaktion allgemein noch k
89. f hrung der blickbasierten Interaktion zust ndig ist Die ActionActivity erh lt ber ein Socket eine Verbindung zum Adapter auf dem Notebook die aktuellen Daten 52 5 Testanwendung des Eye Trackers und leitet diese nach einer Validit tspr fung an den GazeController weiter Die Fragments der Komponente GazeTasks registrieren tiber die ActionActivity sogenannte GazeConditions und GazeRunnables beidem GazeCont roller Dieser berpr ft dann ob die in der GazeCondit ion beschriebene Bedingung eingetreten ist und f hrt ggf die zu einer GazeCondition geh rende GazeRunnable aus Eine GazeCondition besteht aus einer Beschreibung wann f r ein bestimmtes Element eines GazeTasks Fragments eine blickbasierte Interaktion eintritt Des Weiteren kann eine GazeCondition auch eine Blickgeste beschreiben die f r eine Aufgabe ausf hrbar ist F r die hier entwickelte Anwendung wurden die folgenden GazeConditions entwickelt HoverView Diese Bedingung pr ft ob der Blick ber einem bestimmten Element der Benut zungsoberfl che verweilt LongGazeView Diese Bedingung pr ft ob der Blick f r eine bestimmte konfigurierbare Zeit ber einem Element der Benutzungsoberfl che verweilt SmoothPursuitGaze Diese Bedingung pr ft ob der Blick aktuell in der N he eines sich bewegenden Elements liegt Bei einer konfigurierbaren Mindestanzahl von einzelnen Blicken die in der N he des aktuellen Orts des Elements liegen wird die Bedi
90. g von Blickgesten weiterhin bestehen muss untersucht werden wie diese am nutzerfreundlichsten positioniert werden k nnen um sie m glichst blind erreichbar zu machen und so die parallele Ausf hrung von blick und touchbasierter Interaktion zu erm glichen Um die blickbasierte Interaktion generell besser nutzbar zu machen muss auch die dazu ben tigte Hardware die Eye Tracker verbessert werden Um die Interaktion f r alle Menschen zug nglich zu machen muss die Blickverfolgung allgemein und f r Menschen mit Sehhilfen im Besonderen zuverl ssiger und pr ziser funktionieren Des Weiteren w re eine Technik von Vorteil welche es m glich macht Blickverfolgung sofort und ohne Kalibrierung auch f r solche Konzepte auszuf hren die nach aktuellem Stand eine Kalibrierung ben tigen Gerade f r Menschen mit k rperlichen Behinderungen w re eine Weiterentwicklung und st rkere allt gliche Durchdringung technischer Ger te mit blickbasierten Interaktionsschnitt stellen von Vorteil Auch f r die hygienischere Bedienung ffentlicher Automaten bzw anderer Displays w ren die hier vorgeschlagenen Verbesserungen vorteilhaft Genauso b te die blick basierte Interaktion aber auch im allt glichen Gebrauch eines Tablets Vorteile und nicht zuletzt einen hohen Unterhaltungswert 97 Literaturverzeichnis Android 2012 User Interface Guidelines 2012 URL http developer android com design index html Abruf 07 05 2012 Android 2013a
91. gaben Objekt ffnen App schlie en Verschieben und bei der ersten Aufgabe App ffnen Bei der Effizienz fallen besonders gro e Differenzen bei den Aufgaben App ffnen und App schlie en sowie Verschieben und Objekt ffnen auf 67 6 Ergebnisse Blickbasierte Interaktion BEE Touchbasierte Interaktion m 2 LA a JEWELS m o 0 Bedienkonzept Abbildung 6 6 Durchschnittliche Effektivit t mit Standardabweichung je Testaufgabe und insgesamt 68 6 Ergebnisse Touchbasierte Interaktion m Blickbasierte Interaktion EEE 1 0 8 _ N 5 0 6 D E 0 4 Ek I k A he hk SOS OS SY FS EN S amp SKM EF MCSE KF SK KM BR SF SM S S CF SF SSF EC FES F SF N Ae SF EOS Oe e SS ESOS SS SIS S ON SS e S RS x 2 Sur y x x Bedienkonzept Abbildung 6 7 Durchschnittliche Effizienz mit Standardabweichung je Testaufgaben und insgesamt 69 6 Ergebnisse Altersgruppe Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durchschnitt Durchschnitt Unter 26 Jahre 95 52 2 26 40 Jahre 91 9 73 1 ber 40 Jahre 82 5 67 5 Gesamt 91 875 64 6875 Tabelle 6 2 Durchschnittliche SUS Werte nach Altersgruppen 6 3 2 Demographische Unterschiede Die oben beschriebenen Messdaten des ASQs der SUS der Effektivit t und der Effizienz werden unter den verschiedenen d
92. gt normalerweise Brille Tabelle 6 1 Demografische Merkmale der Probanden Bei der Ausf hrung der blickbasierten Aufgaben traten mehr Probleme auf insgesamt beweg ten sich diese Probleme jedoch innerhalb des erwarteten Rahmens Die Probanden reagierten zu Anfang des blickbasierten Testteils mit Uberraschung auf die neue Interaktionsform Nach einer Eingew hnungszeit konnte beobachtet werden dass sich die Probanden an die Inter aktion gew hnten und diese besser erlernten Bei den ersten blickbasierten Aufgaben fiel zudem auf dass die Probanden mehr Hilfestellung durch die Testleiterin ben tigten als bei den entsprechenden touchbasierten Aufgaben Dabei mussten die Probanden haupts chlich auf die R ckmeldungen der Anwendung auf die blickbasierte Interaktion hingewiesen werden sodass ihnen bewusst wurde wie ein Bildschirmelement bspw markiert wird Das endg ltige Urteil der Probanden nach dem Test zur blickbasierten Interaktion war ge mischt Einige zeigten Begeisterung und Freude ber die neuartige Interaktionsform wahrend andere Skepsis beibehielten Alle Probanden waren jedoch der Meinung dass die blickbasierte Interaktion nicht besser als die touchbasierte Interaktion ist vor allem da die touchbasierte Interaktion schneller auszuf hren ist 6 2 1 Allgemeine Probleme W hrend der Ausf hrung der Aufgaben zur blickbasierten Interaktion traten einige erwartete Probleme mit dem Eye Tracker auf Die Verfolgung der Augen war
93. h Foley u a 1990 umgesetzt Darum sind diese nach dem OAI Model von Shneiderman und Plaisant 2005 auf der unteren und mittleren Ebene der Aktionshierarchie anzuordnen Die Umsetzung eines Bedienkonzepts erfolgt in dieser Arbeit touch oder blickbasiert oder multimodal durch die Kombination von blick und touchbasierter Interaktion bspw durch Gesten oder Elemente der Benutzungsoberfl che 24 3 Bedienkonzepte 3 2 Ausgew hlte Konzepte F r die Betrachtung der blickbasierten Interaktion in dieser Arbeit werden mehrere Bedien konzepte ausgew hlt sodass eine m glichst vollst ndige bersicht ber die Basisinteraktionen mit Tablets m glich ist Die urspr ngliche Basis f r die Liste der hier betrachteten Konzepte bildet zum einen die Arbeit von Wobbrock Morris und Wilson Wobbrock u a 2009 Diese Arbeit bietet eine umfangreiche Sammlung verschiedener Bedienkonzepte f r Multitouchtische Trotz des anderen Mediums sind viele dieser Konzepte und auch deren Umsetzungsvorschl ge auch auf Tablets umgesetzt Eine weitere Basis f r die hier betrachteten Bedienkonzepte bilden die User Interface Guide lines von Android 4 0 Android 2012 und iOS 5 Apple 2011 Diese Dokumente beschreiben unter anderem Standardumsetzungen f r verschiedene Bedienkonzepte der beiden Betriebs systeme Die dritte Basis f r die untersuchten Bedienkonzepte sind die ISO Normen der Reihe 9241 z B ISO 9421 115 1997 ISO 9421 116 1999 we
94. h bei der touchbasierten Interaktion nur ein geringer Unterschied von 3 Punkten zwischen den beiden Gruppen feststellen Dieser ist nicht signifikant f r das Gesamtbild Bei dem SUS Wert f r die blickbasierte Interaktion liegt der Unterschied bei 12 Punkten mit 69 Punkten bei Probanden mit informatischem Hintergrund und 57 Punkten bei Personen ohne informatischem Hintergrund vgl Tabelle 6 3 Die subjektiv gemessenen Werte f r die Effektivit t Effizienz und Zufriedenheit gemessen anhand der ASQ Aussagen zeigen kaum Unterschiede bei beiden Interaktionsformen Vorhan dene Unterschiede k nnen durch um einen Punkt unterschiedliche Bewertungen auf der Skala erkl rt werden und fallen darum nicht ins Gewicht Die objektiv durch die Ausf hrungszeit Fehleranzahl und Versuchsanzahl gemessenen Werte der Effektivit t und Effizienz zeigen dass vor allem die Effizienz der touchbasierten Interaktion von einem informatischen Hintergrund profitiert w hrend die Werte bei der blickbasierten Interaktion nahezu gleich sind Bei der touchbasierten Interaktion liegt das Maximum der Effizienz bei der Gruppe der Probanden mit informatischem Hintergrund bei 0 8 Punkten das Maximum der anderen Gruppe liegt lediglich bei 0 52 Punkten Die Minima der Effektivit t der Gruppe von Probanden ohne informatischem Hintergrund liegen sowohl bei der touch als auch bei der blickbasierten Interaktion etwa 0 2 Punkte unter den jeweiligen Minima der anderen Gruppe 71 6
95. h zur touchbasierten Variante bewerten Dabei ist davon auszugehen dass diese Variante der Selektion nur f r bestimmte Kontexte gut geeignet ist So d rfen sich zum Einen nicht zu viele Elemente auf dem Bildschirm befinden sodass die Auswahl f r den Nutzer bersichtlich bleibt und er sich auf ein einzelnes Element 29 3 Bedienkonzepte konzentrieren kann Zum Anderen m ssen die Elemente fiir den Nutzer schnell erkennbar und identifizierbar sein Es wird davon ausgegangen dass die Auswahl eines sich bewegenden Elements sonst erschwert wird Langer Blick Die Umsetzung des Bedienkonzepts Mehrfache Selektion erfolgt durch die Selektion per Verweilzeit bzw langem Blick Die touchbasierte Umsetzung dieses Bedienkonzepts sieht vor das erste von mehreren gleichartigen Objekten durch eine lange Ber hrung auszuw hlen und gleichzeitig dadurch einen Selektionsmodus zu starten Jedes weitere Objekt l sst sich dann durch ein kurzes Antippen in die Menge der selektierten Objekte aufnehmen Eine direkte bertragung dieser Umsetzung auf die blickbasierte Interaktion ist aber nicht sinnvoll Das erste Element l sst sich ebenfalls durch einen langen Blick in Analogie zu einem langen Ber hren ausw hlen Ein Selektionsmodus wie bei der touchbasierten Umsetzung w re hier aber nicht sinnvoll da die Nutzer die anderen ausw hlbaren Objekte mit ihren Blicken streifen w hrend sie die eigentlich auszuw hlenden Objekte suchen Dementsp
96. he in Android f r die Repr sentation eines einzelnen Bildschirms der Anwendung zust ndig sind vgl Android 2013a Diese Activities spiegeln jeweils einen Schritt im Test wieder wie bspw die Darstellung der Aufgabenbeschreibung der Frageb gen oder der Aufgabenbildschirme selbst Die Activity zum Anzeigen der Aufgaben mit welchen die Probanden interagieren nennt sich ActionActivity Diese kommuniziert mit der Tasks Komponente und erh lt von dieser den Namen eines sogenannten Fragments welches die spezifischen Elemente f r die konkrete Aufgabe enth lt Fragmente sind Teile der Bildschirme der Anwendung welche dynamisch ausgetauscht oder miteinander kombiniert werden k nnen vgl Android 2013c Somit ist es in dieser Anwendung m glich die gemeinsamen Elemente aller Aufgaben wie die Buttons zur Teststeuerung Weiter und Aufgabe wiederholen oder das Messen der Wiederholungen und der Bearbeitungszeit in der ActionActivity durchzuf hren und die spezifischen Elemente f r die Aufgaben wie bspw eine Liste von Bildern oder unterschiedliche Men s durch Fragments dynamisch hinzuzuf gen Die Fragments f r die verschiedenen Aufgaben liegen in den Komponenten TouchTasks und GazeTasks 5 3 2 Blickbasierte Interaktion Die Umsetzung der blickbasierten Interaktion erfolgt haupts chlich durch die Komponente Gazeinteraction In dieser Komponente liegt ein sogenannter GazeController welcher f r die zeitlich passende Aus
97. hen k nnen Des Weiteren bietet das Eye Tracking eine intuitive Interaktionsm glichkeit Menschen schauen die Objekte mit denen sie interagieren m chten an Durch die Nutzung des Eye Trackings entf llt so der Zwischenschritt eines anderen Interaktionsmediums wie bspw einer Handbewegung bei der touchbasierten Interaktion Einschr nkungen bestehen bei der Verwendung eines Eye Trackers zur Interaktion mit Tablets vor allem bei der Kalibrierung Diese ist n tig um eine Abbildung der vom Eye Tracker aufgezeichneten Koordinaten des Blicks auf die Umgebung herstellen zu k nnen Durch die mobile Handhabung eines Tablets Budiu und Nielsen 2011 ndern sich h ufig der Winkel und der Abstand zwischen dem Tablet bzw dem Eye Tracker und dem Benutzer sodass die Kalibrierung verloren gehen kann Durch die mobile Nutzung k nnen sich zudem die Lichtverh ltnisse ndern wodurch das Eye Tracking zus tzlich schwerer werden kann Auch Brillen oder Kontaktlinsen k nnen die Blickverfolgung st ren Tobii 2010a Diese Probleme k nnten durch eine verbesserte Hardware gel st werden 2 Grundlagen 2 3 1 Techniken Heutzutage existieren verschiedene Techniken Augenbewegungen zu messen und aufzuzeich nen Diese unterscheiden sich zun chst dadurch ob die Augen in Bezug zur Lage im Kopf oder im Bezug zur Lage im Raum point of regard Young und Sheena 1975 betrachtet werden Duchowski 2003 S 55 F r das Ziel der hier beschriebene
98. hrung von Blickgesten ben tigt wird wird diese an die Seite der meist dominanten rechten Hand gelegt Die beschriebene Umsetzung der Selektion wird auch in Ware und Mikaelian 1987 im Vergleich zur Selektion per Verweilzeit fiir besser geeignet befunden Im Vergleich dazu ist laut Jacob 1990 die Umsetzung einer Selektion durch die Verweilzeit besser als ein Button geeignet Auf Grund der Eigenschaft von Tablets Ber hrungssensitiv zu sein wird an dieser Stelle den Empfehlungen aus Ware und Mikaelian 1987 gefolgt Der Button an der rechten Bildschirmseite wird nachfolgend der Einfachheit halber als selektionsbutton bezeichnet Die Aufgabe App ffnen setzt diese Form der Selektion um Die Aufgabe Objekt ffnen setzt eine andere Variante der Selektion um Wie in Unterabschnitt 2 2 3 beschrieben k nnen die Smooth Pursuits Augenbewegungen zur Selektion von Objekten verwendet werden Dieses Verfahren wurde beispielhaft in Vidal u a 2013 umgesetzt vgl auch Unterab schnitt 2 6 4 In dieser Arbeit steht f r dieses Konzept neben den in Abschnitt 4 1 beschriebenen Zielen ein Vergleich mit der oben beschriebenen blickbasierten Umsetzung der Selektion per Selektionsbutton im Vordergrund Es soll ermittelt werden ob die Variante der Selektion per Smooth Pursuits angenehm und intuitiv auszuf hren ist Des Weiteren ist interessant wie die Probanden die beiden unterschiedlichen blickbasierten Auswahlverfahren im Vergleic
99. i der Aufgabe Ausschneiden Kopieren und Einf gen und 61 Sekunden bei der Aufgabe R ckg ngig Aus den teilweise langen Ausf hrungszeiten ergibt sich auch eine relativ niedrige Effizienz f r die Aufgaben Die Effektivit t der Aufgaben Mehrfache Selektion und R ckg ngig liegt im Vergleich zu den anderen Testaufgaben etwa im Durchschnitt w hrend die Aufgabe Ausschneiden Kopieren und Einf gen die schlechteste Effektivit t aller blickbasierten Interaktionen aufweist Dies ist wiederum durch die Probleme der Probanden mit dem Eye Tracker sowie durch eine hohe Fehleranzahl der Probanden zu erkl ren Auf Grund der vom Eye Tracker berechneten Verschiebung des Blicks ffneten die Probanden einige Male das Kontextmen eines Bildschir melements welches sie eigentlich nicht ausw hlen wollten Diese Missversuche wurden als Fehler gewertet und beeinflussen die Effektivit t negativ Die Bewertungen zeigen dass auch die Selektion durch den langen Blick gut f r die blick basierte Bedienung eines Tablets geeignet ist Im Vergleich zu der Selektion durch einen Selektionsbutton wird die Ausf hrungsdauer vermutlich l nger sein diese Selektionsform bietet aber den Vorteil rein blickbasiert und nicht multimodal zu sein und somit auch f r k rperlich eingeschr nkte Menschen vollst ndig bedienbar zu sein Um die Selektionsform des langen Blickes zuk nftig pr ziser und einfacher als in diesem Test umzusetzen ist eine
100. ichung ASQ Aussage 1 5 29 6 00 1 16 4 38 5 00 1 87 ASQ Aussage 2 5 57 6 00 1 05 4 75 5 90 1 64 ASQ Aussage 3 4 86 5 00 1 36 5 29 6 00 1 09 Dauer S 25 57 17 00 18 98 75 13 65 50 39 08 Effektivitat 1 86 2 00 0 35 0 85 1 00 0 19 Effizienz 0 01 0 12 0 08 0 01 0 01 0 01 Tabelle 7 4 Messwerte der Aufgabe Ausschneiden Kopieren und Einf gen Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 4 86 4 00 1 55 4 29 5 00 1 91 ASQ Aussage 2 5 57 6 00 1 05 4 00 4 00 1 93 ASQ Aussage 3 5 00 4 50 1 60 5 43 6 00 0 90 Dauer S 20 29 11 00 17 53 89 57 61 00 88 48 Effektivit t 1 50 2 00 0 60 1 24 1 00 0 49 Effizienz 0 07 0 10 0 07 0 01 0 02 0 06 Tabelle 7 5 Messwerte der Aufgabe R ckg ngig 80 7 Diskussion sodass hier sehr hohe maximale Ausf hrungszeiten von bis zu 270 Sekunden zustande kamen Der Vergleich der Mediane der Ausf hrungszeiten der drei Aufgaben die den langen Blick zur Selektion verwenden best rkt diese Schlussfolgerung Bei der Aufgabe Mehrfache Selektion mussten die Probanden Fotos lange anblicken welche durch ihre grafische und farbliche Struktur ausreichende Fixpunkte f r den Blick baten Der Median der Ausf hrungszeit dieser Aufgabe liegt bei 37 Sekunden gegen ber einem Median von 65 5 Sekunden be
101. ick auf dem Scrollbereich stabilisieren k nnte Andere Probanden erwarteten auch bei der blickbasier 90 7 Diskussion ten Umsetzung des Scrollvorgangs einen Bildlauf am rechten Bildschirmrand wie bei der touchbasierten Umsetzung welchen sie mit den Augen bedienen konnten Trotz dieser Probleme und Kritikpunkte der Probanden an der blickbasierten Umsetzung des Bedienkonzepts Scrollen lag die Effektivit t dieser Ausf hrung ber dem Durchschnitt Die Effizienz lag auf Grund recht hoher durchschnittlicher Ausf hrungszeiten bei niedrigen durchschnittlichen 0 03 Punkten Die hier getestete blickbasierte Umsetzung des Bedienkonzepts Scrollen ist anhand der Ergebnisse teilweise verbesserungsw rdig Da die Aufgabe wie bereits beschrieben am Anfang des blickbasierten Testteils stand ist davon auszugehen dass die Nutzer nach einer gewissen bungszeit sicherer in der Ausf hrung werden und die Effizienz daraufhin steigt F r diese These spricht die Beobachtung der Probanden in den weiteren Aufgaben des Tests bei welchen ebenfalls mit Hilfe der Scrollbereiche gescrollt werden konnte Die Aufgaben Mehrfache Selektion und L schen basierten auf derselben Bildschirmansicht sodass es den Probanden bei diesen Aufgaben m glich war diese Umsetzung nochmals zu verwenden Trotzdem das Scrollen in den beiden genannten Aufgaben nicht explizit gemessen und ausgewertet wurde konnte beobachtet werden dass viele Probanden da
102. ietet hier zudem den Vorteil weitere Manipulationen f r das Objekt anbieten zu k nnen sodass ein Objekt nicht nur verschoben sondern z B auch vergr ert oder rotiert werden k nnte indem der entsprechende Modus ausgew hlt wird Die Umsetzung solcher Objektmanipulationen w rde dann analog erfolgen indem das Objekt an den Blick gekoppelt ist und eine Bewegung der Augen die entsprechenden Parameter des Objekts ver ndert Beim Vergr ern k nnte bspw eine Bewegung des Blicks weg vom Mittelpunkt des Objekts dieses vergr ern beim Bewegen des Blicks zum Mittelpunkt des Objekts wird dieses verkleinert 33 4 Usabilityuntersuchung Um das in Abschnitt 1 2 beschriebene Ziel dieser Arbeit zu erreichen soll eine empirische Usabilityuntersuchung durchgef hrt werden Die Ergebnisse dieser bilden die Grundlage der Beurteilung von blickbasierter Interaktion auf Tablets Bezieht man die in Unterabschnitt 2 5 1 genannten Definitionen der Usability und der User Experience mit ein wird bei dem hier gegebenen Untersuchungsziel deutlich dass eine Einbeziehung der Nutzer und damit eine empirische Untersuchung von Vorteil ist Zudem eignet sich eine empirische Untersuchung hier besonders da bislang keine Un tersuchungsergebnisse in dem Bereich der blickbasierten Interaktion mit Tablets gefunden werden konnten Eine analytische Bewertung der Interaktionsform w re darum nur wenig aussagekr ftig 4 1 Ziele und Hypothesen Der Untersuchung
103. iken untersuchen vgl Nielsen 1992 Nielsen 1993 Bei empirirschen Untersuchungen werden potenzielle Nutzer des Testobjekt bei der In teraktion mit dem Objekt beobachtet und anhand vorher definierter Messungen die Usability bestimmt Diese Untersuchungsform bieten gegen ber analytischen Untersuchungen den Vorteil den Nutzer des Testobjekts in die Untersuchung mit einzubeziehen Empirische Usabilityuntersuchungen lassen sich nach Flick 2009 in qualitative und quanti tative Untersuchungen einteilen Bei quantitativen Untersuchungen bilden Hypothesen den Ausgangspunkt der Untersuchung w hrend bei qualitativen Untersuchungen Fragestellun gen als Basis dienen und Hypothesen nur im Verlauf der Untersuchung zur Kl rung von Einzelheiten verwendet werden Quantitative Untersuchungen bieten die M glichkeit die Ergebnisse zu generalisieren sofern die grundlegende Datenmenge ausreichend gro gew hlt wurde Weitere Details zu den verschiedenen Formen der Usabilityuntersuchungen finden sich zudem in den Arbeiten R tting 2012a und R tting 2013b 17 2 Grundlagen 2 5 3 Messung der Usability Zur Messung und Bewertung der Usability eines Produkts werden in ISO 9241 11 1998 drei Ma e der Gebrauchstauglichkeit angef hrt Effektivit t Die Genauigkeit und die Vollst ndigkeit mit der ein Ziel erreicht wird Die Effektivit t kann bspw durch die Ausf hrungszeit oder die Fehleranzahl gemessen werden Effizienz
104. inse Gegenstand G Abbildung 2 1 Sehwinkel in Anlehnung an Demtr der 2013 S 350 Der Sehwinkel wird im Kontext dieser Arbeit dazu verwendet die Gr en und Genauigkeit welche ein Eye Tracker erfassen kann zu beschreiben Hat ein Eye Tracker bspw eine Genau igkeit von 1 so kann der Eye Tracker nderungen des Blickes in Bereichen von mindestens 1 des Sehwinkels erkennen 2 Grundlagen 2 2 Blickbewegungen Die Bewegungen eines menschlichen Auges lassen sich wie bspw in Land 2011 beschrieben in unterschiedliche wiederkehrende Bewegungen aufteilen Einige dieser Typen von Blickbe wegungen werden im sp teren Verlauf dieser Arbeit zur Interaktion mit dem Tablet verwendet w hrend andere dazu weniger geeignet sind Zur Ubersicht werden nachfolgend die bekannten Typen der Blickbewegungen beschrieben 2 2 1 Fixationen Etwa 90 der Augenbewegungen eines Menschen werden auf Fixationen verwendet Dies sind kurze Fixierungen des Auges auf interessante Punkte um Details dieser Punkte auf der Fovea aufzunehmen Duchowski 2003 S 17 Die Fovea liegt auf der Netzhaut im hinteren Teil des Auges vgl Abbildung 2 2 und stellt die Stelle des sch rfsten Sehens dar Grehn 2012 S 8 M rectus lateralis Pars plana Bindehaut Ziliarmuskel Schlemm Kanal Hornhaut Regenbogenhaut Fovea Macula lutea Sehachse K EEE J f Lamina cribrosa vordere Augenkammer T u E
105. istieren bereits einige Frageb gen welche sich in der Praxis zur Ermittlung der Zufrie denheit bew hrt haben Einige dieser Frageb gen werden dabei nach jeder Aufgabe ausgef llt w hrend andere erst am Ende des gesamten Tests beantwortet werden In der hier geplanten Untersuchung werden beide Aspekte ben tigt Zum einen sollen die herk mmliche touchbasierte Umsetzung eines Bedienkonzepts direkt mit der entsprechenden blickbasierten Umsetzung verglichen werden Da in dieser Untersuchung jede Aufgabe genau eine Umsetzung eines Bedienkonzepts umfasst ist f r diesen Zweck ein Fragebogen angebracht der nach jeder Aufgabe ausgef llt wird Zum anderen soll aus der Untersuchung aber auch eine allgemeine Einsch tzung ermittelt werden wie gut blickbasierte Interaktion insgesamt im Vergleich zu der touchbasierten Inter aktion ist Aus diesem Grund ist auch ein allgemeiner Fragebogen am Ende des Tests n tig welcher die Gesamtbeurteilung des Probanden wiederspiegelt Aus den oben genannten Kriterien hat sich eine Kombination aus dem sogenannten After Scenario Questionnaire ASQ nach Lewis 1991 und der System Usability Scale SUS nach Brooke 1986 ergeben Beide Bewertungsb gen enthalten mehrere Aussagen bez glich des aktuellen Szenarios ASQ bzw des gesamten Systems SUS welche von den Probanden mittels einer Likert Skala beurteilt werden Somit kann sowohl die Beurteilung der konkreten Umsetzungen als auch die Gesamtbewertung der Interak
106. it Touchscreens mindestens in Form von Smartphones auf Sechs Probanden 75 besa en zudem ber ein Jahr Erfahrung im Umgang mit Tablets wobei diese wie in Abbildung 6 2 dargestellt von den Probanden unterschiedlich subjektiv bewertet wurde 40 35 FH 30 F 25 F 7 20 F 15 10 5 5 tt 7 0 Sehr gut gut MittelmaBig Gering Keine Prozent der Probanden Subjektive Erfahrung Abbildung 6 2 Erfahrungsverteilung der Probanden mit Tablets anhand subjektiver Aussagen Die Probanden wurden ber E Mail Anfragen an der Autorin bekannte Personen rekrutiert Einige der Probanden waren zudem durch den bereits erw hnten vorherigen Usabilitytest vgl R tting 2013a bekannt 6 2 Beobachtungen Die Probanden hatten kaum Probleme bei der Durchf hrung der touchbasierten Aufgaben In den meisten F llen gab es keine Nachfragen zu den Aufgabenstellungen oder zu der Beschrei bung der Ausf hrung 57 6 Ergebnisse Proband Merkmal ila 2 3 4 5 6 7 8 Geschlecht m m w m w w w m Alter 26 40 lt 26 lt 26 26 40 gt 40 lt 26 26 40 26 40 Jahre Jahre Jahre Jahre Jahre Jahre Jahre Jahre Sehhilfe Keine Keine Keine Kontakt Keine Keine Keine Keine linsen Tablet Sehr Keine Gut Sehr Keine Mittel Gut Sehr erfahrung gut gut m ig gut Hintergrund Ja Ja Nein Ja Nein Nein Ja Ja Informatik Proband tr
107. kt wird mit einer Geste direkt auf dem Objekt bear beitet Die vier Bedienkonzepte zur Objektmanipulation sind wie schon oben beim Kopieren Ausschneiden und Einf gen beschrieben sehr hnlich in ihrer touchbasierten Umsetzung Dementsprechend wurden solche Bedienkonzepte f r diesen Test ausgew hlt um die Objekt manipulationen zu betrachten Nach Foley u a 1990 geh ren diese Interaktionsaufgaben zu den CITs die eine Positionierung als Auswahl des zu manipulierenden Objektes und danach eine Auswahl aus einer relativ festen Menge als Ausf hrung der eigentlichen Manipulation enth lt Eine weitere Form der Objektmanipulation die bei der allt glichen Nutzung eines Tablets sehr viel Anwendung findet ist das Scrollen Auch hierbei handelt es sich in der touchbasierten Variante um eine Geste umgesetzt als das Wischen mit dem Finger entgegengesetzt der Richtung in der sich der weitere Inhalt verbirgt In diesem Fall ist der Text bzw der gesamte Bildschirm welcher gescrollt werden soll das zu manipulierende Objekt Auf Grund der H ufigkeit mit der es verwendet wird wurde dieses Konzept ausgew hlt 3 2 4 Gesten Eine weitere Gruppe von Bedienkonzepten schlie t solche Konzepte ein welche durch Gesten umgesetzt sind Die Ausf hrung von Gesten wird nach Foley u a 1990 ebenfalls als Auswahl aus einer relativ festen Menge angesehen Da aber diese Interaktionsaufgabe so divers umge setzt werden kann und angenomme
108. lant diese Anwendung auf einem anderen Ger t als dem beschriebenen Tablet einzusetzen Aus diesem Grund ist auch die Implementierung der Unterst tzung verschiedener Bildschirmgr en und aufl sungen wie sie sonst bei mobilen Ger ten gefordert wird z B Android 2013d Apple 2012 hier nicht n tig 5 2 Konzept F r die Durchf hrung des Tests steht folgende Hardware bereit Eye Tracker Modell X120 der Firma Tobii Technology AB mit dem Tobii Analytics SDK 3 0 Tobii Analytics SDK 2013 Tablet Asus Eee Pad Transformer TF101 mit der Android Version 4 0 3 Das SDK des Eye Trackers verhindert eine direkte Kommunikation des Eye Trackers mit dem Tablet da das SDK keine Anbindung an die Programmiersprache Java bietet welche f r die Entwicklung der Testanwendung auf dem Tablet ben tigt wird Aus diesem Grund wird eine berbr ckung der Kommunikation durch einen zus tzlichen Computer ben tigt welcher ber das SDK mit dem Eye Tracker und ber eine weitere Schnittstelle mit dem Tablet kommunizieren kann Auf Grund dieser Voraussetzungen erfolgt die in Abbildung 5 1 abgebildete Verteilung der Testanwendung auf die unterschiedlichen Ger te 45 5 Testanwendung lt lt device gt gt Br lt lt device gt gt Server AN Client lt lt mobile device gt gt Eye Tracker an Computer Tablet N A lt lt deploy gt gt lt lt deploy gt gt lt lt artifact gt gt
109. lassen sich ebenso einfach durch eine blickbasierte Interakton ersetzen Die Auswahl eines Elements auf dem Bildschirm sei dieses ein Objekt welches verschoben werden soll oder ein Button der f r eine bestimmte Aktion ausgew hlt werden soll l sst sich mit Hilfe eines langen oder je nach konkreter Umsetzung auch eines kurzen Blicks durchf hren Dabei bleiben aber die Kennzeichen der direkten Manipulation dass das zu manipulierende Objekt auf dem Bildschirm sichtbar ist und mit diesem direkt interagiert wird bestehen Da auf Grund der menschlichen Natur der Nutzer eines Systems das Element welches er selektieren m chte bereits anblickt bevor es auf herk mmliche Art durch ein anderes Zeige Ger t markiert wird bietet die blickbasierte Interaktion der touchbasierten Interaktion gegen ber zudem den Vorteil dass der zus tzliche Schritt der Auswahl durch ein Zeige Ger t wegf llt Dementsprechend ist zumindest die Selektion bei blickbasierter Interaktion als schneller zu bewerten als bei touchbasierter Interaktion 23 3 Bedienkonzepte Neben der beschriebenen groben Einordnung von blick und touchbasierter Interaktion in Interaktionsstile k nnen auch die in Unterabschnitt 2 4 3 beschriebenen Interaktionsauf gaben zur Einordnung der einzelnen Interaktionsschritte verwendet werden Wie bereits in Unterabschnitt 2 4 3 beschrieben lassen sich diese Kategorien auf den unteren Ebenen der Aktionshierarchie nach dem OAI Modell eino
110. lauf u A Ne a AAs ESE a RS A 45 Probanden aio a Be Pag eek Testanwendung 51 Anforder ngen sss yes sen A A A en Dede KRONZE PEs xe stays 5 2 ee ee a ee 5 2 1 Adapters vr nn alge en ee te a 5 2 2 Testanwendune a en RA Dean Sa Umsetzung a A ie RR ae SEE 9 3 12 Testprozess ita pi nu Fan a 5 3 2 Blickbasierte Interaktion o oo e 53 9 Layout und Design aaa a Ergebnisse 6 1 Durchf hrung 2 40 ead au a Dead 6A Probanden u eu Oe PRS SDR eed Dee 6 2 Beobachtungen i se deont edie sen Sn RES Se o s Dae gS bts G 6 2 1 Allgemeine Probleme 0 cd 1 aa Sa de a A ee ae 6 2 2 Beobachtungen zu einzelnen Aufgaben 6 3 AUSWELF NB e Ge ae A A an Boe Ue rt ey E 6 3 1 Allgemeine Auswertung e 6 3 2 Demographische Unterschiede o o 6 3 3 Wiederholte Aufgaben und Lerneffekt Diskussion 7 1 Selektion 42 2 0082 802 ee OAS Se as Cie ee ow DAR 7 1 1 Touchbasierte Interaktion onen 7 1 2 Blickbasierte Interaktion o e 34 34 35 35 39 41 43 44 44 45 46 47 50 52 52 54 56 56 56 57 58 59 63 64 70 74 Inhaltsverzeichnis 7 2 7 3 7 4 7 13 Fazit 222 2 2820 osorno Blickgesten 2 5 4 la a ae a ge an 7 2 1 Touchbasierte Interaktion 2 2 2 22 2 onen 7 2 2 Blickbasierte Interaktion 22 222 o onen 125 EA A E de ANG edt HO ea Objektmanipul
111. lche zwar keine zus tzlichen Bedienkonzepte enthalten allerdings konnte die bislang aufgestellte Liste von Bedienkonzepten durch diese Quellen nochmals verifiziert werden Eine zu den in dieser Arbeit verwendeten Bedienkonzepten sehr hnliche Sammlung von Bedienkonzepten wurde bereits in einem Usabilitytest untersucht vgl R tting 2013a In dieser Untersuchung wurden die touchbasierten Umsetzungen der Bedienkonzepte f r die Betriebssysteme Android und iOS bez glich ihrer Einfachheit und Intuitivit t untersucht Dabei wurde unter anderem die jeweils beliebtere Umsetzung des Bedienkonzepts ermittelt Diese in dem vorausgehenden Usabilitytest jeweils f r beliebter empfundene touchbasierte Umsetzung der Bedienkonzepte wird in dieser Arbeit mit einer blickbasierten Umsetzung der Bedienkonzepte verglichen Insgesamt wurden die folgenden zehn Bedienkonzepte f r diese Arbeit zum Test ausgew hlt App ffnen App schlie en e Ausschneiden Kopieren und Einf gen L schen e Mehrfache Selektion Objekt ffnen 25 3 Bedienkonzepte e R ckg ngig e Scrollen e Verschieben e Zur ck navigieren Die Auswahl der Konzepte erfolgte zun chst unabh ngig von ihrer konkreten blick oder touchbasierten Umsetzung auf Grund der nachfolgend dargestellten Kriterien und Uberle gungen Die Kriterien f r konkrete Umsetzungen der Konzepte vor allem der blickbasierten Interaktion werden im nachfolgenden Abschnitt dieses Kapitel
112. lickbasierten Aufgaben Dies l sst darauf schlie en dass eine solche Umsetzung der Selektion wie sie mit diesen Aufgaben getestet wurde grunds tzlich und trotz der Probleme der Probanden mit dem Selektionsbutton gut f r die Bedienung eines Tablets geeignet ist Selektionsvorg nge m ssen sehr h ufig auf Grund der Charakteristika des Interaktionsstils Direkte Manipulation ausgef hrt werden und sollten dementsprechend einfach und intuitiv sein 78 7 Diskussion Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 6 00 6 00 0 00 5 38 5 50 0 70 ASQ Aussage 2 5 88 6 00 0 33 5 38 6 00 1 32 ASQ Aussage 3 6 00 6 00 0 00 5 63 6 00 0 70 Dauer S 5 00 4 50 2 24 11 25 7 50 8 57 Effektivit t 1 63 2 00 0 48 1 38 1 50 0 63 Effizienz 0 33 0 33 0 19 0 12 0 21 0 15 Tabelle 7 2 Messwerte der Aufgabe App ffnen Canvas Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 5 63 6 00 0 99 5 00 6 00 1 41 ASQ Aussage 2 5 75 6 00 0 43 4 75 5 50 1 48 ASQ Aussage 3 4 88 6 00 1 45 5 75 6 00 0 66 Dauer S 11 63 9 50 6 50 57 50 37 00 64 44 Effektivit t 1 62 2 00 0 67 1 42 1 50 0 60 Effizienz 0 14 0 16 0 12 0 02 0 03 0 06
113. liegen die folgenden Hypothesen zugrunde 1 Blickbasierte Interaktion eignet sich nur erg nzend zur schon bestehenden touchbasier ten Interaktion 2 Es gibt einzelne Bedienkonzepte die sich mindestens ebenso schnell mit der blickbasier ten Interaktion umsetzen lassen wie mit der touchbasierten Interaktion Bez glich der ersten Hypothese wird angenommen dass eine ausschlie lich blickbasier te Interaktion nicht sinnvoll ist da es Bedienkonzepte gibt welche touchbasiert intuitiver ausgef hrt werden k nnen Bspw hnelt die touchbasierte Umsetzung des Verschiebens eines Elements auf dem Bild schirm eines Tablets bereits sehr der entsprechenden Umsetzung in der realen Welt Auch in der realen Welt w rde man die H nde zum Verschieben eines Gegenstandes verwenden Bei dieser Interaktion wird darum angenommen dass die touchbasierte Umsetzung besser geeignet ist als die blickbasierte Die blickbasierte Interaktion ist an dieser Stelle darum vor allem f r Menschen mit einer Behinderung interessant welche ihre H nde nicht mehr zur 34 4 Usabilityuntersuchung Interaktion verwenden k nnen Des Weiteren wird vermutet dass einige nicht behinderte Menschen die blickbasierte Umsetzung dieses Konzepts ebenfalls verwenden wiirden da es ihnen Freude bereitet und sie sich gern auf neue eventuell unbequeme Interaktionsformen einlassen sog Early Adopters Rogers 2010 Studien haben ergeben z B Kudo u a 2013
114. m igkeiten oder andere Auff lligkeiten besprochen werden k nnen 4 4 Testumgebung Wie bereits beschrieben findet der Test im Usabilitylabor der Hochschule fir Angewandte Wissenschaften Hamburg statt Abbildung 4 1 zeigt den schematischen Aufbau des Testraums inklusive der verwendeten Kameras N Tisch y 4 u ho od Tracker amp Tablet Notebook u Test leiter person X 4 x 4 a Testaufbau von oben b Testaufbau von der Seite Abbildung 4 1 Schematische Darstellung des Testaufbaus mit den Positionen der Kameras nicht ma stabsgetreu Die Kameras werden so eingestellt dass die Kameras 1 und 2 jeweils das Gesicht des aktuellen Probanden aufnehmen um dessen Gesichtsausdr cke genau analysieren zu k nnen Die Kameras 3 und 4 dienen dazu den Oberk rper und Kopf des Probanden aufzuzeichnen Diese Daten dienen dazu die Reaktionen des Probanden auf die verschiedenen Interaktionen genau nachzuvollziehen und analysieren zu k nnen Kamera 5 dient der Aufzeichnung des Bildschirms des Tablets und der H nde des Probanden w hrend der Bedienung Diese Daten werden vor allem zur Rekapitulation eines Testlaufs w hrend der Auswertungsphase ben tigt F r die Ausrichtung von Eye Tracker und Tablet wurde eine Halterung konstruiert welche die Vorteile bietet das Tablet in einer f r den Probanden bequemen Neigung aufz
115. m Besonderen abgelenkt und konzentrierten sich weniger stark auf die Semantik einzelner Bedienkonzepte 87 7 Diskussion Wegen dieser m glichen Erkl rungen l sst sich nicht ausschlie en dass die touchbasierte Umsetzung des Bedienkonzepts eigentlich besser als Interaktionsform geeignet w re als die blickbasierte Umsetzung Der Vergleich der Effektivitat und Effizienz der beiden Umsetzungsvarianten der Aufgabe Zur ck navigieren deutet darauf hin dass die beiden Umsetzungen relativ hnlich zueinander sind Die Differenzen zwischen der Effektivit t bzw Effizienz beider Umsetzungen sind im Vergleich zu anderen Umsetzungspaaren niedrig und hneln sich Die Geste mit dem Finger oder dem Blick von rechts nach links zu wischen kann also prinzipiell effektiv und effizient verwendet werden die hier verwendete Semantik der Geste sollte aber nochmals berdacht und ggf angepasst werden Ein Unterschied von Blickgesten gegen ber touchbasierten Gesten welcher in Unterab schnitt 3 3 2 beschrieben wurde ist dass touchbasierte Gesten meist eine direkte bertragung einer Aktion aus der realen Welt sind Dementsprechend sind diese Gesten sehr intuitiv auszuf hren Den Aussagen und der K rpersprache der Probanden w hrend des Tests ist zu entnehmen dass Blickgesten nicht so intuitiv sind wie touchbasierte Gesten Um diese Gesten zu entdecken und zu verwenden w rden die Probanden Unterst tzung bspw in Form eines Handbu
116. men ab wie in Abbildung 3 4 zu sehen Abbildung 3 4 Blickgeste App schlie en Die Gesten f r das L schen und das App schlie en sind komplexer umgesetzt Bei diesen wird erwartet dass sie f r die Probanden wenigstens ungewohnt eventuell auch unangenehm auszuf hren sind 32 3 Bedienkonzepte 3 3 3 Objektmanipulation Die blickbasierte Umsetzung des Bedienkonzepts Verschieben wird an die touchbasierte Umsetzung dieses Konzepts angelehnt und lediglich in die blickbasierte Interaktion bersetzt Das zu verschiebende Element muss durch einen langen Blick selektiert werden woraufhin sich ein Kontextmen ffnet aus welchem mit einem weiteren langen Blick das Verschieben ausgew hlt werden kann Nach dieser Aktivierung eines Verschieben Modus ist das zuvor gew hlte Element an den Blick gekoppelt und bewegt sich mit diesem Um das Element an einer bestimmten Stelle abzulegen muss an diese Stelle geblickt werden und dabei der Selektionsbutton angetippt werden Die Verwendung des Zwischenschritts eines Kontextmen s welches im Vergleich zu der touchbasierten Umsetzung dieses Bedienkonzepts einen Mehraufwand in der Interaktion be deutet ist notwendig um das Midas Touch Problem zu umgehen W rden alle verschiebbaren Elemente durch einen blo en Blick verschoben werden k nnen w re es bei mehreren Ele menten auf dem Bildschirm kaum m glich nur das gew nschte Element zu verschieben Das Kontextmen b
117. mit einer der vorgestellten blickbasierten Selektionsformen bedient werden k nnten umzusetzen Dabei w rde z B ein Objekt um eine definierte Anzahl von Pixeln in eine Richtung veschoben werden je nach Semantik des Buttons Diese Umsetzung w rde aber vermutlich die Ausf hrungsdauer der Aufgabe stark erh hen Es bleibt also zu ermitteln ob die Nutzer diese Umsetzung annehmen w rden 7 4 Hypothesen Zur Konzeption des Usabilitytests wurden zwei Hypothesen aufgestellt welche durch den Test wiederlegt oder best rkt werden sollten 7 4 1 Blickbasierte Interaktion erg nzend zur touchbasierten Interaktion Die erste Hypothese lautete dass sich die blickbasierte Interaktion nur erg nzend zu der touchbasierten Interaktion eignet Die Resultate des Tests lassen darauf schlie en dass es in den meisten Anwendungsf llen m glich ist ein Tablet ausschlie lich mit dem Blick zu steuern und sich die Hypothese darum nicht vollst ndig best tigen l sst Um eine ausschlie lich blickbasierte Bedienung des Tablets bewerkstelligen zu k nnen muss s mtliche multimodale Bedienung die in der hier getesteten Anwendung vorhanden ist durch eine rein blickbasierte Bedienung ersetzt werden Bei der Selektion von Elementen ist dies ohne Probleme m glich indem die Selektion per Selektionsbutton durch eine Selektion per Verweilzeit ersetzt wird Dies w rde allerdings vermutlich die durchschnittlichen Ausf hrungs zeiten erh hen Des Weiteren w
118. n Arbeit eignet sich nur die Verfolgung der Augen in Bezug zum Raum In diesem Fall k nnen die Blicke in kartesischen Koordinaten je Auge angegeben und verarbeitet werden Eine Kenntnis der Lage der Augen in Bezug zum Kopf ist hier nicht ausreichend da hier ohne Zuhilfenahme eines zus tzlichen Kopf Trackers nicht ersichtlich w re wohin die Person im Raum also bspw auf dem Bildschirm eines Tablets schaut Young und Sheena 1975 S 412 Neben dieser groben Unterteilungen von Eye Tracking Techniken gibt es verschiedenen Messverfahren Diese werden nach Duchowski 2003 und Yarbus 1967 in die nachfolgend beschriebenen Gruppen unterteilt Elektrookulografie EOG Bei der Elektrookulografie werden die elektrischen Potenziale der Haut um die Augen herum gemessen welche sich w hrend einer Augenbewegung ndern Bei dieser Methode werden die Bewegungen der Augen aber nur relativ zum Kopf gemessen Duchowski 2003 S 56 sodass diese Methode nicht f r diese Arbeit geeignet ist Sclerale Kontaktlinsen Bei dieser Methode wird eine nderung eines Magnetfeldes durch die Augenbewegung ge messen Dazu wird dem Probanden eine Kontaktlinse welche eine Spule eingearbeitet hat auf die Lederhaut Sclera gesetzt Auf der Sclera kann die Kontaktlinse nicht verrutschen sodass die Messungen sehr pr zise ausfallen Duchowski 2003 S 57 Mittels eines Drahtes der die Kontaktlinse mit einem Messger t verbindet k nnen die nderungen im Mag
119. n Ausschnitt der m glichen blickbasierten Interaktion betrachtet wird Zudem untersuchten 20 2 Grundlagen Drewes u a die blickbasierte Interaktion auf Handys welche typischerweise einen deutlich kleineren Bildschirm aufweisen als Tablets 2 6 4 Eye Based Interaction with Moving Targets Vidal u a schlagen in ihren Arbeiten Vidal u a 2012 und Vidal u a 2013 vor Smooth Pursuits vgl Unterabschnitt 2 2 3 als Selektionsmethode fiir Objekte zu nutzen Jedes Objekt einer Gruppe von selektierbaren Objekten bewegt sich langsam auf einer eindeutigen Trajektorie Der Nutzer folgt dem zu selektierenden Objekt mit den Augen Diese Bewegung kann vom Eye Tracker erkannt und durch die eindeutige Trajektorie dem Objekt zugeordnet werden welches dann selektiert wird In Vidal u a 2013 wurde als Beispielanwendung u a vorgestellt aus einer Sammlung verschiedener Musikalben deren Coverbilder sich auf dem Bildschirm eines gro en Displays bewegen eines zum Abspielen auszuw hlen An diesem Vorschlag ist vorteilig hervorzuheben dass durch die Unabh ngigkeit des Blicks von einem bestimmten Punkt des Bildschirms keine Kalibrierung des Eye Trackers mehr n tig ist vgl Vidal u a 2013 Es reicht die eindeutige Trajektorie eines Objektes in den Blickbewegungsdaten des Nutzers zu erkennen um dieses auszuw hlen Aus diesem Grund ist diese Methode potentiell sehr geeignet auf Tablets implementiert zu werden Im Vergleich zu dieser
120. n den Vortest durchf hrte und in den entsprechen den Aufgaben die Testanwendung noch fehlerhaft war Der Ablauf des Tests war insgesamt jedoch derselbe wie bei allen Testpersonen weshalb die gesammelten Testdaten der ersten Testperson ebenfalls in der Auswertung verwendet werden k nnen 63 6 Ergebnisse 6 3 1 Allgemeine Auswertung In den nachfolgenden Abschnitten werden zun chst die unterschiedlichen Kennzahlen einzeln und unabh ngig von anderen Faktoren beschrieben System Usability Scale Der SUS Wert beschreibt die Gesamtusability eines Systems ohne auf spezifische Charakteris tika einzugehen Tullis und Albert 2008 Er ist also dazu geeignet einen groben Eindruck beziiglich der Usability eines Systems zu geben Touchbasierte Interaktion m Blickbasierte Interaktion EEE 100 80 60 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Gesamt SUS Wert Probanden Abbildung 6 4 SUS Wert je Proband und insgesamt f r die touch und blickbasierte Interaktion Abbildung 6 4 zeigt die durchschnittlichen SUS Bewertungen nach Probanden aufgeteilt Aus dem Durchschnitt dieser Werte ergibt sich ein gesamter SUS Wert von 91 875 Punkten f r die touchbasierte Interaktion und ein Gesamtwert von 64 6875 Punkten f r die blickbasierte Interaktion Die Usability der blickbasierten Interaktion ist damit schlechter bewertet als die Usability der touchbasierten Interaktion Laut Tullis und Albert 2008 S 149 ermittelten
121. n der anderen Ausf hrungen teilweise sehr gro waren wird die Hypothese auch durch diese Ausnahmen nicht best rkt Es bleibt allerdings zu kl ren ob die Ausf hrungszeiten der blickbasierten Interaktionen mit einem pr zise funktionierenden Eye Tracker und mit in der blickbasierten Interaktion ge bten Nutzern verbessert werden k nnten und die Hypothese somit doch best tigt werden kann 94 8 Zusammenfassung In dieser Arbeit wurde die Usability von blickbasierter Interaktion mit Tablets untersucht Die blickbasierte Interaktion l sst sich in den Interaktionsstil der direkten Manipulation einordnen und durch das Object Action Interface Modell beschreiben Die grundlegenden Interaktionen der blickbasierten Interaktion kann man auch in den Interaktionsaufgaben nach Foley u a 1990 wieder finden Um die hier untersuchten Interaktionen ein und von den genannten Interaktionsbegriffen abzugrenzen wurde der Begriff Bedienkonzept eingef hrt Ein Bedienkonzept beschreibt zun chst Umsetzungsunabh ngig aus welchen Basisinterakti onsaufgaben eine Interaktionseinheit aufgebaut ist und was das Ziel dieser Interaktionseinheit ist Die zehn entwickelten Bedienkonzepte wurden in einer Usabilityuntersuchung in insgesamt zw lf Aufgaben von acht Probanden ausgef hrt und bewertet Dabei lag der Fokus der Unter suchung auf dem Konzept der Selektion f r welches insgesamt drei verschiedene blickbasierte Umsetzungen getestet wurden Des Weit
122. n wird dass die blickbasierte Umsetzung von Gesten den 27 3 Bedienkonzepte Probanden im geplanten Usabilitytest Probleme bereiten k nnte werden diese Bedienkonzepte gesondert betrachtet L schen Zur ck und App schlie en aus der oben genannten Liste geh ren zu dieser Art Bedienkonzept wobei das L schen wie bereits beschrieben eine kombinierte Interakti onsaufgabe ist die anderen beiden sind einfache Interaktionsaufgaben 3 3 Umsetzung Wie bereits beschrieben werden die touchbasierten Umsetzungen der gew hlten Bedienkon zepte aus den vorhandenen Systemen Android und iOS entnommen Aus diesem Grund wird im Folgenden vor allem auf die blickbasierte Umsetzung der gew hlten Bedienkonzepte einge gangen Die vollst ndige Liste der Bedienkonzepte mit einer Beschreibung der Umsetzungen findet sich in Anhang A Bei der blickbasierten Umsetzung wurde darauf geachtet nicht zu stark von etablierten Metaphern abzuweichen Dies hat eine leichtere Erlernbarkeit des neuen Systems zu Folge sodass die kognitive Last bei der Verwendung des Systems f r die Nutzer verringert wird Des Weiteren werden die blickbasierten Umsetzungen h ufig auch durch eine touchbasierte Komponente unterst tzt sodass keine reine blickbasierte sondern eine multimodale Interaktion verwendet wird So wird bspw das Midas Touch Problem durch einen Best tigungsbutton welcher mit den Fingern angetippt werden muss gel st Diese Variante bi
123. nderlich ist Alle Probanden welche nor malerweise eine Brille tragen konnten auf diese aber fiir den Test verzichten In Abschnitt 6 3 wird diese Problematik betrachtet und die Ergebnisse der Probanden mit passender Sehhilfe und denen welche ihre Sehhilfe ablegen mussten betrachtet Ein Weiteres allgemeines Problem stellte das gleichzeitige Dr cken des Selektionsbuttons dar w hrend der Blick ein Element auf dem Bildschirm selektierte Die Probanden schauten zum Dr cken des Buttons automatisch auf diesen und den Finger mit welchem sie die Aktion ausf hren wollten und verloren so den Fokus auf das anzublickende Bildschirmelement Dieses Problem schien besonders aufzutreten da die Probanden das Tablet nicht in der Hand hielten und der Finger darum nicht wie in Abschnitt 3 3 beschrieben bereits ber dem Button schwebt und nicht mehr positioniert werden muss Im Fall dass der Nutzer das Tablet in der Hand h lt k nnen sich die meisten Probanden diese Art von Bedienung eher vorstellen 6 2 2 Beobachtungen zu einzelnen Aufgaben Nachfolgend werden die Beobachtungen zu den konkreten Einzelaufgaben beschrieben Die oben genannten allgemeinen Probleme traten mit unterschiedlicher H ufigkeit und in unterschiedlicher Intensit t bei den einzelnen Probanden und blickbasierten Aufgaben auf Im Folgenden werden diese Probleme darum nur erw hnt wenn sie eine signifikante Auswirkung auf das Testergebnis besitzen Aufgaben die wiederholt
124. nen und aus dem Men den Befehl R ckg ngig mit einem Tipp auf diesen ausw hlen Blickbasierte Umsetzung Eine Stelle auf dem Bildschirm lange anblicken aus dem sich ffnenden Kontextmen den Befehl R ckg ngig mit einem langen Blick auf diesen ausw hlen 110 B Fragebogen zur Usabilityuntersuchung USABILITYTEST ZUR BEURTEILUNG DER INTERAKTION MIT TABLETS Geschlecht mannlich L weiblich Alter 1 lt 26 C 26 40 gt 40 Sehhilfen L Keine Brille Kontaktlinsen Beruf Studiengang ANWEISUNGEN Bitte kreuzen Sie nachfolgend soweit nicht anders angegeben genau eine Antwort an Versuchen Sie bitte die Fragen so ehrlich und genau wie m glich zu beantworten TEIL I ERFAHRUNG MIT TABLETS 1 Besitzen Sie bereits Erfahrung im Umgang mit Tablets E Ja Nein Wenn Sie bei Aufgabe 1 mit Nein geantwortet haben fahren Sie bitte mit dem Fragebogenteil II fort 2 Seit wann besitzen Sie Erfahrung im Umgang mit Tablets L Uber 1 Jahr _ Uber 3 Monate Weniger als 3 Monate Gar keine 3 Wie w rden Sie subjektiv Ihre Erfahrung im Umgang mit Tablets einsch tzen L Sehr gut _ gut mittelm ig Gering 4 Welches System verwenden Sie auf dem Tablet L Android iOS Windows 8 Sonstiges 5 Wie h ufig verwenden Sie ihr Tablet
125. netfeld gemessen werden Diese Messung erfolgt nur relativ zum Kopf und ist auf Grund der Kontaktlinsen unangenehm f r die Probanden weshalb sie f r diese Arbeit nicht geeignet ist Fotookulografie FOG und Videookulografie VOG Bei diesen beiden Methoden werden Fotos bzw Videos der Augenbewegungen gemacht und verschiedene visuell unterscheidbare Punkte des Auges verfolgt Dies k nnen bspw die sicht bare Form der Pupille oder die Grenze zwischen Iris und Lederhaut sein Duchowski 2003 S 2 Grundlagen 58 Diese Messungen beziehen sich aber alle auf die Bewegung der Augen in Relation zum Kopf sodass sie f r diese Arbeit nicht geeignet sind VOG mit Pupillen und Hornhautreflektion Die heute am h ufigsten zum Eye Tracking genutzte Methode Duchowski 2003 S 56 macht sich die Mittel der Videookulografie zu nutze und misst die Reflektion der Pupille sowie die Reflektion der Hornhaut des Auges Zur Messung der Reflektionen auf dem Auge wird meistens Infrarotlicht eingesetzt Durch mindestens zwei Messpunkte kann die Messung des Blickes direkt in Relation zum Raum und nicht nur zum Kopf geschehen Aus diesem Grund ist diese Methode fiir diese Arbeit geeignet Die Messung der Reflektionen auf dem Auge kann zudem anhand der Lage des Infrarotlichts in Relation zum Auge unterschieden werden Liegt das Licht etwa in der optischen Achse des Blicks so erscheint die Pupille hell liegt das Licht neben der optischen Achse erschei
126. ngung positiv evaluiert LinearGesture Dies ist eine Bedingung f r eine Blickgeste bei welcher der Blick in genau eine Richtung bewegt wird Die Richtung wird in dieser Anwendung durch GazeDirections angegeben und kann durch Winkelma e genauer definiert werden um bspw einen Blickpfad von unten links nach oben rechts in einem Winkel von 30 zu beschreiben ComplexLinearGesture Diese Bedingung besteht im Gegesatz zur LinearGesture aus mehreren GazeDirections die zusammengesetzt einen Blickpfad ergeben Mit dieser Bedingung k nnen also auch komplexere Blickgesten umgesetzt werden In die ser Anwendung wurde auch die Blickgeste zum Schlie en einer App mit Hilfe dieser GazeCondition umgesetzt Daf r wurde der spiralf rmige Pfad durch viele kleine geradlinige Blickpfade mit jeweils einer entsprechenden Richtungs nderung beschrie ben Das Konzept der GazeRunnables ist angelehnt an das Strategie Entwurfsmuster nach Gamma u a 1995 Zusammen mit einer GazeCondition werden je nach Kontext ein oder 53 5 Testanwendung zwei GazeRunnables bei dem GazeControl ler registriert Das erste GazeRunnable wird ausgef hrt wenn die GazeCondit ion erf llt ist Je nach Kontext wird dann bspw ein Element der Benutzungsoberfl che anders eingef rbt ein Button bet tigt oder eine andere Aktion ausgef hrt In einigen F llen ist die Ausf hrung eines weiteren GazeRunnables n tig wenn die Bedingung nicht mehr erf llt ist Dies is
127. nt die Reflektion der Pupille dunkel Dies hat Einfluss auf die Messgenauigkeit Laut Tobii 2010a haben unterschiedliche Merkmale wie das Alter und die ethnische Zugeh rigkeit der verfolgten Person sowie die den Eye Tracker umgebenden Lichtverh ltnisse einen Einfluss auf die Qualit t der verwendeten Variante Aus diesem Grund unterst tzen einige Eye Tracker unter anderem auch das f r diese Arbeit verwendete Modell Tobii X120 beide Verfahren Dieses wird je nach Umweltbedingungen dynamisch von dem Eye Tracker ausgew hlt Tobii 2010a S 7 2 3 2 Midas Touch Problem Ein im Bereich des Eye Tracking als Interaktionsmethode bekanntes Problem ist zwischen Blickbewegungen zu unterscheiden welche der Informationsaufnahme dienen und solchen welche der Selektion eines Objekts dienen In Jacob 1990 wird dieses Problem als Midas Touch Problem bezeichnet Jacob 1990 S 12 Aus verschiedenen Arbeiten Jacob 1990 Ware und Mikaelian 1987 lassen sich drei grunds tzliche L sungsans tze f r dieses Problem extrahieren e Auf das zu selektierende Objekt blicken und dabei blinzeln e Eine gewisse Zeit lang auf das zu selektierende Objekt blicken Dwell time Langer Blick e Auf das zu selektierende Objekt blicken und die Selektion ber eine andere Eingabeme thode wie bspw einen Button best tigen 2 Grundlagen Diese Methoden wurden in verschiedenen Arbeiten bereits untersucht und die verschiedenen L s
128. oder dreidimensionalen Position in einer Anwendung Foley u a 1990 S 358 Sie kann sprachlich durch die Angabe konkreter Koordi naten in ein entsprechendes Textfeld umgesetzt werden Alternativ und viel gebr uchlicher ist aber die Positionierung mit einem Cursor der an die gew nschte Stelle bewegt wird In Foley u a 1990 wird als ein typisches Beispiel f r die Positionierung der Klick auf einen Button genannt Auswahl aus einer variablen Menge Die Auswahl eines Elements aus einer variablen Menge die zudem dynamisch erweiterbar ist kann ber den Namen dieses Elements oder ber ein Zeigen auf dieses Element umgesetzt werden Foley u a 1990 S 361 ff Ein Beispiel f r die erstere Variante ist die Eingabe eines Suchbegriffs in einer Suchmaschine im Internet Aus der nicht sichtbaren Menge von Elementen bspw allen Webseiten werden diejenigen gezeigt die den gesuchten Begriff 15 2 Grundlagen enthalten Ein Beispiel f r die zweite Interaktionstechnik dieser Interaktionsaufgabe ist die Auswahl eines Bildes aus einem Ordner voller Bilder An dieser Stelle ist die Umsetzung durch das Zeigen vorteilhaft da der Name eines Bildes h ufig gar nicht bekannt ist Auswahl aus einer relativ festen Menge Bei einer relativ festen Menge von Elementen deren Elementanzahl sich nicht oder kaum ndert k nnen die Elemente ber ein oder mehrstufige Men strukturen gut dargestellt und ausgew hlt werden Foley u a 1990
129. on zu finden ist Einige Probanden erwarteten den Button direkt sichtbar in einer Men leiste anstatt ihn ber das Kontextmen aufzurufen 6 3 Auswertung Im Verlauf des Tests wurden verschiedene qualitative und quantitative Daten erhoben Die qualitativen Aussagen der Probanden in unterschiedlichen Testsituationen wurden bereits im vorherigen Abschnitt genannt Nachfolgend werden die aus den quantitativ erhobenen Daten extrahierten Kennzahlen des Tests vorgestellt In die hier beschriebenen Auswertungen flie en die Ausf hrungsdauer f r eine Aufgabe die Anzahl an Fehlern und Versuchen je Aufgabe sowie die Antworten auf die ASQ und SUS Frageb gen ein Wie bereits im vorigen Abschnitt 6 2 beschrieben konnten f r die Aufgabe L schen in der blickbasierten Umsetzung auf Grund eines Fehlers in der Testanwendung nicht ausreichend Daten gesammelt werden Die gemessenen Werte f r diese Aufgabe sind der Vollst ndigkeit halber in den Grafiken und Tabellen zu den Testergebnissen mit aufgef hrt werden aber in den aggregierten Werten Durchschnitt Median und Standardabweichung nicht beachtet Des Weiteren wurde die Aufgabe Verschieben von einem Probanden auf Grund von Pro blemen mit dem Eye Tracker abgebrochen Die gesammelten Daten des ersten Probanden fehlen bei den Aufgaben Kopieren Aus schneiden und Einf gen in der touchbasierten Umsetzung und R ckg ngig in beiden Umsetzungsversionen da diese Testperso
130. r Dazu implementieren sie zwei verschiedene Blick gesten zum ffnen und Schlie en eines Browsers auf dem Handy sowie Verweilzeitbasierte Interaktion zur Navigation und Kontaktauswahl innerhalb eines Telefonbuchs auf dem Handy Die grundlegende Fragestellung war dabei weniger der direkte Vergleich zwischen den beiden Umsetzungen als viel mehr die generelle Feststellung ob sich blickbasierte Interaktion mit dem Handy lohnt Die Studie ergab dass blickbasierte Interaktion generell positiv von den Probanden aufge nommen wurden und keine Schwierigkeiten bei der Bedienung auftraten Dennoch wurde die Verweilzeitmethode gegen ber den Blickgesten bevorzugt Die Autoren untersuchten weiterhin anhand bereits existierender Daten eines Eye Trackers ob die von ihnen implementierten Blickgesten unwillk rlich in diesen aufgezeichneten Tests ausgef hrt wurden Ein Fund derselben w rde daf r sprechen dass auch bei Blickgesten das Midas Touch Problem best nde Da dies bei ausreichend komplexen Blickgesten jedoch nicht der Fall ist sehen die Autoren die Blickgesten der Verweilzeitmethode als bergeordnet an Diese Arbeit zeigt dass sich die Untersuchung von Blickgesten grunds tzlich lohnt Es sollte jedoch darauf geachtet werden die Aufgabenstellung bei direkten Gegen berstellungen mit anderen blickbasierten Interaktionskonzepten einheitlicher zu gestalten Der Unterschied der Arbeit von Drewes u a zu dieser Arbeit liegt wiederum darin dass nur ei
131. r Aspekte der blickbasierten Interaktion zu betrachten Die Umsetzungsvariante der Selektion aus Kudo u a 2013 k nnte als eine von mehreren in dieser Arbeit betrachtet und verglichen werden 2 6 2 Gaze Input for Mobile Devices by Dwell and Gestures Dybdal u a stellten sich die Frage ob die blickbasierte Interaktion auf dem vergleichsweise kleinen Bildschirm des Smartphones umsetzbar und angenehm auszuf hren ist Dybdal u a 2012 Dazu beschreiben die Autoren eine Untersuchung verschiedener Selektionsmethoden f r ein Smartphone Sie verglichen eine Verweilzeitbasierte Methode mit einer Gestenbasierten Methode zur Auswahl eines Objektes auf dem Smartphone Diese beiden Varianten wurden jeweils mittels drei verschiedener Techniken umgesetzt herk mmlicher Touchinteraktion blickbasierter Interaktion und dem Beschleunigungssensor des Smartphones Die Probanden mussten mit den insgesamt sechs unterschiedlichen Eingabemethoden farbige K stchen auf dem Smartphone ausw hlen Die drei Techniken Touch Blick und Beschleuni gungssensor wurden je nach Interaktionsmethode daf r genutzt den Cursor auf das K stchen zu verschieben und dort 250 Millisekunden zu lassen bzw mit dem Cursor auf dem Smartphone eine Geste zu vollf hren welche f r die Farbe des zu selektierenden K stchens stand In den blick und touchbasierten Umsetzungen wurden hierzu die entsprechenden Bewegungen mit den H nden bzw Augen vollf hrt In der Umsetzung mittels Be
132. rden von der Anwendung auf dem Tablet Testapp in Abbildung 5 1 umgesetzt 47 5 Testanwendung 1004 px 169 mm 376 px 64 mm 1280 px 216 mm 138 px e 23mm P2 ES 752 px 800 px 102 mm 128 mm 136 mm e 376 px 64 mm o 75px PA 13mm Y Y y 48 px 9 mm Navigationbar Abbildung 5 2 Kalibrierungsbildschirm f r das Tablet mit eingezeichneten Abst nden und Ma en 48 5 Testanwendung Abbildung 5 3 beschreibt das resultierende Komponentendiagramm der Anwendung aud dem Tablet Testapp Der Komponentenschnitt ergibt sich aus den Anforderungen A 5 bis A 11 Dabei wurden die Komponenten anhand ihrer Funktionalit t gebildet Tasks EXT Task TaskManager GazeRunnable Z Ne z Task TaskManager GazeRunnable gt y Y GazeEvent Gazeinteraction Gezetvent Testprocess GestureDirection GazeController TaskProcess C O lt gt O lt GazeController LogData DataWriter J U NamedimageView ON CY GazeRunnable GestureDirection AN Y a Tag LogData DataWriter SS GazeTasks NamedimageView Oo Data NamedimageView a TaskProcess Images CanvasAction AN EN FAN InteractionUtilities 57 TouchTasks CanvasAction Images TaskProcess CanvasAction Images CN ray AN 7 g Abbildung 5 3 Komponentendiagramm der Testapp Die Strukturierung des Testablaufs wir
133. rdnen Bei der touchbasierten Interaktion sind einige Aufgaben in verschiedenen Systemen un terschiedlich umgesetzt So muss bspw zum Schlie en einer App und der R ckkehr auf den Homescreen in Android lediglich ein Button angetippt werden Auch in iOS ist diese Umsetzung vorhanden in diesem System ist es aber zus tzlich m glich eine Geste auszuf hren welche ebenfalls die App schlie t und den Home Screen darstellt Das Antippen eines Buttons wird in Foley u a 1990 als eine Basisinteraktionsaufgabe der Art Positionierung beschrieben Das Ausf hren einer Geste hingegen geh rt zur Basisinteraktionsaufgabe Auswahl aus einer relativ festen Menge Die analoge Umsetzung in der blickbasierten Variante w re bspw einen Button lange anzublicken um ihn zu selektieren oder eine der Touchgeste entsprechende Blickgeste auszuf hren Aus diesen Beispielen wird ersichtlich dass die Aufgaben welche mit einem Tablet ausge f hrt werden k nnen unterschiedliche Umsetzungen besitzen Um im restlichen Verlauf dieser Arbeit eine einheitliche Bezeichnung f r diese Art von Aufgaben auf Tablets in Abgrenzung zur tats chlichen Umsetzung verwenden zu k nnen wird der Begriff Bedienkonzept definiert 3 1 Definition Ein Bedienkonzept wird als ein system und umsetzungsunabh ngiger Begriff f r einen Inter aktionsschritt auf einem Tablet verstanden Bedienkonzepte werden durch einfache oder zusammengesetzte Interaktionsaufgaben nac
134. re es n tig den Gestenbutton der f r die Aktivierung der Blickgestenerkennung zust ndig ist durch einen entsprechenden blickbasierten Mechanismus zu ersetzen oder die Erkennung von Blickgesten komplett aus dem System zu entfernen Die Gesten k nnten durch Buttons welche durch einen langen Blick selektiert werden ersetzt werden 93 7 Diskussion Es ist allerdings fraglich ob eine reine blickbasierte Interaktion mit dem Tablet dieselben Werte der Usability erzielen w rde wie die multimodale Bedienung Auf Grund der Umst nd lichkeit der rein blickbasierten Bedienung wird eine Kombination aus blick und touchbasierter Interaktion weiterhin vorgeschlagen Dabei muss aber darauf geachtet werden dass die beiden Interaktionsformen nicht parallel zueinander vermischt werden da anderenfalls Probleme auftauchen wie sie bei der Selektion per Button beschrieben wurden 7 4 2 Geschwindigkeit der Interaktionsformen Die zweite Hypothese nimmt an dass es blickbasierte Umsetzungen gibt die ebenso schnell ausf hrbar sind wie die korrespondierende touchbasierte Umsetzung Solche blickbasierten Umsetzungen wurden in den hier betrachteten Bedienkonzepten im Durchschnitt nicht gefunden die Hypothese kann also nicht best rkt werden Bei einigen Bedienkonzepten haben vereinzelte Probanden die blickbasierte Umsetzung schneller oder gleich schnell ausgef hrt wie die touchbasierte Umsetzung Da dies aber Ausnahmen waren und die Differenze
135. rechend w rden ggf alle Objekte selektiert Auf Grund dieser Problematik wird bei der blickbasierten Umsetzung der mehrfachen Selektion auf einen Selektionsmodus verzichtet Stattdessen muss jedes auszuw hlende Objekt lange angeblickt werden um es zu selektieren Dies verl ngert zwar ggf die Zeit zur Selektion verhindert aber weitestgehend das ungewollte Selektieren von Objekten Auch die Aufgaben Ausschneiden Kopieren und Einf gen Verschieben und R ckg ngig verwenden den langen Blick zur Selektion Hierbei werden aber nicht mehrere Objekte markiert stattdessen ffnet sich nach einem langen Blick auf ein Objekt ein Kontextmen aus welchem eine passende Aktion ausgew hlt werden kann Da der lange Blick neben der Variante der Mehrfachselektion auch zur L sung des Midas Touch Problem verwendet werden kann ist ein Vergleich dieser Selektionsform mit den beiden zuvor genannten sinnvoll 3 3 2 Blickgesten Die Bedienkonzepte L schen App schlie en und Zur ck navigieren werden durch Blick gesten umgesetzt Um das Risiko auszuschlie en aus Versehen mit dem Blick eine Geste auszuf hren vgl Unterabschnitt 2 3 2 und Unterabschnitt 2 6 3 wird analog zu dem blind bedienbaren Button an der rechten Bildschirmkante des Tablets zur Best tigung einer Selektion ein blind bedien barer Button an der linken Bildschirmkante einf hrt Soll eine Blickgeste ausgef hrt werden 30 3 Bedienkonzepte
136. rf weiterer und verbesserter blickbasierter Interaktion entnommen werden 8 1 Ausblick Weitere Untersuchungen beziiglich der blickbasierten Bedienung von Tablets oder auch anderen Ger ten mit hnlich dimensionierten Bildschirmen sollten vorgenommen werden Es hat sich gezeigt dass die blickbasierte Bedienung eine vielversprechende Interaktionsform ist welche aber auf Grund der in Kapitel 6 genannten Beobachtungen und Ergebnisse weiterer Untersuchungen und Verbesserungen bedarf Bez glich der Selektion eines Elements sollte die Selektion per Verweilzeit detaillierter und mit gr erem Fokus betrachtet werden da diese von den Probanden pr feriert wurde Dabei sollte zum einen die Zeitspanne der Verweilzeit genau definiert werden um zwar Fehlausl sungen zu verhindern die Interaktion der Nutzer mit dem System aber auch nicht zu stark zu verlangsamen Des Weiteren muss untersucht werden wie die Nutzer durch Bildschirmelemente unterst tzt werden k nnen stets zu wissen auf welchen Ort sie gerade schauen und wann die Aktion die zu der Selektion geh rt ausgef hrt wird Neben der Selektion bieten die Blickgesten eine weitere Interaktionsform die sich zu un tersuchen lohnt Die Testergebnisse zeigen dass die Blickgesten trotzdem ihre Syntax nicht immer intuitiv der zugeh rigen Aktion zugeordnet werden kann Potential besitzen Au erdem bieten Blickgesten den gro en Vorteil dass der Eye Tracker f r ihre Ausf hrung nicht kalibriert
137. robanden zehn Aussagen an zu denen sie ihre Zustimmung oder Ablehnung auf einer Likert Skala mit f nf Elementen eintragen k nnen Die folgenden Aussagen sind dem englischen Original entnommen Die deutsche Ubersetzung die in dieser Arbeit verwendet wird stammt aus Rummel 2013 da es keine standardisierte deutsche Ubersetzung gibt 1 10 I think that I would like to use this system frequently Ich denke dass ich das System gerne haufig benutzen wiirde I found the system unnecessarily complex Ich fand das System unn tig komplex I thought the system was easy to use Ich fand das System einfach zu benutzen I think that I would need the support of a technical person to be able to use this system Ich glaube ich wiirde die Hilfe einer technisch versierten Person ben tigen um das System benutzen zu k nnen I found the various functions in this system were well integrated Ich fand die verschiedenen Funktionen in diesem System waren gut integriert I thought there was too much inconsistency in this system Ich denke das System enthielt zu viele Inkonsistenzen I would imagine that most people would learn to use this system very quickly Ich kann mir vorstellen dass die meisten Menschen den Umgang mit diesem System sehr schnell lernen I found the system very cumbersome to use Ich fand das System sehr umst ndlich zu nutzen I felt very confident using the system Ich f
138. rrekt getestet Aus diesem Grund wird die blickbasierte Umsetzung der Aufgabe L schen aus den quantitativen Auswertungen ausgelassen Dennoch k nnen ber diese Blickgeste einige qualitative Daten durch Aussagen der Probanden erfasst werden Im Fehlerfall wurden die Probanden gebeten die Aufgabe so weit wie m glich auszuf hren und sich zu berlegen wie sie diese Umsetzung f nden wenn die Umsetzung richtig funktio niert h tte Diese Methode hat sich bew hrt da die Probanden sehr reflektierte Aussagen zu der Geste machen konnten Teilweise haben die Probanden die Geste auch als Trocken bung ausgef hrt um ein Gef hl f r diese und die Anstrengung der Augen zu erhalten Trotz der fehlerhaften Funktionsweise konnte zudem beobachtet werden dass bei der blickbasierten Interaktion eine deutlichere visuelle R ckmeldung der Anwendung von N ten ist als es bei der touchbasierten Interaktion der Fall ist In der Anwendung wird in beiden Umsetzungen lediglich das zu l schende Element aus der Liste entfernt Wenn die Probanden auf die Ausf hrung der Blickgeste konzentriert waren nahmen sie meistens nicht wahr dass bereits Elemente gel scht wurden Das L schen der Elemente sollte also bspw durch eine Nachricht auf dem Bildschirm z B ein sogenannten Toast vgl Android 2013e angezeigt werden App schlie en Die Blickgeste zum Schlie en einer App berraschte viele Probanden jedoch bereitete sie wenige Probleme bei der A
139. rtel der m glichen Werte Schwankungen in den Durchschnittswerten ergeben sich durch die Werte eines einzelnen Probanden Die Aufgabe Mehrfache Selektion musste bspw von einem einzelnen Probanden mehrfach wiederholt werden da dieser die Aufgabenstellung nicht ausreichend gelesen hatte Die Effizienz der touchbasierten Aufgaben mit Selektionsvorg ngen liegt weniger eindeutig im hohen Bereich Die Aufgaben App ffnen und Objekt ffnen welche in der touchba sierten Umsetzung durch ein einfaches Tippen auf einen Button oder ein anderes Bildschirm element umgesetzt sind besitzen eine hohe Effizienz im Vergleich zu den anderen Aufgaben Diese Werte lassen sich dadurch erkl ren dass das Antippen eines Bildschirmelements eine Basisinteraktionsaufgabe darstellt und dementsprechend schnell durchf hrbar ist Die Aufgaben R ckg ngig Mehrfache Selektion und Ausschneiden Kopieren und Einf gen hingegen sind deutlich komplexer aufgebaut Keine der Aufgaben enthielt eine genaue Definition wann die Aufgabe erf llt ist da die Probanden die Aufgaben so lange ausf hren sollten bis sie glaubten die Interaktion begriffen zu haben Dementsprechend war es bei den genannten drei Aufgaben m glich unterschiedlich viele Aktionen auszuf hren und dementsprechend unterscheiden sich die einzelnen Ausf hrungszeiten f r die touchbasierte Interaktion stark voneinander Die teilweise lange Ausf hrungsdauer der Aufgaben senkt die
140. rungen der anderen beiden Aufgaben L schen und App schlie Ben erhielten bessere Bewertungen bei den ersten beiden Aussagen des ASQ An dieser Stelle 83 7 Diskussion Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 4 88 6 00 1 96 5 50 5 50 0 50 ASQ Aussage 2 5 25 6 00 1 39 5 50 6 00 0 71 ASQ Aussage 3 5 63 6 00 0 99 5 13 6 00 1 54 Dauer S 9 88 7 50 6 70 20 63 17 00 10 53 Effektivit t 1 48 2 00 0 67 1 44 1 50 0 58 Effizienz 0 15 0 24 0 17 0 07 0 06 0 05 Tabelle 7 7 Messwerte der Aufgabe Zur ck navigieren ist jedoch zu beachten dass diese Aufgaben durch die Selektion eines Buttons umgesetzt und damit nicht zur Umsetzung durch eine Geste vergleichbar sind Die Effektivit t und die Effizienz der Aufgabe L schen sind niedriger als die der beiden Ausf hrungen der Aufgabe App schlie en Ein Grund f r dieses Verh ltnis kann das Aufga benszenario sein Das Szenario der Aufgabe App schlie en sieht vor dass genau eine App geschlossen wird und die Aufgabe damit vollst ndig ausgef hrt ist Das Szenario der Aufgabe L schen ist nicht so eindeutig definiert da sich die Probanden aussuchen konnten welche und wie viele Elemente gel scht werden Dadurch verl ngert sich die Ausf hrungszeit der Aufgabe L schen im
141. s Eye Trackers bez glich der Blickverfolgung von Menschen mit Brillen behoben werden 73 6 Ergebnisse Aufgabe Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durchschnitt Median s Durchschnitt Median s s s App ffnen 8 50 8 00 19 50 16 00 Pictures App ffnen 5 00 4 50 11 25 7 50 Canvas App schlie en 6 50 6 00 23 25 17 00 Pictures App schlie en 3 38 3 00 17 75 12 50 Canvas Ausschneiden 25 57 17 00 75 13 65 50 Kopieren und Einfiigen R ckg ngig 20 29 11 00 89 57 61 00 Tabelle 6 6 Ausf hrungszeiten f r wiederholte Aufgaben 6 3 3 Wiederholte Aufgaben und Lerneffekt Die Aufgaben App ffnen und App schlie en wurden in dem Usabilitytest doppelt aus gef hrt Au erdem hnelten sich die Abl ufe der Aufgaben Ausschneiden Kopieren und Einf gen und R ckg ngig Diese drei S tze von Aufgaben lassen darum R ckschl sse auf den Lerneffekt der Probanden vor allem bez glich der blickbasierten Interaktion zu Die Ausf hrungsdauer war bei den beiden Aufgabens tzen App ffnen und App schlie en bei der zweiten Ausf hrung jeweils k rzer als bei der ersten Ausf hrung Bei den Aufgaben Ausschneiden Kopieren und Einf gen und R ckg ngig war dies nicht der Fall hier wurde die zuerst ausgef hrte Aufgabe Ausschneiden Kopieren und Einf gen schneller ausgef hrt Die gem
142. s Scrollen intuitiv ausf hrten und damit von den beschriebenen Problemen mit dem Eye Tracker abgesehen keine Probleme hatten F r zuk nftige Umsetzungen sollte die Gestaltung der Scrollbereiche angepasst werden sodass diese zwar immer noch dezent aber deutlicher als Scrollbereiche erkennbar sind Hierf r bieten sich die Kennzeichnung der Bereiche durch kleine Pfeilsymbole oder eine vom allgemeinen Hintergrund abweichende Farbgebung an Verschieben Die Aufgabe Verschieben erzielte in der blickbasierten Umsetzung berdurchschnittliche Ergebnisse f r alle drei Aussagen des ASQ vgl Tabelle 7 12 F r die Probanden erschien diese Aufgabe also einfach und schnell durchf hrbar zudem reichten ihnen die gegeben Information als Hilfestellung aus Auch der Wert der Effektivit t welcher ber dem allgemeinen Durchschnitt liegt best rkt dieses Bild Die Beobachtung und einige Aussagen der Probanden sowie der gemessene Wert der Effizienz spiegeln dies allerdings nicht wieder Bei der blickbasierten Ausf hrung der Aufgabe Verschieben traten bei den Probanden verst rkt Probleme mit der pr zisen Blickverfolgung auf Diese u erten sich vor allem beim langen Blick zur Selektion des zu verschiebenden Elements und entsprechen denen die bereits bei den Aufgaben Ausschneiden Kopieren und Einf gen und R ckg ngig genannt wurden 91 7 Diskussion Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Int
143. s beschrieben 3 2 1 Selektion Die Selektion von Objekten wie bspw Buttons bildet eine Grundlage in beinahe jedem Bedienkonzept und Kontext Es l sst sich der Interaktionsaufgabe Positionierung nach Foley u a 1990 zuordnen Auf Grund der Andersartigkeit der blickbasierten Interaktion im Vergleich zur touchbasierten Interaktion auf Tablets wird dieses Konzept in dieser Arbeit ebenfalls betrachtet und nicht wie in der vorangegangenen Untersuchung implizit durch die anderen Bedienkonzepte mit getestet Ebenfalls in den Bereich der Selektion geh rt das Konzept der Selektion mehrerer Elemente Das Konzept der einfachen Selektion wird durch die Aufgaben App ffnen und Objekt ffnen sowie Ausschneiden Kopieren und Einf gen R ckg ngig und Verschieben in dem hier geplanten Test wiedergespiegelt Die Selektion von mehreren Objekten wird in der Aufgabe Mehrfache Selektion berpr ft und wird zudem auch in der Aufgabe L schen ben tigt da hier das L schen von mehreren Bildern durchgef hrt werden kann 3 2 2 Men auswahl Die Auswahl eines Elements von mehreren aus einem Men entspricht in etwa der Interakti onsaufgabe Auswahl aus einer relativ festen Menge nach Foley u a 1990 Die vorausgehende Usabilityuntersuchung hat deutlich gemacht dass einige der unter schiedlichen Bedienkonzepte sehr hnlich umgesetzt wurden Ein Beispiel hierf r sind die Bedienkonzepte Kopier
144. schnellere R ckmeldung der Anwendung notwendig In der Testan wendung zeigte die Anwendung durch entsprechende Einf rbungen an wann ein Proband auf ein Bildschirmelement blickte Die Probanden erhielten bei einem langen Blick aber keine R ckmeldung wie lange sie bereits auf ein Element geblickt hatten und wann dieses selektiert werden w rde Auf Grund der genannten Probleme w re es von Vorteil bei dieser Selekti onsform in Zukunft eine Fortschrittsanzeige bis zur Selektion sowie den genauen aktuellen Blickpunkt des Nutzers anzuzeigen Der aktuelle Blickpunkt bspw in Form eines Cursors soll den Nutzern helfen den Blick ruhiger an einem Punkt halten zu k nnen auch wenn die zugrundeliegende Grafik keine Fokussierungspunkte aufweist Die Fortschrittsanzeige welche bspw den aktuellen Blickpunkt kreisf rmig umschlie en und den zeitlichen Fortschritt des langen Blicks durch eine sukzessive F llung des Kreises anzeigen k nnte hilft dem Nut 81 7 Diskussion Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 5 88 6 00 0 33 5 50 6 00 1 00 ASQ Aussage 2 6 00 6 00 0 00 5 38 6 00 1 11 ASQ Aussage 3 6 00 6 00 0 00 5 88 6 00 0 33 Dauer S 6 38 6 50 1 87 11 38 9 00 7 05 Effektivit t 2 00 2 00 0 00 1 28 1 33 0 73 Effizienz 0 31 0 31 0 11 0 11 0 14 0 16 Tabelle 7 6
145. st tzenden Elemente zur Umsetzung der beiden unterschiedlichen Interaktionsarten Die technische Umsetzung der blickbasierten Interaktion erfolgt innerhalb der Kompo nente Gazeinteraction Diese Komponente erh lt ber die Schnittstelle GazeEvent nach Verf gbarkeit die neuen Daten des Eye Trackers Diese werden ber die Schnittstelle GazeController intern verarbeitet Die Darstellung der Reaktionen der Testanwendung auf einen Blick des Probanden erfolgt durch die einmalige Registrierung eines oder mehrerer GazeRunnables durch jede blickba sierte Umsetzung einer Aufgabe an der Schnittstelle TaskProcess Bei Bedarf kann zudem die Verwendung einer GestureDirection notwendig werden Dieses Interface erlaubt die Beschreibung von Blickgesten aufgeteilt nach verschiedenen Blickrichtungen N here Details zur Umsetzung der blickbasierten Interaktion finden sich im nachfolgenden Abschnitt 5 3 Umsetzung F r die Realisierung der Testanwendung f r das Tablet stand wie bereits beschrieben ein Asus Eee Pad Transformer TF101 mit der Android Version 4 0 3 bereit Die Repr sentation der in Unterabschnitt 5 2 2 beschriebenen Komponenten erfolgt ber die Package Struktur innerhalb der Anwendung Dies wurde haupts chlich auf Grund des geringen Gesamtumfangs des Systems so realisiert Die Umsetzung der Anforderung A 12 ist durch die ausreichende Leistung der vorhande nen Hardware und Infrastruktur erf llt und wurde durch stichprobenartige Tests nach
146. steten Konzepte werden dann nach folgenden Formeln berechnet 1 Effektivit t a 4 1 aviar Anzahl an Versuchen 7 47 Fehlerrate Effektivit t Effizienz are f 4 2 Ausf hrungszeit Die Formel 4 1 wurde so gew hlt dass eine Gewichtung der Fehleranzahl oder Versuchsan zahl f r die Effektivit t m glich ist Gy steht f r die Gewichtung der Versuche und Gp f r die Gewichtung der Fehler F r jede Aufgabe wird mindestens ein Versuch durchgef hrt sodass eine valide Berechnung der Effektivit t immer gew hrleistet ist Aus der Formel 4 1 ergibt sich f r die Effektivit t eine maximale Effektivit t von 2 Generell gilt dass je mehr Fehler und oder Versuche ben tigt wurden die Effektivit t sinkt Die Formel 4 2 beschreibt das Verh ltnis der Effektivit t zur Ausf hrungszeit einer Augabe Je l nger die Ausf hrungszeit desto niedriger ist die Effizienz einer Aufgabe Bei gleicher Ausf hrungsdauer aber unterschiedlicher Effektivit t ist die Effizienz f r die Aufgabe mit der h heren Effektivit t ebenfalls h her Fragebogen Zur Messung der Zufriedenstellung bzw Zufriedenheit der Nutzer m ssen wie beschrieben subjektive Bewertungen der Nutzer erfasst werden Hierf r bietet sich an die Zustimmung der Nutzer zu bestimmten Aussagen oder Aspekten auf einer Skala einzuordnen Dadurch werden die Bewertungen verschiedener Nutzer untereinander vergleichbar 36 4 Usabilityuntersuchung Es ex
147. t ffnen und aus dem Men einen Befehl Ausschneiden Kopieren oder Einf gen ausw hlen Blickbasierte Umsetzung Element lange anblicken um ein Kontextmen zu ffnen Dann aus dem Men einen Befehl Ausschneiden Kopieren oder Einf gen per langem Blick auf den entsprechenden Men eintrag ausw hlen A 9 Verschieben Ein Objekt auf dem Bildschirm verschieben Aufgabe Verschieben Sie bitte eines der Elemente Touchbasierte Umsetzung Zu verschiebendes Element halten und mit dem Finger zu der neuen Position f hren bewegen Blickbasierte Umsetzung Zu verschiebendes Element lange anblicken Popup Men mit Verschieben Befehl ffnet sich Befehl mit dem Blick auf den entsprechenden Men ein trag ausw hlen Daraufhin ist das zu verschiebende Element an den Blick gekoppelt 109 A Testaufgaben und Umsetzungen der Bedienkonzepte und kann an die passende Stelle verschoben werden Die Kopplung des Elements an den Blick kann durch einen Tipp auf den Best tigungs Button an der rechten Seite des Bildschirms getrennt werden A 10 R ckg ngig Eine Manipulation eines Objektes r ckg ngig machen und den vorherigen Zustand wieder herstellen Aufgabe ndern Sie eines der Elemente auf dem Bildschirm Rotieren Verschieben 0 4 und machen Sie diese nderung bitte wieder r ckg ngig Touchbasierte Umsetzung Kontextmen durch einen langen Tipp auf den Bildschirm ff
148. t Der Nutzer zeichnet dabei mit den Augen einen bestimmten Pfad nach Dieser kann von dem Eye Tracker erkannt und der mit dem Blickpfad verbundene Befehl ausgef hrt werden Gegen ber der herk mmlichen Steuerung eines Eye Trackers ber in Unterabschnitt 2 3 2 genannte Methoden bieten Blickgesten den Vorteil dass der Eye Tracker nicht kalibriert werden muss Sie funktionieren unabh ngig von einem Bezugssystem Drewes u a 2007 wie bspw einer kartesischen Koordinate auf dem Bildschirm des Tablets Dies ist gerade f r den hier angestrebten Anwendungsfall der Nutzung von blickbasierter Interaktion auf Tablets relevant da Tablets im Allgemeinen mobil genutzt werden und sich darum die Position der Augen relativ zum Tablet st ndig ndern Die Kalibrierung eines Eye Trackers bez glich des Tablets geht so verloren Bei Blickgesten ist dieser Nachteil irrelevant da lediglich der Blickpfad getrackt werden muss Neben dem Vorteil der nicht ben tigten Kalibrierung des Eye Trackers bieten Blickgesten au erdem den Vorteil dass sie sofern sie ausreichend komplex sind das Midas Touch Problem umgehen Drewes u a 2007 Es muss sicher gestellt sein dass der Nutzer eine Blickgeste nicht aus Versehen beim lediglichen Betrachten des Bildschirms ausf hrt Wenn die Geste 10 2 Grundlagen ausreichend komplex ist besteht nicht die Gefahr dass der Nutzer die Geste in Kontexten ausf hrt in welchen sie nicht angebracht ist Dieses Problem
149. t aber dennoch unterlegen ist Die Resultate dieser Arbeit werden in Zukunft helfen blickbasierte Interaktion zu optimieren und fiir ihre Zielgruppen attraktiver zu gestalten Milena R tting Title of the paper Prototypical Implementation and Evaluation of Gaze based Interaction with Tablets Keywords Human Computer Interaction Eye Tracking Usabilitytesting Android Tablet Abstract The usability of gaze based interaction with tablets is examined and evaluated The gaze based interaction is implemented as a prototype on a tablet and used in a usability study The study performs a direct comparison of touch based and gaze based interaction with the outcome that gaze based interaction is user friendly to carry out Nevertheless it is still inferior to the touch based interaction in its simplicity and intuitiveness The results of this study will help to optimize gaze based interaction and make it more attractive to their target groups Inhaltsverzeichnis tI Motivation ir A A Be ee tw es 1 2 Zielder Arbeit 1 3 Aufbau der Arbeit nn 2 1 Scehwinkel ra a se er Ate 2 2 Blickbeweg ngen zr sees A ean A a Eh ar AA a 22 1 FIXat1onEeN 3 2 2 8 0 eM ke da ee BY A 2 2 2 Sakkaden 2 2222 oo on 2 2 3 Smooth Pursuits 222 2 Coon 2 24 VETGENZEN 4 5 Sok are dd ee 2 3 Be Tracking a u Nasen Goes e a ec eo Abad tanta end A XA 4 aa A ee ee ee ee ae Inhalt 1 Einleitung 2 Grundlagen 2 3 2 Midas Touch
150. t und gez hlt Aus der Anzahl der ben tigten Wiederholungen der Aufgabenstellung kann abgeleitet werden wie komplex die Interaktion war Es wird angenommen dass die Probanden bei einfachen Interaktionen seltener die Interaktionsbeschreibung wiederholen m ssen als bei komplexen oder unintuitiven Interaktionen F r die touchbasierte Interaktion ist es auch denkbar den Probanden anstelle einer textuellen Beschreibung der Ausf hrung ein Video mit dieser Ausf hrung zu zeigen Diese Darstellungs form ist aber zur Beschreibung der blickbasierten Interaktion weniger geeignet da sich die Augenbewegungen nur schlecht im Video darstellen lassen Um die Vergleichbarkeit der einzel nen Aufgaben jeweils hoch zu halten wurde darum beschlossen f r beide Interaktionsformen eine textuelle Aufgabenbeschreibung zu verwenden W hrend des Hauptteils des Tests werden die Probanden gebeten ihre Gedanken laut auszusprechen Dies bietet die M glichkeit vielf ltigere Informationen zur Bewertung der Probanden einzelner Umsetzungen der Konzepte zu erhalten als es nur durch den ASQ m glich w re Um dieses Verhalten der Probanden zu unterst tzen befindet sich die Testleiterin w hrend des Tests im selben Raum Dies bietet zudem die M glichkeit w hrend des Tests bei Bedarf Hilfestellung zu geben 40 4 Usabilityuntersuchung Zum Abschluss des Tests kann ein kurzes Interview erfolgen in welchem spontan w h rend des Hauptteils aufgetretene Unregel
151. t zum Beispiel beim Markieren von Elementen der Fall wenn bei der Nicht Erf llung der GazeCondition die Einf rbung des Elements auf der Benutzungsoberfl che aufgehoben werden soll 5 3 3 Layout und Design Das Layout und das Design der Testanwendung sollte f r beide Interaktionsumsetzungen m glichst hnlich aussehen Anforderung A 13 F r die farbliche Gestaltung der Anwendung lie sich diese Anforderung umsetzen Die in Kapitel 3 genannten Einschr nkungen machten aber teilweise eine unterschiedliche Positionierung oder Skalierung einzelner Buttons oder anderer Elemente n tig R ckg ngig Aufgabenbeschreibung wiederholen Weiter Aufgabenbeschreibung wiederholen Weiter a Kontextmen der touchbasierten Interaktion b Kontextmen der blickbasierten Interaktion mit ei nem markierten Element Abbildung 5 5 Vergleich der unterschiedlichen Layouts desselben Men s f r die touch und blickbasierte Interaktion So zeigt Abbildung 5 5 bspw die unterschiedliche Darstellung des Kontextmen s f r die Aufgaben Ausschneiden Kopieren und Einf gen und R ckg ngig die sich ergibt da f r die blickbasierte Interaktion die Buttons gr er dargestellt werden m ssen als es bei der touchbasierten Interaktion der Fall ist In dieser Anwendung wurde generell von einer Mindestgr e anblickbarer Elemente von 65 px ausgegangen Die Gr e ergibt sich aus der Formel zur Berechnung des Sehwinkels vgl Abschnitt 2 2
152. tion ist von der Effektivit t und Effizienz her also besser einzuordnen Hier ist auff llig dass 65 6 Ergebnisse Touchbasierte Interaktion m Blickbasierte Interaktion EEE Aussage 1 Insgesamt bin ich mit der Einfachheit der L sung dieser Aufgaben zufrieden Aussage 2 Insgesamt bin ich mit der Zeit die ich zur L sung dieser Aufgabe ben tigt habe zufrieden T Aussage 3 Insgesamt bin ich mit den unterst tzenden Informationen bei der Erf llung der Aufgabe zufrieden o ge I Zustimmung Orm NU A UO OrRFNWA UY AD OrRFNW A UO Abbildung 6 5 Durchschnittliche Ergebnisse und Standardabweichungen des ASQ je Testauf gabe und insgesamt 66 6 Ergebnisse die Probanden bei dieser Aufgabe wie in Abschnitt 6 2 beschrieben eine andere Semantik des Szenarios verstanden und dementsprechend vor allem bei der ersten touchbasierten Ausf hrung dieser Aufgabe Hilfestellung ben tigten Bei der dritten Aussage des ASQ weichen die Aufgaben App ffnen Pictures Mehrfache Selektion Ausschneiden Kopieren und Einf gen und R ckg ngig von der Regel ab dass die touchbasierte Interaktion besser bewertet wird als die blickbasierte Interaktion Bei diesen Aufgaben wurden die unterst tzenden Informationen der blickbasierten Interaktion besser bewertet als die der touchbasierten Interaktion Effektivit t und Effizienz Die Effektivit t un
153. tionsformen betrachtet werden Der ASQ beinhaltet dabei drei Aussagen welche f r jedes Szenario auf einer Likert Skala mit sieben Elementen bewertet werden sollen Die folgenden Aussagen sind dem englischen Original Lewis 1991 S 79 entnommen Die deutsche bersetzung die in dieser Arbeit verwendet wird ist auf Grund einer fehlenden offiziellen deutschen Ausgabe eigenst ndig bersetzt 1 Overall I am satisfied with the ease of completing the tasks in this scenario Insgesamt bin ich mit der Einfachheit der L sung dieser Aufgaben zufrieden 2 Overall I am satisfied with the amount of time it took to complete the tasks in this scenario Insgesamt bin ich mit der Zeit die ich zur L sung dieser Aufgabe ben tigt habe zufrieden 3 Overall I am satisfied with the support information on line help messages documenta tion when completing the tasks Insgesamt bin ich mit den unterstiitzenden Informationen bei der Erf llung der Aufgabe zufrieden Diese Aussagen decken die drei fundamentalen Bereiche der Usability die Effektivitat Effizienz und Zufriedenheit ab Tullis und Albert 2008 Nachteilig an diesem Fragebogen 37 4 Usabilityuntersuchung ist dass die Aussagen alle positiv formuliert sind und der Proband darum zu einer positiven Antwort beeinflusst werden kann Diesen Nachteil haben die Aussagen zur Ermittlung der SUS nicht Sie sind h lftig positiv und negativ formuliert Die SUS bietet den P
154. ts nur mit erheblichem Mehraufwand und m glicherweise unangenehmen Situationen f r die Probanden durchzuf hren vgl Duh u a 2006 Darum soll dieser Test in einem Usabilitylabor durchgef hrt werden Da zudem ein h ufiger Nutzungs kontext der Tablets die heimische Umgebung ist vgl Budiu und Nielsen 2011 Gartner 2012 ist der in R tting 2012a beschriebene Nachteil des Realit tsverlustes bei einem Labortest zu vernachl ssigen Weitere Details zu dieser Problematik finden sich in R tting 2012b 4 2 1 Ma e Die in Unterabschnitt 2 5 3 vorgestellten Ma e sollen auch in dieser Arbeit verwendet wer den um die blickbasierten Interaktionsmethoden zu bewerten und mit den herk mmlichen 35 4 Usabilityuntersuchung touchbasierten Interaktionsmethoden zu vergleichen Daraus ergeben sich zun chst die nach folgenden objektiven Ma e f r die Effektivit t und Effizienz bzw Performance die in dieser Untersuchung gemessen werden Ausf hrungszeit Die Zeit welche die Probanden ben tigen um eine Aufgabe durchzuf hren Fehlerrate Die Anzahl an Fehlern welche die Probanden bei der Ausf hrung einer einzelnen Aufgabe machen Die m glichen Fehlerquellen zu jedem Konzept werden zuvor definiert Anzahl an Versuchen Die H ufigkeit mit der die Probanden die Ausf hrung einer Aufgabe neu ansetzen indem sie die Aufgabenstellung nochmals neu lesen Die Effektivit t und die zeitliche Effizienz der einzelnen gete
155. ungsversionen unterschiedlich gut bewertet In Ware und Mikaelian 1987 wurden bereits 1987 einige der o g L sungsversionen be schrieben allerdings wurde dieses Problem noch nicht Midas Touch Problem benannt Ware und Mikaelian verglichen unter anderem die Selektion ber die Verweilzeit und die Selekti on mittels eines Hardware Buttons und kamen zu dem Schluss dass die Variante mit dem Hardware Button die schnellste und effektivste sei Jacob 1990 dagegen empfiehlt die Nutzung der Selektionsvariante mit der Verweilzeit sofern die Selektion einfach wieder r ckg ngig gemacht werden kann Im Falle schwerwiegenderer Selektionen welche einen Mehraufwand ben tigen wenn sie r ckg ngig gemacht werden sollen empfiehlt auch Jacob die Variante mit dem Hardware Button In Murata u a 2012 wurden unter anderem die Verweilzeit Variante sowie die Button Variante im Kontext von Texteingabe untersucht Um einen Buchstaben einer Bildschirmtastatur auszuw hlen mussten die Probanden entweder eine gewisse Zeit auf diesen blicken oder aber den Buchstaben durch einen Blick selektieren und dann durch einen weiteren Blick auf einen Selektionsbereich Button best tigen Hier wurde die Verweilzeit Variante pr feriert da diese zum einen k rzer und mit weniger Zeit auszuf hren war und zum anderen die Probanden selbst diese am angenehmsten empfanden 2 3 3 Blickgesten Gesten welche mit den Augen ausgef hrt werden werden Blickgesten genann
156. usf hrung Ein Proband empfand dass die Blickgeste zu viele Umdrehungen in dem Blickpfad hatte ein einfacher Kreis w re besser Ausschneiden Kopieren und Einf gen Bei der Ausf hrung der blickbasierten Interaktion zum Ausschneiden Kopieren und Einf gen traten die oben beschriebenen Probleme mit dem Eye Tracker bei den meisten Probanden deut lich hervor Zwei Probanden u erten zu den zus tzlich bereits genannten Problemen dass die Fokussierung des Blicks auf einen Punkt eines gro fl chigen einfarbigen Bildschirmelements wie es hier gegeben war sehr schwer und anstrengend war Verschieben Das bei der blickbasierten Interaktion an den Blick gekoppelte zu verschiebende Element wurde von den Probanden positiv bewertet Allerdings zeigten sich alle Probanden erstaunt dar ber wie zitternd der menschliche Blick ist Zwei Probanden schlugen vor diese Bewegung etwas zu gl tten um das Verschieben angenehmer zu machen 62 6 Ergebnisse Einige Probanden bem ngelten dass die Steuerung mit den Augen zu unpr zise sei Daher pr ferierten sie hier die Umsetzung des Konzepts in touchbasierter Form R ckg ngig Neben den Problemen mit dem Eye Tracker bei der blickbasierten Ausf hrung dieser Aufgabe welche sich mit denen bei der Aufgabe Ausschneiden Kopieren und Einf gen decken hatten die Probanden bei der touchbasierten Ausf hrung dieser Aufgabe das Problem nicht zu wissen wo der R ckg ngig Butt
157. ustellen und diese Position in Relation zum Eye Tracker w hrend des Tests stabil zu halten Dieser Aufbau ist in Abbildung 4 2 abgebildet 41 4 Usabilityuntersuchung AAA amp E gt e Abbildung 4 2 Versuchsaufbau mit der Halterung fiir Tablet und Eye Tracker 42 4 Usabilityuntersuchung Die technische softwareseitige Umgebung des Tests wird auf Grund ihres Umfangs und ihrer Relevanz f r diese Arbeit im folgenden Kapitel 5 beschrieben 4 5 Probanden Die allgemeine Zielgruppe zur Benutzung von Tablets reicht wie bereits in Abschnitt 1 1 beschrieben von Kindern welche bspw im Schulunterricht Tablets verwenden bis hin zu Senioren f r welche die besonders intuitive Bedienung der Tablets den Einstieg in die Verwen dung des Internets vereinfachen sollen Aus diesem Grund soll auch die in diesem Test verwendete Gruppe von Probanden m glichst heterogen sein Das signifikanteste Unterscheidungsmerkmal welches hier zum Tragen kommt ist die Erfahrung der einzelnen Personen im Umgang mit Tablets und anderen Ger ten welche touchbasierte Interaktion erm glichen z B Smartphones Neben der Erfahrung mit touchbasierter Interaktion ist auch der berufliche Hintergrund der Probanden relevant Es ist zu kl ren ob die Probanden einen informatischen Hintergrund besitzen welcher den Probanden fachliches Hintergrundwissen und einen gewissen Enthusias mus im Umgang mit technischen Ger ten verleiht und somit
158. w hrend ihrer Ausf hrung keine Informationsaufnahme durch das Gehirn statt und der Mensch ist darum praktisch blind Shebilske und Fisher 1983 Aus dieser Eigenschaft von Sakkaden kann gefolgert werden dass diese f r die blickbasier te Interaktion nicht relevant sind Ein Nutzer kann w hrend einer Sakkade auf Grund der fehlenden Informationsaufnahme keine Aktionen willentlich ausf hren In dieser Arbeit m ssen Sakkaden insofern erkannt werden als dass ihre Bewegungen aus den Daten des Eye Trackers herausgefiltert werden m ssen da der Proband wie oben beschrieben w hrend einer Sakkade keine Informationen aufnehmen kann und darum auch keine Interaktion w hrend der Sakkaden willentlich erfolgen kann 2 2 3 Smooth Pursuits Unter Smooth Pursuits versteht man die Verfolgung eines sich gleichf rmig langsam bewe genden Objekts mit den Augen Das Auge passt sich dabei der Geschwindigkeit des Objekts an Duchowski 2003 S 48 Eine Sonderform der Smooth Pursuits stellt der optokinetische Nystagmus dar Dieser stellt eine durch Sakkaden unterbrochene Smooth Pursuit Bewegung dar Duchowski 2003 S 49 Laut Land tritt diese Form der Smooth Pursuits bei h heren Geschwindigkeiten zwischen 15 s und 100 s des sich bewegenden verfolgten Objektes auf Land 2011 S 3 Smooth Pursuits k nnen f r diese Arbeit hnlich wie in Vidal u a 2013 s Unterab schnitt 2 6 4 zur Interaktion mit Men s und anderen Selektionsaufga
159. wegungen nicht intuitiv f r andere Menschen verst ndlich sind ist es wichtig die Interaktion mit Ger ten zu verbessern und so intuitiv und benutzerfreundlich wie m glich zu machen Somit wird die Kommunikation und Interaktion auch von k rperlich eingeschr nkten Menschen mit anderen Menschen ber diesen Zwischenweg verbessert Blickbasierte Interaktion kann auch die Hygiene bei der Bedienung von ffentlichen Bild schirmen wie bspw Fahrkartenautomaten erh hen Darum ist eine generelle Untersuchung der Interaktionsform von Vorteil und kann auch bei der hier angestrebten speziellen Untersu chung fiir Tablets teilweise verallgemeinert werden 1 2 Ziel der Arbeit In dieser Arbeit soll untersucht werden wie gut sich blickbasierte Interaktion zur Steuerung eines Tablets eignet Dazu werden fiir verschiedene Bedienkonzepte vgl Definition in Kapitel 3 die herk mmliche touchbasierte Umsetzung dieser Interaktion mit einer multimodalen oder rein blickbasierten Umsetzung verglichen F r diesen Vergleich soll ein Usabilitytest konzipiert und durchgef hrt werden welcher die Intuitivit t und Einfachheit der einzelnen Umsetzungen ermittelt Diese Bewertungen werden f r einzelne Konzepte aber auch f r die Menge aller Konzepte miteinander verglichen Anhand der Ergebnisse des Usabilitytests und deren Auswertung sollen dann Aussagen ber die Eignung der blickbasierten Interaktion mit Tablets gemacht werden F r den Usabilitytest wird ein
160. wegungssensor wurde der Cursor durch die Neigung des Smartphones in die jeweilige Richtung bewegt Die Auswertung zeigte dass bei beiden Methoden die touchbasierte Umsetzung am besten abschnitt Die blick und Ber hrungssensorbasierten Umsetzungen wurden abschlie end 19 2 Grundlagen als hnlich gut geeignet bewertet Es stellte sich heraus dass die Probanden blickbasierte Interaktion in Spielen auf dem Smartphone begr en w rden da diese Interaktion f r die Probanden etwa hnlich schwer war wie die Interaktion mit dem Ber hrungssensor Diese Arbeit zeigt dass blickbasierte Interaktion grunds tzlich als Erg nzung zu touchba sierter Interaktion angenommen wird Sie wurde hier f r umst ndlicher befunden kann vor allem aber in Unterhaltungskontexten einen Mehrwert bieten Die in Dybdal u a 2012 verwendete Methode die Interaktionstechniken durch einen direkten Vergleich in einer Nutzerstudie zu untersuchen hnelt dem in dieser Arbeit gew hlten Ansatz Dennoch wird auch in Dybdal u a 2012 wie in Kudo u a 2013 nur ein spezieller Aspekt der blickbasierten Interaktion untersucht Zudem unterscheidet sich die Arbeit von Dybdal u a von dieser Arbeit da die Untersuchungen auf einem Smartphone ausgef hrt wurden und nicht auf einem Tablet 2 6 3 Eye Gaze Interaction for Mobile Phones In Drewes u a 2007 implementieren und vergleichen die Autoren blickbasierte Interaktion auf herk mmlichen Handys miteinande
161. wurden wie in Abschnitt 3 2 beschrieben bewusst unterschied lich ausgew hlt Der Blickpfad der L schen Geste beschreibt gerade Linien und abrupte scharfe Richtungswechsel Der Blickpfad der Geste f r App schlie en ist rund gehalten Aus den Testergebnissen geht zun chst nicht hervor welche Form einer Geste den Probanden besser gef llt und darum potenziell besser f r weitere Blickgesten geeignet ist Dies liegt auch an den generell schlechten Werten der Aufgabe L schen die auf Grund des Fehlers in der Testanwendung entstanden sind vgl Tabelle 7 10 86 7 Diskussion Touchbasierte Interaktion Blickbasierte Interaktion Durch Median Standard Durch Median Standard schnitt abweichung schnitt abweichung ASQ Aussage 1 5 75 6 00 0 66 2 38 2 00 2 23 ASQ Aussage 2 5 75 6 00 0 66 3 38 3 50 2 12 ASQ Aussage 3 5 63 6 00 0 70 5 38 5 00 0 48 Dauer S 15 63 9 00 14 81 79 88 67 50 43 86 Effektivit t 1 68 2 00 0 58 0 76 0 83 0 25 Effizienz 0 11 0 22 0 10 0 01 0 01 0 02 Tabelle 7 10 Messwerte der Aufgabe L schen Aus der Befragung der Probanden w hrend des Tests l sst sich ebensowenig eine pr ferierte Gestenform extrahieren Einige Probanden sagten aus sie k nnten sich vorstellen dass die runde Form der Blickgeste zu App schlie en auf Dauer Schwindelgef hle bei ihnen ausl sen w rde Andere Probanden fanden wiederum die abrupten
162. z einiger Studien z B Bulling und Gellersen 2010 und Budiu und Nielsen 2011 beschreibt Jakob Nielsen 2013 dass es noch immer Probleme in der Usability von Tablets gibt auch wenn sich diese in den letzten drei Jahren deutlich verbessert und stabilisiert hat Nielsen 2013 Aus diesen oben genannten Punkte ergibt sich die Notwendigkeit die Bedienung von Tablets zu untersuchen und bei Bedarf zu verbessern 1 1 Motivation Sp testens seit der Ver ffentlichung des Smartphones Galaxy S III des Herstellers Samsung Electronics Samsung 2013b und Zeitschriftenartikeln wie Gastreich 2013 r ckt auch die blickbasierte Interaktion mit Ger ten aller Art in den Fokus der ffentlichkeit Die wissenschaft lichen Anf nge von Untersuchungen dieser Interaktionsform zur Bedienung von technischen Ger ten liegen Ende der 1980er Jahre als bspw Ware und Mikaelian beschrieben haben dass ein Eye Tracker ein schnelleres Auswahlger t ist als eine Maus oder andere konventionelle Auswahlger te Ware und Mikaelian 1987 S 187 1 Einleitung Die Kombination blickbasierter Interaktion mit Tablets wurde 2012 f r ein Windows 8 Ger t vorgestellt Tall 2012 Es bestehen also Bem hungen diese Interaktionsform mit Tablets umzusetzen Auch f r Menschen mit k rperlichen Einschr nkungen welche nur noch mittels der Augen kommunizieren k nnen ist diese Interaktionsform interessant Da jedoch gerade einzelne Blicke bzw Blickbe

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