毕业论文——基于眼动追踪的CYOS系统界面优化

学号： 上海海事大学本科生毕业设计（论文）基于眼动追踪的CYOS系统界面优化学 院： 物流学院专 业： 物流工程班 级： 工物 姓 名: 指导教师: 完成日期： 年 月 摘 要集装箱堆场生产信息系统是对堆场内集装箱业务的管理，它关系到集装箱进场出场的关键信息和业务处理等，和码头的任务安排信息。集装箱堆场生产信息系统的使用效率是对集装箱业务处理效率的体现。本论文针对集装箱堆场生产系统的业务操作界面进行了优化。 本论文首先对于基于约束的用户界面描述方法进行简单介绍，对CYOS系统业务的分类以及约束的建立，构造组件树，优化CYOS系统的主界面。然后邀请10位实验者进行优化前后CYOS界面的操作，多项眼动参数的测定和搜集。得到最能说明实验者操作效率的若干眼动参数（眨眼，注视）。通过对优化前传统菜单，优化前快捷菜单和优化后界面的眼动参数的比较，对优化前后的效率和疲劳进行分析，得出结论。关键词：集装箱堆场生产信息系统 ，约束，眼动参数，效率 AbstractContainer Yard information Operating System is inside the container yard management of the business, it is related to the appearance of container entering the key information and business processes, etc., and dock the task of scheduling information. Container Yard production efficiency in use of information systems is a manifestation of the container business processing efficiency. .In this thesis, according to the constraint-based user interface description, a brief introduction on the CYOS Systems business segment as well as the establishment of constraints, structural component tree, optimizing CYOS systems main screen. Inviting 10 people to optimize the operation CYOS interface update, a number of eye movement parameters determination and collection. Get best describes operational efficiency experimenter certain eye movement parameters (blink, fixation), through the optimization of former traditional menus, shortcut menus before optimization and optimization of the interface after the eye movement parameters of comparison, the efficiency and fatigue before and after optimization analysis,draw conclusions.Key words: Container Yard information Operating System，Constraint，Eye movement parameters，Efficiency目 录1.绪论11.1背景和意义11.2国内外研究状况21.3研究内容和目标31.4技术路线41.5本章小结42.CYOS系统主界面优化设计和理论依据52.1基于约束的用户界面描述方法概述52.2研究工具102.3本章小结103.基于约束的用户界面描述方法设计CYOS优化界面113.1 CYOS业务的分类113.2 组件约束的确定123.3界面组件树的确定133.4组件位置序号的计算153.5组件相对父节点坐标的计算163.6本章小结184.CYOS系统实验设计194.1实验目的194.2实验设备194.3实验设计方案204.4本章小结215.CYOS系统优化前后界面的眼动数据分析225.1数据介绍与数据筛选225.2数据整理235.3 CYOS界面优化前后眼动数据的分析与比较245.4本章小结336.总结与展望346.1论文总结346.2展望34致 谢36参考文献36附录一38上海海事大学本科生毕业设计（论文）1.绪论对于CYOS物流系统而言，是一个整体的集装箱码头进场，提箱，海关检验，出场等一系列过程的计划和实施的过程，需要详细的计划和规划，比较紧凑，在操作的过程中，因为流程较多，在选择所需的界面时会花费一定的时间去寻找路径，因此CYOS系统的用户操作界面的布局，是否符合业务逻辑显得尤为重要,用户在操作时的眼动数据能够客观反映操作员的操作状态，对提高用户操作软件时的效率有着重要的作用。1.1背景和意义1.1.1背景随着产品屏幕操作的不断普及，用户界面已经融入我们的日常生活。一个良好设计的用户界面，可以大大提高工作效率，使用户从中获得乐趣，减少由于界面问题而造成用户的咨询与投诉，减轻客户服务的压力，减少售后服务的成本。因此，用户界面设计对于任何产品/服务都极其重要。 界面是软件与用户交互的最直接的层，界面的形象就如同人的面孔，具有吸引用户的直接优势，所以界面的好坏决定用户对产品的第一印象。界面元素所要达到的设计目的是让最终用户能够获得美感、提高工作效率、易于操作使用系统。设计符合用户思维习惯、操作习惯的界面能给用户带来轻松感受和成功的感觉，同时能够引导用户自己完成相应的操作，起到向导的作用。1.1.2意义通过问卷调查的方式，抽样调查34位同学操作CYOS系统的使用情况，发现有48%的同学觉得CYOS系统的逻辑顺序不够清晰，47%的同学在寻找功能按钮时需要花一定时间较慢的找到，更有32%的同学在寻找功能按钮时，会觉得眼睛疲劳，需要花一定的时间去寻找功能按键。因此，对于CYOS系统主界面的优化有着重要的意义，通过理清CYOS主界面的业务逻辑顺序，能够大大提升用户的操作效率以及降低用户的用眼疲劳。在本论文中，将通过对实验者操作CYOS时眼动参数的分析，深入了解到整个CYOS操作过程，通过操作者操作优化前后界面的眼动参数的对比及分析，来验证优化后界面的使用效率的提升。1.2国内外研究状况1.2.1软件用户界面（UI）研究现状随着产品屏幕操作的不断普及，用户界面已经融入我们的日常生活。一个良好设计的用户界面，可以大大提高工作效率，使用户从中获得乐趣，减少由于界面问题而造成用户的咨询与投诉，减轻客户服务的压力，减少售后服务的成本。因此，用户界面设计对于任何产品/服务都极其重要。目前在国内UI还是一个相对陌生的词，即便是一些设计人员也对这个词不太了解。我们经常看到一些招聘广告写着：招聘界面美工、界面美术设计师等等。这表明在国内对UI的理解还停留在美术设计方面，认为UI的工作只是描边画线，缺乏对用户交互的重要性的理解；另一方面在软件开发过程中还存在重技术而不重应用的现象。许多商家认为软件产品的核心是技术，而UI仅仅是次要的辅助，这点在人员的比例与待遇上可以表现出来。在国外，用户界面设计人员有了一个新的称谓：Information Architecture，信息建筑师。它不仅仅是指美工，而是具有心理学、软件工程学、设计学等综合知识的人。1.2.2基于模型的用户界面设计目前在研究设计用户界面时大多采用的是一些模型和编程软件的代码进行程序化设计，Ulrich Gellert，Ana Daniela Cristea1介绍了一些UI元素，包括类别：动作，选择，布局，复杂的图形和整合。每个UI元素将用一个例子说明，使用静态或动态的变换方式进行用户界面的建模和设计。姚芳4给出了参数化界面设计模式的定义，对已有的展示风格进行了分类和参数设计。结合了基于模型的界面开发方法和界面设计模式的思想，充分考虑用户对界面布局的需求，设计并实现了平台无关的界面原型。王善岭5建立了基于人机界面布局匹配度的优纯数学模型；采用遗传算法对人机界面布局问题进行了优化。1.2.3基于人机交互的用户界面设计 随着手机，电脑，MP3等电子产品的崛起，用户体验的感受越来越受到重视，因此仅仅模式化的用户界面，仅仅满足于功能的使用已经不能满足客户以及企业的需求，需要进行界面的实用性优化和效率等优化。在国内，陆敏8总结了软件界面设计的风格及趋势，分析现代设计美学理论及趋势，并通过实际案例分析以及作者的具体设计应用验证论文中阐述的理论方法，从而论证基于人机工程的软件界面设计方法的正确性和指导性。鹿旭东，万建成12针对用户，考虑界面的布局展示对用户心理造成的影响，按照用户的需求进行建模和设计。中国科学研究生院的樊银亭， 滕东兴和杨海燕13，针对适应界面缺乏自主学习用户交互历史、难以根据用户经验有效预测用户意图的现状， 基于认知心理学相关理论，提出了基于经验感知的自适应用户界面模型。倪亦泉，程景云14在人机交互的研究上发现针对不同用户，不同交互方式，不同交互设备时需要考虑很多因素来进行设计，由此研究了人机交互模型进行试验和测试。1.2.4 基于眼动追踪的界面优化在眼动追踪方面的研究较为少，近几年才开始有人开始研究人的某些动作会反应一定的规律，眼睛的反应是最能直接反应用户的某些兴趣，和一些当前的状态。刘青和薛澄岐15为解决因界面而造成的整体系统效率低下的问题, 以认知学为理论基础, 提出将眼动跟踪技术运用于界面可用性检测. 从眼动路径、热度、信息量、任务用时和注视频率等方面对新旧界面进行实验, 以定量实验方法评估新旧界面的优劣。ChingI Wu16研究发现眼睛跟踪测量中可以看出，作为促进学习领域。眼动追踪可以直接与计算机和应用相关软件，通过界面即时反馈到学习者或教师。换句话说，通过眼球运动教学反馈系统，计算机的界面可以直接引导学习者观看关键领域，以促进学生的能力解决问题。从上述国内外研究现状来看，尽管这些用户界面的布局都有各自的特点，有传统的模型建立，也有用户交互设计的模型，都是以软件编程的代码进行界面优化。在实际应用上还是或多或少存在一些问题，在目前的软件界面设计方面，还比较欠缺用户体验这一个步骤，眼动仪的实验能够跟踪实验者的视线，标出用户在界面上停滞时间较长的区域，但是眼动追踪的实验只能依靠数据来验证实验的可靠性，需要通过对眼动参数进行分析。本论文针对CYOS操作效率的问题，提出优化界面，根据人机工程学中人视线转移的规律，依靠眼动追踪实验对优化前后的界面进行分析和验证。1.3研究内容和目标1.3.1主要研究内容本文首先通过同学对优化前的CYOS系统流程的操作，并用眼动仪smarteye pro 5.9进行操作过程中的眼动参数采集，对各个业务过程中眼动数据的分析，同时结合有关文献和经验，以及人机工程学中眼睛的相关研究，提出界面逻辑顺序的改进方案，然后利用基于约束的用户界面描述方法，建立用户界面的“组件树”，构造用户界面的约束模型，计算出新界面的布局，通过PB进行编程。邀请同学进行优化前后CYOS界面的操作，采集整个业务过程的眼动数据，并进行整理，然后对优化前后采集的眼动数据进行比较分析，结合使用效率对新界面进行评估。1.3.2研究目标本文从问卷调查出发，以CYOS系统主界面的业务逻辑顺序为关键点，根据基于约束的用户界面的描述方法设计优化界面，利用眼动数据为数据支持，结合生理学和人机工程学相关知识，利用powerbuilder11.5软件开发CYOS系统新的主界面，以EXCEL进行数据分析比较，对优化前后的界面就行比较和验证优化前后使用效率的变化。1.4技术路线如图1.1，为本文技术路线图图1.1技术路线1.5本章小结本章主要简要介绍集装箱堆场信息系统的业务，用户界面的发展，依靠眼动追踪优化用户界面的优势，对当今用户界面设计的理论和存在的问题进行了综述，提出现有研究的不足，引出本文所要研究的内容以及技术路线。2.CYOS系统主界面优化设计和理论依据2.1基于约束的用户界面描述方法概述基于约束的用户界面描述方法通过对用户界面制定一些约束条件，按照一定的计算方法描述用户界面的一种方法。它把界面和程序分开，使界面的设计更直观化，可视化。一个图形用户界面是由组件和约束构成的，各组件间存在着复杂的约束，可以把这些复杂的约束看做一种树形的结构，称为结构树。约束可分为抽象约束和空间约束。空间约束比较简单，它直白的描述了组件与组件之间的相对位置。抽象约束的描述比较复杂，需要针对不同的种类进行不同的转换，最终转化为空间约束。基于约束的用户界面的描述方法就是以界面中组件间的各种约束为基础，通过相互之间的约束关系将孤立的抽象交互对象联系起来，描述了一个完整的用户界面。2.1.1约束的概念约束是数据属性的一种特性，用于限制该数据的一些属性，以满足某种要求。在设计用户界面各组件的位置时，也必须加以约束，否则这个界面将变得杂乱无章，没有实际意义。其实在进行用户界面设计时，已经在不知不觉中使用了多种约束，但更多的是一些规则，没有提升到约束的高度来看待，如尺寸大小，左边对齐等。而这些都是某种约束的体现，一个用户界面中存在着各种各样的约束，有空间中位置坐标等约束，也有业务逻辑顺序等较为抽象的约束，所有的这些约束作用在各个组件之间，在一定的情况下，限制了用户界面中的各个组件的属性（如位置坐标，大小等），组成了一个有规则，有规律的用户界面。总结起来，约束总体上可分为空间约束和抽象约束。空间约束比较直观简单，而抽象约束则比较复杂和抽象，抽象约束主要包括有业务逻辑约束、几何约束和依赖性约束。UI空间约束抽象约束组件属性风格业务逻辑约束依赖性约束几何约束图2.1 用户界面约束分解图2.1.2空间约束的表示方法空间约束指各个组件在空间上相互位置坐标关系的约束。如“A在B的左边”，“C在D的上边”等。空间约束的描述直接和简单，可以用四个线性空间约束来描述空间的约束：Left-of，Right-of，Above，Below。其实只需要用两个线性空间约束就可以描述各个组件的相互位置，用left-of来描述各个组件间水平方向的位置关系，用Above来描述竖直方向上的位置关系。2.1.3抽象约束及表示方法抽象约束是指各个组件之间存在着不能直观的看到的某种约束，如逻辑约束或强制性绑定等。它比较抽象不容易用公式或者符号来说明，而是需要相互的说明来完整的表达一种约束。如由A能够推出B，则表达了A是能够说明B的一个原因，同时也暗含需要得出B，则一定需要A。用户界面设计中两个连续的操作步骤，例开具发票和结算费用就存在着这种约束。抽象约束的种类有很多，在描述的时候比较复杂困难，在用户界面中主要可总结为业务逻辑约束、几何约束和依赖性约束。业务逻辑约束：根据业务的需要，将某些组件进行分类组合，组成一个不可割的业务整体。这些组件可以完成一个相对较完整的功能。几何约束： 指组件间的尺寸、大小，对齐关系的约束。依赖性约束： 指一个组件与另一个组件有依赖性的描述，两者在一起能有一定的实际的意义，能够描述一定的内容和逻辑。2.1.4单一对应原则单一对应原则不是指要求两个组件或组件组之间的尺寸完全一样或者一一对齐，而是要求一个组件或者组件组不能同时与两个或两个以上的组件或者组件组存在同一方向上的空间约束。这一原则的主要目的是为了避免设计的界面与预设的界面设计有出入。2.1.5用户界面的树形描述用户界面的组件可用一棵树来描述，称为组件树。将组件按照一定的规则和原则分为多个组。每一个组或单个组件为组件树的一个节点。同一个组中的节点称为兄弟节点。各个组件对于业务分组中的节点称为孩子节点。但组件树只能直观的描述业务逻辑的约束，不能体现空间约束的关系，需要列表进行进一步的额外说明。组件树的确定，首先根据业务逻辑将各个组件分为相应的业务组，再根据单一对应原则进行整合分组，其次根据依赖性约束进一步分组。2.1.6从约束描述到组件位置序号的计算约束规则：如果“A left-of B”，则AxBx；如果“A above B”，则有AyBy。基本思想：首先选取组件树里分组后一个节点的所有孩子节点，读取该组的相关约束并存放在一个约束向量中，然后以组件为顶点以约束为边构建一个约束图。这个过程并不是对整个组件一起试用的，而是一步一步进行，每加入一条约束进行一次判定和处理。首先初始化与当前约束相关的两个节点的序号值，读取相关的约束，根据相应约束规则计算两节点的序号，然后验证是否满足约束规则，处理完毕一条约束后，再加入下一条约束，重复上面的处理，直到处理完所有的约束，并确定符合约束规则。如图2.2就是计算组件序号的流程图图2.2组件序号计算流程2.1.7组件相对父节点坐标的计算 （1）按照组件树从下而上的顺序计算各个业务分组的尺寸大小。每个分组的节点的尺寸都是由其分组所在的孩子节点的尺寸之和，再加上每各个组件之间的间隙所得。如公式(2-1)，（2-2）是计算各个组的宽度和高度的公式 ： （2-1）Wp：业务分组的总宽度，n：孩子节点个数，Wci：第i个孩子节点的宽度，C：组件间的间隙。 （2-2） Hp：业务分组的总宽度，n：孩子节点个数，Hci：第i个孩子节点的宽度，C：组件间的间隙。（2）按照组件树从而下的顺序计算各个组件的坐标值详细的计算步骤如下：步骤一：选取同一个分组的节点；步骤二：按照Y序号的值的大小增序排列；步骤三：对相同Y序号值的组件按X序号值的大小增序排序：步骤四：设Ycur=0(当前相对于业务分组节点的Y坐标值)；步骤五：选取Y值最小的一组组件；步骤六：从X值最小的组件开始计算相对于业务分组节点的坐标，X坐标的计算的公式(2-3)，Y坐标的计算公式为公式(2-4)，计算过程中记录组件的最大高度值Hmax： （2-3）Xi：第i个组件相对业务分组节点的坐标值，wj：第j个组件的宽度，C：组件间的间隙。 （2-4）步骤七： (表示另起一行)；步骤八：取下一组Y序号值相同的组件，重复步骤六，直到所有组件计算完毕。2.2研究工具2.2.1实验工具本论文的实验将利用CYOS物流系统，结合Smarteye眼动仪，具体的情况在实验设计章节会详细介绍。2.2.2数据分析与编程工具（1）Excel2007软件，Excel是微软公司开发的主要针对办公的软件之一，在众多领域都有着其简洁，实用的优势和特点。在从实验设备中导出需要的数据之后，利用Excel软件进行数据预处理，筛选，统计分析以及对比分析工作。（2）PowerBuilder11.5软件，PowerBuilder是著名的数据库应用开发工具生产厂商PowerSoft公司推出的产，它完全按照客户机/服务器体系结构研制设计，在客户机/服务器结构中，它使用在客户机中，作为数据库应用程序的开发工具而存在。由于PowerBuilder采用了面向对象和可视化技术，提供可视化的应用开发环境，使得我们利用PowerBuilder，可以方便快捷地开发出利用后台服务器中的数据和数据库管理系统的数据库应用程序。（3）SPSS 18.0是一套集数据处理、评估和预测的解决方案。它是一款专业的数据统计分析软件。与Excel不同的是具备了更完善的图表处理功能。2.3本章小结本章主要介绍了基于约束的用户界面的描述方法的理论依据，根据用户界面功能的需要，对用户界面进行分组并进行约束分类，完成用户界面的组件树，并计算坐标，最后完成用户界面，以Excel为数据分析软件进行实验数据的分析，以PowerBuilder11.5为软件编程，进行用户界面的设计。3.基于约束的用户界面描述方法设计CYOS优化界面3.1 CYOS业务的分类如图3.1是CYOS系统的操作流程：图3.1 CYOS系统业务操作流程根据业务约束进行分组，确定了三个分组。（1）信息的录入：手工录入，预录修改（2）进出场操作：场地计划，进场进箱，在场修改，查询信息，任务管理，进箱计划，重箱出场，提箱作业（3）其他业务： 场吊确认，道口出场设定各个组件的代码如表3.1所示表3.1设定业务代码手工录入A任务管理G预录修改B查询信息H场地策划C重箱出场I进场进箱D提箱作业J进场计划E场吊确认K在场修改F道口出场L在人机工程学中，人的惯性思维顺序是从左到右，从上到下，根据CYOS系统自身业务的逻辑顺序，预设了优化后主界面的布局。ACBDKLEFGHIJ图3.2预设优化界面根据CYOS系统的业务顺序和预设的优化界面，得出相关的业务约束和几何约束（1）业务约束：A和B，C到D，K和J（2）几何约束：E和F ，G和H，C和I，D和J3.2 组件约束的确定根据CYOS系统业务流程的分类，以及预设的主界面设计，根据业务分类的情况，确定各个组件的约束。表3.2组件约束的确定手工录入Above预录修改场地计划Left-of进场进箱Above进箱计划Above在场修改Above任务管理Above查询信息重箱出场Left-of提箱作业场吊确认Left-of道口出场3.3界面组件树的确定根据约束条件，以业务约束类别为一组，建立界面组件树。如图3.3为CYOS系统组件树图3.3 CYOS系统组件数3.4组件位置序号的计算根据组件数，以信息，进出场，堆场为3组分别进行计算，最后在遍历计算整个图。例如图3.4为信息录入的分组图3.4信息录入组件数手工录入与预录修改有相同的节点，设手工录入为A，预录修改为B，A(-1，-1),B(-1，-1)。约束向量为Above，A与B的Y值均为-10.5的数据为有效数据，进行进一步的数据处理和分析过程。5.3 CYOS界面优化前后眼动数据的分析与比较5.3.1眼动参数的分析（1）Blink（眨眼）的相关数据分析表5.1眨眼的数据对比优化前传统菜单优化前快捷优化前平均优化后平均眨眼次数4.562.223.391.10平均每分钟眨眼次数4.773.374.203.29平均眨眼持续时间（s）0.5120.3040.4080.271如图5.2为优化前后眨眼次数的对比图5.2眨眼睛次数对比通过图5.2中可以清晰的看出优化后平均眨眼次数与平均每分钟眨眼次数比优化前都有所下降，人在进行操作时，由于注意力的集中会减少眨眼次数，优化后的平均眨眼次数只有1.1次比优化前少了2.29次，比较平均每分钟眨眼次数，优化后平均每分钟眨眼次数为3.29次，比优化前少了0.91次。如图5.3为优化前后眨眼持续时间的对比图5.3眨眼持续时间对比眨眼持续时间定义为：每次眨眼时，眼睛由完全睁开闭合一完全睁开的过程所用的时间。根据相关资料研究15显示，眨眼持续时间越长，越有可能产生疲劳的可能，在连续3次眨眼持续时间超过1秒就说明实验者很有可能进入了疲劳状态，由于此次试验的操作时间相对较短，眨眼的次数比较少，不能判断实验者疲劳的程度，但通过平均的眨眼持续时间的比较，相对于优化后的界面，优化后的界面的平均眨眼时间较短，可以推测出相比于优化前，实验者操作优化后界面进入疲劳的状态的机率比优化前要小。（2）Fixation（注视）的相关数据分析表5.2注视的相关数据优化前传统界面优化前快捷界面优化前平均优化后注视时间(s)42.1032.5437.3215.64注视次数145.78120.67133.2251.00注视频率3.46 3.71 3.57 3.26 如图5.4为操作时间对比图5.4操作时间对比从操作时间上，首先可以看出优化前的传统菜单栏的操作时间最多，优化后的操作时间大幅度减少了37.29秒，大大缩短了操作时间。操作时间是计量操作效率的一个标准，同样的一个任务，所用的时间越少，表明实验者的效率越高。如图5.5为平均一个步骤的时间对比图5.5平均一个步骤的时间对比随着总操作时间的减少，平均每个步骤的时间也随之减少了一半多，从6.37秒下降到2.23秒。平局一个步骤的时间为2.23秒，由于本次实验并不在每个步骤进行相关的数据录入和修改，2.23秒就是用户平均寻找功能按钮的时间，比优化前的6.37秒的时间有了大幅的缩短，大大提升了不必要的寻找时间，缩短了每个步骤间的间隔时间。图5.6为注视时间和注视次数的比较图图5.6注视时间和次数图5.7为优化前后注视频率的对比分析图5.7注视频率的对比分析从测试结果和实际观测中可以发现，实验者对优化前界面的注视时间要大于优化后的界面, 因此该界面的注视频率也较高(查找越困难, 注视频率就越高) , 完成一遍业务流程操作的平均时间为48.43s , 每个步骤的平均时间为5.38s. 新界面的布局更简单合理, 所以相较旧界面受试者能够比较轻松地完成站点查找的任务, 注视频率也远低于旧界面, 任务用时在20.11 s之间, 每个站点的平均查找时间是2.23s, 较旧界面用时减少了3.25s. （3）Saccade（扫视）的相关数据分析表5.3扫视的相关数据优化前传统界面优化前快捷界面优化前平均优化后界面扫视次数140.3399.89120.1153.20扫视时间(s)4.63 5.15 4.89 4.12 如图5.8是扫视情况的对比图5.8扫视情况的对比 从图5.8中可以看到优化前后扫视时间，扫视次数和扫视持续时间的变化，扫视是只眼睛在两个凝视点之间的来回移动，在本实验中就是寻找下一个功能按钮的一个过程，通过图中扫视持续时间的比较可以发现，扫视的次数有了大大的减少，优化后的界面的扫视的时间有了减小，减少了不必要一些搜索的时间，加强了用户操作程序的效率。（4）模拟视线轨迹选取实验者中gazedirectionQ0.9的质量，相对较高质量的数据为分析对象，再选取Fixation（注视）不为0的对象，提取出各个注视方向的坐标，用EXCEL画出带平滑线的XY散点图，对应相应界面的位置，模拟了注视方向移动轨迹。 如图5.9为优化前快捷方式的模拟视线图图5.9优化前视线轨迹 如图5.10为优化后的优化视线轨迹图5.10优化后视线轨迹如图5.9和5.10 所示是优化前后的模拟视线轨迹，由于优化前的传统菜单栏需要下拉菜单来寻找按钮，模拟出来视线轨迹不能与界面相对应，所以模拟了优化前后快捷栏的视线轨迹，从图中可以看到，优化前的界面，实验者的视线轨迹是在同一行中左右来回的的移动，而优化后的界面的视线轨迹是从左往右，从上往下的一个视线移动，虽然模拟视线并没有很清晰的表现出实验者的视线轨迹，但相对于优化前的视线轨迹，优化后的视线轨迹比较具有逻辑性，符合人的一个操作习惯。（5）眼睑和瞳孔的相关数据分析根据相关文献20资料显示，人的眼睑展开度和瞳孔直径的变化近似于正态分布，因此本论文抽取了一位实验者的眼睑和瞳孔的变化情况用SPSS18.0制作成直线图，画出轮廓线，验证了文献的理论，眼睑张开和瞳孔直径的变化情况近似于正态分布。 图5.11某实验者的眼睑变化图图5.12某实验者的瞳孔变化图为了取得更加精确和准确的眼睑张开度与瞳孔直径的取值减小实验的误差和异常数据，利用实验数据作为样本空间，利用95%置信度计算置信区间。由于一共有30组数据，数据较为多，本论文采用EXCEL的函数功能进行求解。利用COUNT,AVERAGE,STDEV,函数计算出样本容量，样本均值，标准方差，正态分布函数NORMSINV(0.975)，输入置信度和自由度，计算出眼睑和瞳孔的置信区间。如图5.13是利用EXCEL计算一个实验者眼睑与瞳孔置信区间的结果图5.13眼睑和瞳孔的置信区间的计算结果计算出各个实验者的眼睑张开度和瞳孔的置信区间，然后用Excel在筛选时，选取置信区间里的值，并选取质量Q0.5的数据，以此来减小实验的误差和排除一些异常值，增加实验的准确性。表5.4眼睑张开度与瞳孔直径的相关数据优化前传统优化前快捷优化前平均优化后眼睑展开度(m)0.01380.01340.01360.0121瞳孔直径(m)0.003690.003610.003650.00345如表5.4所示是优化前后实验者眼睑张开度和瞳孔直径的相关数据，根据相关文献21资料，眼睑张开度是表示用户疲劳的一个指标，眼睑会因为用户的