ヒューマンインタフェース論

マンマシンインタフェース論
竹村治雄
大阪大学
サイバーメディアセンター
Human-Computer Interaction
1
HCI
導入
人間的側面
技術的側面
対話設計
方法
支援
評価
Human-Computer Interaction
2
HCIにおける人間的側面







HCIにおける認知の枠組み
知覚と表現
注意と記憶
知識とメンタルモデル
インターフェースメタファーと概念モデル
文脈における学習
社会的側面
Human-Computer Interaction
3
人間情報処理モデル

人間の内的な情報処理をモデル化したもの.
入力
刺激
符号化
Human-Computer Interaction
比較
反応
選択
反応
実行
出力
反応
4
人間情報処理モデル(2)

注意と記憶によるモデルの拡張
注意
入力
刺激
符号化
比較
記憶
Human-Computer Interaction
Attention
反応
選択
反応
実行
出力
反応
Memory
5
記憶のモデル



知覚記憶 (sensory store)
短期記憶 (short-term memory)
長期記憶 (long-term memory)
外部
入力
知覚
記憶
Human-Computer Interaction
短期
記憶
長期
記憶
6
視覚

最大の情報量を持つ
Human-Computer Interaction
7
視覚とその提示

視知覚
• 眼球構造
• 奥行き知覚

立体表示装置
• 原理
• 構造
Human-Computer Interaction
8
眼球構造
Microsoft Illustration
Microsoft(R) Encarta(R) 98 Encyclopedia. (c) 1993-1997 Microsoft
Corporation. All rights reserved.
Human-Computer Interaction
9
視細胞の分布

中心窩:0.5度の高分解能領域
Human-Computer Interaction
10
眼球運動

随意運動
• サッケード
• 追従運動

30~700度/秒
30度/秒以下
不随意運動
• 固視微動
– 振幅5~15秒 周波数50から100Hz
• 前庭動眼反射
• 輻輳運動
• 焦点調節
Human-Computer Interaction
11
焦点調節,輻輳,縮瞳の協調モデル
瞳孔開閉
制御系
縮瞳
網膜像のぼけ
焦点調節
制御系
水晶体の
曲率変化
両眼視差
輻輳運動
制御系
輻輳運動
Human-Computer Interaction
12
視知覚と表現
Human-Computer Interaction
13
視知覚

外界からの情報と知識による
Human-Computer Interaction
14
視知覚
Human-Computer Interaction
15
Context 文脈

知覚は文脈に依存する
Human-Computer Interaction
16
錯視図形
Human-Computer Interaction
17
錯視図形
Human-Computer Interaction
18
Gestalt心理学の組織化の法則

知覚の組織化
•
•
•
•
•
近接
類似
閉鎖
連続
対称
Human-Computer Interaction
19
Gestalt laws: proximity

近接したもの同士がグループを形成
Human-Computer Interaction
20
Gestalt Laws: similarity

同じ形や色のものがグループを形成
Human-Computer Interaction
21
Gestalt Laws: Closure

欠けている部分が閉じているように補完され
る
Human-Computer Interaction
22
Gestalt Laws: continuity

パターンの繰り返しによる線を知覚
Human-Computer Interaction
23
主観的輪郭
Human-Computer Interaction
24
Gestalt Laws: symmetry

対称性があると対を形成する
Human-Computer Interaction
25
三次元知覚(単眼)

単眼による奥行き知覚の手がかり
•
•
•
•
•
•
サイズ 網膜像の大きさ
重なり合い
線遠近法(平行線が一点に収束する)
大気遠近法(遠方物体の彩度・明度の低下)
陰影
テクスチャのきめの細かさ
Human-Computer Interaction
26
三次元知覚:サイズ
Human-Computer Interaction
27
三次元知覚:重なり合い
Human-Computer Interaction
28
三次元知覚:線遠近法
Human-Computer Interaction
29
三次元知覚:大気遠近法
Human-Computer Interaction
30
三次元知覚:陰影
Human-Computer Interaction
31
三次元知覚:きめの細かさ
Human-Computer Interaction
32
運動視差


自分または対象物の運動により生じる見え方の
変化
車窓から見る景色
Human-Computer Interaction
33
運動視差


自分または対象物の運動により生じる見え方の
変化
車窓から見る景色
Human-Computer Interaction
34
運動視差


自分または対象物の運動により生じる見え方の
変化
車窓から見る景色
Human-Computer Interaction
35
視覚出力


特殊な場合を除いてもっともよく使われている
視認性の良さが求められる.
• 情報知覚のための物理的要因
– 明るさ,色の組み合わせ・
• 表示方法
– 文字サイズ,メニュー項目の順序,アイコンのデザイン
• 情報の利用方法
Human-Computer Interaction
36
各種コーディングの特性
符号化の方法
文字
図形
色
線の傾き
線の長さ
線の幅
最大符号化数 特徴

自己説明的
10-20
4-11
8-11
3-4
2-3
線のスタイル
サイズ
明るさ
明滅
反転
下線
組み合わせ
5-9
3-5
2-4
2-4
-
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ハイライトに有効
文字の読み易さに影響
37
三次元物体の表示
Human-Computer Interaction
38
赤い文字はある深さに見える
青い文字は別の深さに見える
赤い文字はある深さに見える
青い文字は別の深さに見える
赤い文字はある深さに見える
青い文字は別の深さに見える
Human-Computer Interaction
39
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
実際には文字の大きさによって見え方は変わる場合がある
Human-Computer Interaction
40
色の使用は効果的か



タスクによっては文字によるコーディングと同
等かそれ以下
冗長な情報提供に利用
グルーピングに有効
Human-Computer Interaction
41
色の利用が効果的な例


andtheseatheseacrimsonsometimeslikefireandth
eglorioussunsetsandthefigtreesintheAlamedagar
densyesandallthequeerlittlestreetsandpinkandbl
ueand
andtheseatheseacrimsonsometimeslikefireandth
eglorioussunsetsandthefigtreesintheAlamedagar
densyesandallthequeerlittlestreetsandpinkandbl
ueand
Human-Computer Interaction
42
色の利用が効果的な例


れんげしすてむせいびきょうどうてんさくれい
はいこうどうきどうかつりょくこうぎれんしゅ
うかいけいがくせいめいりょうぶんり
れんげしすてむせいびきょうどうてんさくれい
はいこうどうきどうかつりょくこうぎれんしゅ
うかいけいがくせいめいりょうぶんり
Human-Computer Interaction
43
The Stroop Effect
Human-Computer Interaction
44
The Stroop Effect
はみら
かて
すと
に
かて
はみら
に
すと
に
に
Human-Computer Interaction
すと
はみら
かて
かて
に
はみら
に
かて
かて
はみら
45
The Stroop Effect
Human-Computer Interaction
46
The Stroop Effect
あか
あお
き
みど り
あお
あか
く ろ
き
みど り
く ろ
Human-Computer Interaction
き
あか
あお
あお
く ろ
あか
みど り
あお
あお
あか
47