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第六届人为因素和人体工程学应用的国际会议（AHFE 2015）和附属会议，AHFE 2015

交互式多媒体艺术装置（IMAI）设计中的人为因素

1沙特阿拉伯利雅得苏丹王子大学计算机与信息科学学院

2沙特阿拉伯利雅得King Saud大学软件和知识工程研究组

摘要

这项研究将揭示如何改善交互式艺术装置与观众之间的互动。 将介绍各种研究和正在进行的案例研究的综合分析和感官评估。认知，人类知觉和社会文化因素。 这项研究的主要目标是：通过考虑交互性方面的人为因素，来提升用户体验并将其提升到更高的水平，因为我们人类具有不同的认知和感知水平，这将构成我们对IMAI的体验的不同。

关键词：互动多媒体艺术装置; 人为因素; 社会文化因素; 跨学科设计; 需求工程

1. 介绍

互动艺术（IA）是新媒体的新兴概念之一[1]，它加入了艺术与科技以加强艺术家的信息传递。 互动艺术的主要范式围绕三个要素：形式，内容和功能[2]。 IMAI是IA中硬件（HW）和软件（SW）组合的结果，并且将多媒体作为与观众互动的媒介。 IMAI包括互动艺术中的前两个元素，硬件构成实体并且软件丰富内容。但是除硬件和软件外，第三个元素（即Function）还包括用户作为新的触发元素。 因此，用户参与IA范例的主要基础之一是：人类因素和人体工程学在IMAI的设计和开发中发挥重要作用。

在信息系统的软件工程中，需求工程（RE）阶段是在设计阶段之前，其中第一个需求规格列表作为Input [3]输入到需求工程中。 然而，在这种跨学科类型的项目中，需要具有不同背景和专业的各种团队成员共同协作，IMAI迭代开发生命周期中的再设计与需求阶段重叠。 需求的进展会反射性地影响设计，在迭代过程中，设计人员将根据讨论的需求添加他/她的输入，并将其映射到设计中，反之亦然，艺术家可能会在其设计中需要额外的想法，结合现有的要求进行相应修改才能制定出来[4]。

背景

敏捷宣言原则强调了客户参与项目开发的过程以及开发人员和项目经理的重要性[5]。 然而，促使顾客参与各个发展阶段并是顾客代表他/她自己，其中代表顾客决策权的其他代表可以替代他/她。 这种替代可能会导致未来的冲突，因为该代表对用户需求的了解有限。 客户可能不是系统的用户，因为很少有用户充当客户[6]，但他们完全有权力建议和批准系统功能[7]。

以前的团队已经研究了客户和用户在敏捷开发方法中的角色，而不仅仅是他们在设计和开发阶段的实际参与。这提高了对进一步研究的需求，例如[9]详细阐述了用户和客户参与的主题。

根据IMAI在各个阶段发展的变化性质，采用一种协作方法，使所有各方可以在迭代周期中一起工作。 因此，参与式设计方法[9]被选定在整个研究阶段进行。

参与式设计在交互多媒体艺术装置中

参与式设计（PD）是一种设计方法，包括用户和客户在整个设计和项目开发阶段的广泛参与和协作[10]。 作为一个多学科项目，将角色和责任分配给团队中具有不同专业知识和背景的参与者，将赋予用户功能性的参与，与其他团队成员一起高效地执行他们的任务[9]。 IMAI的艺术家佩戴着顾客和用户的帽子，因此; 参与者（例如艺术家和设计师）的角色是信息性的，咨询性的和参与性的。

活动从确定项目范围和确定其目的和目标的初始阶段开始。 然后定义系统的功能（即功能性和非功能性

需求），将功能优先化为任务开发组。 所有阶段都包括用户作为主动参与者，他/她扮演指定的角色，并最终达到满足系统开发人员和用户的结果[9]。

IMAI的设计，特定工具的选择和技术的选择取决于艺术家的需求和愿景。 交互性在设计和选择工具的方面中起着重要作用。 不同的互动类别可能会从现有的四个类别中采用[14]：

1. 静态：艺术对象和观众之间没有明确的互动，响应可能只隐含在观众的情绪中;
2. 动态被动：艺术品发生变化的触发器不需要任何人为干预（如温度和内部机制）;
3. 动态交互：将人类旁观者与动态被动触发器一起作为触发器;

动态交互（变化）：与第二和第三类别触发器一起，存在修改代理（即软件或人类），它改变了艺术对象反应所基于的规范。 每一次新的互动都将基于对以前互动的回应。

交互多媒体艺术装置的设计因素

IMAIC的设计中有不同的影响其过程的因素，其中交互方面需要考虑的是，多媒体内容以及团队成员之间的沟通。 相互作用设计模式，社会文化因素，人为因素和人体工程学以及其他设计因素都被选中作为加强IMAI设计阶段的手段。

• 1. 交互设计模式

模式语言是团队成员之间知识沟通的一种手段。 在每个模块描述问题的地方，提出问题和解决方案以及解决方案的理由。 模块被用来描述业务领域，特征和早期阶段的流程，以指导系统的初始定义并形成其概念设计[11]。 模式集合构成了一种模式语言，其中已经写好的模式可以被重用并被添加到您拥有的语言池中。 Borchers [11]为交互式展品的交互设计确定了一种模式语言。 它简化了艺术家，设计师和系统工程师之间的翻译需求。 正如Alexander [15]所建议的，模式语言的使用支持PD方法。

• 1. 人为因素和人体工程学（HF＆E）

交互性已经将用户对艺术作品的参与带到了先进水平，IA的观众可以参与激发IMAI在不同触发器（例如身体动作和手势）中的交互[14]。 他们对自己对艺术作品的看法进行评论，而不是在精神上感知它。

国际人体工程学协会[16]将人为因素和人体工程学定义为“关于理解人与系统其他要素之间相互作用的科学学科，以及应用理论，原理，数据和方法进行设计以优化人类健康和整体的系统性能。“

如表1所示，HF＆E包含三大类; 每个分支到一个或多个子类别。

表1.人为因素和人体工程学。

类别 子类别 设计注意事项

物理（即感官）

触觉 1.能够重新定位对象

1. 能够按下触摸屏
2. 能够在头部运动的范围内（即上，下，左和右）看到特定距离和角度的显示，

光学 1.视觉显示的清晰度（即观众的接受视觉分辨率）

1. 区分颜色的能力（即考虑色觉不足[17]）
2. 能够感知光线并将物体可视化听觉 1.能够听到播放音频
3. 能够感知特定频率范围内的音频
4. 感知媒体的清晰度

类别 子类别 设计注意事项

认知 知觉 1.理解可视化内容的能力

• 1. 理解音频含义的能力
  2. 理解对象内存运动背后的含义或原因的能力 检索短期或长期记忆的能力

推理 1.分析显示媒体的原因和逻辑的能力

2.分析交互的原因和逻辑的能力

运动反应

能够在安装空间中行走

组织（即感知）

结构 1.理解安装空间中物体结构的能力

2.理解安装空间中的对象之间的关系的能力

政策 理解交互策略和规则的能力

流程 理解交互过程顺序的能力（即交互开始和结束的时间和地点）

• 1. 社会文化因素

社会和文化因素可以从一个角度表示; 社会文化因素。 在制作多媒体内容时，由于目标人群可能属于的各种文化范围，所以嵌入社会文化因素（SCFs）是相当重要的。 为了让艺术家在不引起任何进一步文化争议的情况下向观众传达他们的信息和愿景，社会文化因素将被视设计的一个因素。 此外，设计一个IMAI成为观众参与的一种体验[13]，他/她将在整个互动过程中经历一段长度不一的旅程。 在装置中以观众的文化和背景为支持，可以加强他/她对设施的主观感受[18]。因此; 增加了消息对流的可能性。

SCF对多媒体内容的影响可以分为两部分：一部分影响制作内容的元素，另一部分影响这些元素如何相互作用。

社会文化因素从低级特征（例如形状和颜色）到高级语义[19]（例如显示文本的方向;从右到左或从左到右）不同。 它们在内容类型（例如视觉或听觉）的相关性和重要性方面也有所不同。

由于世界上约有7000种语言[21]，语言位于因素列表的顶部。 它的价值在于理解所产生的多媒体的基础，语言是听觉和视觉（即书面）内容的基础。 因为有400多种国家[22]，所以在一个国家内，语言可能会有所不同，例如印度。因此，在这个国家内有许多不同的文化。因此， 方言也可以在内容中进行研究，以便精确定制一个特定的群体，而不是相似的文化群体。

目标文化中不同的信仰和价值认知也非常重要，因为内容的接受度很大程度上取决于它们。 如果装置内容包含冲突的地方不是观众理解的地方，他们可能不会认为它是对的，甚至会表示他们的不满; 因此，降低了接受率，反对制作内容的目的。 例如，在一部针对儿童的动画电影中，包括耶稣的人物和绘画，将在穆斯林文化中被高度拒绝，因为它包含的内容违背了他们的信仰和价值观。 因此，它们是解决这些问题的关键因素。

教育水平也是影响多媒体内容理解率的SCF之一。 它不仅影响学术知识水平，而且影响价值观和道德观，教导如何感知

人物的想法。 这会影响理解可感知的内容和展示它的机制。

还有许多其他因素需要考虑，如象征主义，社会实践和社会结构[23]。 对于同一个符号的不同解释在不同文化之间可能会有很大差异，例如带手势的V形标志的含义是他们拍照时的和平标志，而它类似于比利时和其他文化的胜利。 而社会结构及其不同的社会形态可能会影响其内容。 例如，制作包含视觉（例如豪宅）和听觉（例如涉及昂贵品牌的词）的内容的多媒体，可能不理解人们的富裕的生活所指示的这些内容。

• 1. 额外的设计因素

此外，还有四种策略影响IMAI等公共接口的设计; 想象力，表现力，秘密和悬念。 这些方法与两个概念有关; 操纵和效果。 其操作将触发IMAI中的交互，效果是操作的结果（例如打开灯光或播放音频）。 表2根据它们与操作和效果的关系说明了这些策略。 [13]。

表2.与操纵和影响有关的其他因素。

这种分类法与四种策略相结合，支持Borchers的交互式设计模式语言

的展品[11]，因此; 它增加了本研究中建议的IMAI的设计过程。

结论

本文向我们综述了影响IMAI设计过程的各种因素。 每个因素都针对设计的一个特定方面，交互式展品的互动模式语言是各个团队成员之间沟通的一种手段，在设计互动和多媒体内容时应考虑HF＆E和社会文化因素。 IMAIs。 最后，考虑到所有情感因素，PD方法是一个包含所有设计活动的容器。

参考

1. A. Trifonova和L. Jaccheri，“在交互式安装艺术中实现良好的软件工程实践”，2004年。
2. F. Pais，“评估互动艺术中戏剧的影响”，艺术研究，2012年第1-12页。
3. W. Helmy，A. Kamel和O. Hegazy，“敏捷环境中的需求工程方法学”，Int。 J. Comput。 科学。 问题，第一卷。 9，没有。 5 5-3，pp.293-300，2012。
4. A. Trifonova，L. Jaccheri和K. Bergaust，“交互式安装艺术中的软件工程问题”，国际艺术与科技期刊， 1，没有。 1. p。 2008年4月43日。
5. J. Highsmith，敏捷软件开发生态系统。 2002年。
6. A. Martin，R. Biddle和J. Noble，“XP客户在实践中的作用：三项研究”，Agil。 开发。 Conf。，2004。
7. H. Robinson和H. Sharp，“技术实践的社会方面”，极限编程和软件工程敏捷过程，Springer，2005年，第100-108页。
8. H.罗宾逊和H.夏普，“XP文化：为什么十二种做法都是并非最重要的事情”，Proc。 AGIL。 开发。 CONF。 ADC 2003,2003。
9. K. Kautz，“参与式设计活动和敏捷软件开发”，通过扩散信息系统的人类效益设计科学研究，Springer，2010年，第303-316页。
10. EB-N。 SANDERS，E. BRANDT和T. BINDER，“组织参与式设计工具和技术的框架”，

PDC 2010

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