高艷敏

摘要 為保證3D打印軟件界面操作精準(zhǔn)性與便捷性，確保操作界面可滿足不同用戶的操作需求，強化用戶體驗，本文對不同類型用戶在操作3D打印軟件界面時的操作行為進(jìn)行調(diào)查與研究，以分析不同類型的用戶認(rèn)知偏好，以此為基礎(chǔ)提出3D打印軟件界面交互設(shè)計方案及測評結(jié)果。經(jīng)過研究與論證，可確定最終設(shè)計結(jié)果可滿足不同用戶的認(rèn)知偏好，但依舊存在優(yōu)化的空間。

【關(guān)鍵詞】用戶認(rèn)知偏好 3D打印軟件 界面設(shè)計

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，軟件系統(tǒng)與硬件設(shè)備之間的融合也愈發(fā)成熟，虛擬現(xiàn)實、人工智能及3D打印軟件成為近兩年技術(shù)領(lǐng)域的熱點。但目前，3D打印軟件操作界面的設(shè)計尚無法滿足存在認(rèn)知偏好的不同用戶對于界面操作的需求。

1 基于用戶偏好的3D打印軟件的交互模型

通常的3D打印工作可拆解為選擇（編輯）模型、打印預(yù)覽、確定時間、確定打印、打印進(jìn)度及打印完成。在對用戶認(rèn)知偏好進(jìn)行研究與分析中可以確定，對于模型的選擇及編輯工作中，用戶不同，其偏好及選擇也就不同。為明確用戶認(rèn)知偏好對于3D打印軟件界面交互的影響，分別選擇10名普通與用戶及l(fā)O名專業(yè)用戶，進(jìn)行硬聚類算法分析，明確兩種用戶在兩個操作環(huán)節(jié)中所表現(xiàn)出來的認(rèn)知偏好。選擇本地模型及定制模型。操作時，用戶可采用默認(rèn)設(shè)置或高級設(shè)置。經(jīng)過硬聚類算法分析，將用戶認(rèn)知偏好劃分為A、B、C、D四種類型，分別顯示實驗用戶對于3D打印軟件的操作偏好。如表1所示。

1.1 不同類型用戶操作行為分析

基于以上實驗，對不同類型用戶的操作行為進(jìn)行分析。普通用戶對于3D打印的認(rèn)知較少，未能明確3D打印軟件的科學(xué)技術(shù)，以及對于打印模型的設(shè)計能力。在打印隨機模型時，普通用戶更加關(guān)心模型打印是否可行，以及3D打印成型之后的效果，因而會選擇本地模型及默認(rèn)設(shè)置，以自動打印簡單的模型。普通用戶并不會對打印目標(biāo)模型設(shè)計加以修改，可能會基于打印需求編輯打印尺寸。普通用戶更加關(guān)心打印所消耗的時間，對于實際設(shè)計參數(shù)及技術(shù)參數(shù)的關(guān)心不足。

與普通用戶不同的是，專業(yè)用戶具備足夠的技術(shù)水平，在實驗中表現(xiàn)出強烈的目的性，會以目的為導(dǎo)向，對打印模型及技術(shù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，或自行設(shè)計打印模型。專業(yè)用戶會主動嘗試多種技術(shù)參數(shù)的不同組合，對3D打印結(jié)果進(jìn)行比對，以確定更加契合自身實際需求的設(shè)計配置，專業(yè)用戶會更多地進(jìn)行個性化地操作與選擇。

1.2 用戶行為的一致性偏好分析

對于兩種用戶而言.在實際的界面操作流程上，具備一定的一致性，具體表現(xiàn)在對基礎(chǔ)流程的操作，都需要進(jìn)入操作界面，點選模型，確定參數(shù)并加以調(diào)整，打印預(yù)覽，確認(rèn)打印，查看進(jìn)度及打印完成。在完成打印動作之后，會返回到主頁面。用戶操作行為的一致性可以概括與總結(jié)為兩種類型，分別為自主操作及實時瀏覽。自主操作具體包括界面操作、模型選擇、模型編輯及打印操作。

1.3 用戶行為的差異性偏好分析

不同類型用戶在基礎(chǔ)操作方面具有一致性，但同時也存在操作偏好的差異，具體表現(xiàn)在3D打印的部分流程中，具體表現(xiàn)為3D打印模型選取方面，普通用戶會選擇隨機模型及通用參數(shù)，專業(yè)用戶會進(jìn)行設(shè)備設(shè)置及模型編輯，主要是有兩類用戶的知識背景及技術(shù)水平?jīng)Q定的。

1.4 3D打印軟件交互模型設(shè)計方法

基于用戶操作認(rèn)知偏好的異同，對3D打印軟件交互界面模型加以構(gòu)建，對操作流程加以調(diào)整：模型添加一模型點選一模型預(yù)覽（編輯）一模型確認(rèn)一模型打印一打印完成。

在操作中，用戶可通過該交互界面完成操作，打印3D模型。所設(shè)計交互模型可劃分目標(biāo)模型種類，具體包括本體模型、云模型、外部模型及簡易模型等，并基于這一前提，劃分實施瀏覽的階段類型，確保瀏覽模型與信息狀態(tài)之間的匹配性。點選模型之后，用戶可通過界面操作進(jìn)行模型規(guī)格編輯、基礎(chǔ)設(shè)置、高級設(shè)置等，或直接選用默認(rèn)設(shè)置。3D打印正式開始之后，用戶可通過該界面查看打印時間、打印進(jìn)程及噴頭落點等信息，打印的可進(jìn)行暫停操作或繼續(xù)操作，在完成打印之后，自動跳轉(zhuǎn)至主頁面。

2 基于用戶偏好的3D打印界面設(shè)計與評估

2.1 方案設(shè)計

A設(shè)計方案：以用戶認(rèn)知偏好為基礎(chǔ)，設(shè)計3D打印軟件交互模型，可通過對圖標(biāo)的點選來確定打印模型，可對打印模型的數(shù)量進(jìn)行選擇。該交互界面的主頁提供多種基本操作，可采用軌跡球進(jìn)行界面操作。該設(shè)計方案提供常用打印模型及基礎(chǔ)參數(shù)，可通過用戶操作指導(dǎo)掌握界面的操作方法。

B設(shè)計方案：在界面的主頁面提供打印模型的選擇，點選打印模型即可進(jìn)行下一步操作。主頁面中對基礎(chǔ)模型及基礎(chǔ)參數(shù)加以隱藏，可通過拖動操作控制打印模型的模糊尺寸，或可進(jìn)行精準(zhǔn)尺寸與規(guī)格控制?？赏ㄟ^文本提示或語音提示掌握界面操作方法。

2.2 方案測評

為保障更好的界面設(shè)計效果，對兩種設(shè)計方案進(jìn)行性能測評工作。同樣選隨機擇專業(yè)用戶及普通用戶各10名，隨機選擇設(shè)計方案進(jìn)行進(jìn)行操作，完成3D模型的打印。經(jīng)過測試可以確定，A設(shè)計方案的測評中，共計產(chǎn)生誤操作69次，分別集中在11個操作環(huán)節(jié)中，而B方案的測評中，共計產(chǎn)生誤操作35次，分別分布在12個操作環(huán)節(jié)。相比之下，B設(shè)計方案的所造成的誤操作更少，可選用B方案進(jìn)行3D打印軟件界面的交互設(shè)計，并對該方案加以優(yōu)化及改進(jìn)，以此減少誤操作的可能性，提高操作精準(zhǔn)性。

3 結(jié)語

基于用戶認(rèn)知偏好，提出兩種3D打印軟件界面交互設(shè)計方案，并對這兩種設(shè)計方案進(jìn)行測試與評估。經(jīng)過測試可以得知，其中第二種設(shè)計方案更加能夠滿足大多數(shù)用戶偏好，但依舊存在一定程度的誤操作問題，依舊需要通過界面優(yōu)化與改進(jìn)以避免這一缺陷。

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