基于视觉注意机制的船舶导航雷达显控界面设计与评价

作     者：吴潇伟 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：颜声远;柳贵福

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主      题：视觉注意 船舶导航雷达 显控界面 交互原型 视觉体验 

摘      要：随着海洋经济的崛起,中国已经成为名副其实的第一造船大国,造船业的繁荣也促进了船舶配套装备产业的发展。船舶导航雷达作为重要的航行辅助设备,在目标定位和航行避障方面的作用越来越重要,其显控界面是操作员与雷达系统交互的直接媒介,关系着操作员的使用体验,也影响着整个船舶的航行安全。但是目前国内自主研发的导航雷达所占市场份额仅10%左右,且在显控界面的设计中缺乏对视觉体验的考虑,存在产品可用性差、用户满意度低等问题。针对这一现状,本论文将从人的视觉机制出发,深入研究操作员在雷达监控作业过程中的视觉注意特性,从视觉注意机制的角度总结归纳船舶导航雷达显控界面的设计原则,并优化其设计,以提高显控界面操作过程中的视觉体验和操作满意度。本论文主要研究工作如下:首先,从生理学和认知心理学的角度对人的视觉系统和视觉注意过程进行了分析,并研究了船舶导航雷达监控作业过程中的视觉注意特性。其次,在分析了视觉注意机制的基础上,提出了基于视觉注意机制的船舶导航雷达显控界面设计原则,从图标、控件、导航、布局、色彩、交互等六个方面为显控界面的设计提供指导。此外,还对常规的界面设计方法与流程进行了分析,权衡各种方法的利弊之后,确定了基于Axure平台的船舶导航雷达显控界面快速设计方法。再次,通过访谈调研等方法,归纳整理了显控界面的基本功能与操作流程,并依据基于视觉注意机制的船舶导航雷达显控界面设计原则对其进行了优化设计,采用Axure快速原型设计方法完成了船舶导航雷达显控界面高保真交互原型的设计。最后,通过TOPSIS评价方法对优化前后的显控界面进行了视觉体验度量评价,验证了基于视觉注意机制的船舶导航雷达显控界面设计方法的有效性。