菲茨定律与未来交互方式

2017-07-19 12:46:00

未来已来，随着科技的不断发展，交互的方式也发生巨大的变化，它正一步步颠覆着我们的生活习惯。

来让我们一起看看费茨定律是个啥？

百度all in AI之后，前天发布了无人驾驶的Apollo（阿波罗）系统，随着李彦宏被堵在五环的消息刷遍朋友圈，互联网圈好像一夜之间好像都在对未来的无人驾驶充满遐想。

尤瓦尔·赫拉利在《未来简史》中令人最眼前一亮的就是信数据得永生的概念，在数据积累到2016这个节点之后。仿佛什么东西如果不粘上大数据、智能算法和AI你都不好意思写BP。

进入今天交互闲谈的主题，在很多展现未来科技的电影和美剧中，我其实有着重留意他们对于未来设备的交互方式。不同的导演为我们展现了各自心目中对于未来人机交互的遐想，有双手多点交互，眼动追踪交互，语音识别交互等等。

有心人不禁会问，人机交互方式的发展到底是否有所据可依？在上一篇文章：《app中的交互手势和意符设计》中我阐述了关于屏幕上的交互方式的“据”，并且从长远来看，倘若在人类与未来科技交互未摆脱『界面』这个范畴的话，那交互方式仍然绕不开触控。

在这里引入一个交互设计定律：费兹定律（Fitts’ Law）

费兹定律（Fitts’ Law）是心理学家 Paul Fitts 所提出的人机介面设计法则，是一种主要用于人机交互中的人类运动的预测模型。它主要定义了游标移动到目标之间的距离、目标物的大小和所花费的时间之间的关系。

定律的表达式如下图：

解释之前需要事先明确，费兹定律这个公式描述的是PC端鼠标点击事件的操作花费时间，虽然如此，但其实他对app中手势交互和意符设计有深远的影响，同时也对于未来科技的交互方式的推测起着指引作用。

关于这个公式的推演和发展比较复杂，我尝试追本溯源的探索了一下这个公式最初的的推演，在这里就不多做介绍，有兴趣的可以去认真阅读Wikipedia中的相关定义，在这里只做最基本的科普性解释：

回到公式本身，其中：

MT 代表平均完成这次操作所花费的时间，a和b是一个取决于输入设备选择的常数， a代表系统一定会花费的时间（理想耗时），b 是系统速率（不同设备的a和b大抵也是正态离散分布在一条函数上，大家只需要了解a和b是一个常数就行了），ID是负责度指数，他的值是后面这个log函数；log里面的D是指从光标（指示位置）与目标中心的距离，W指的是点击目标宽度，同时W也是容许用户犯错的最后边界。

如上图所示，解释一下，就是如果光标现在在任易地点想要去点击目标target，最短路径一定是D，最短路径上容错的最长路径是D+W，只要水平上移动超过了D+W你就点不到了，而这个点击动作所耗的时间是一个常数加上一个以D为正比W为反比的函数的和。

上面没读懂就算了，主要看结论，那费兹定律这能给到我们什么启示呢？

结论：目标越大，完成点击越快，时间越短。同样地，目标越近，指向越快，完成点击时间越短。也就是说，定位点击一个目标的时间，取决于目标与当前位置的距离，以及目标的大小（在特定场景下，当然还会有其他因素，但这并不在我们今天的讨论范畴）。

关于费兹定律在PC端网页设计和app设计中的应用，在这里我就不多说了，网上大把大把这样的文章，我主要想谈的是费兹定律对于未来交互方式的影响。

在可以预期的未来，当科技发展到不是物理屏幕，而是光投屏或者别的方式的时候。

可以预言的是，只要屏幕智能达不到脑控或者眼控，其满足的交互方式一定是：

1.多点触控 + 手势感应 + 眼控识别

先说说多点触控，大家印象最深的多点触控其实是pinch操作，双指放大缩小一张图片。其次就是ipad上多指向上推启动任务后台管理器，这个功能其实和iphone里面双击home键是一样的，但是由于ipad屏幕比较大，所以额外引入了这种交互方式。

前几天和几个交互小伙伴喝茶聊天，我们一致的观点都认为其实现在手机端的交互手势是已经很固定了，而且点击啊，滑动啊这些交互手势其内在的用户心理预期也基本成熟，如果需要在交互方式上有大的创新，大概就需要等到下一轮科技的刺激，或者等到无屏幕的时代。

多点操控其实在很多关乎未来的电影里面都有描述，比如远程操控一个无人驾驶的飞机，比如操作一个更加复杂的数据工作台。

这些未来一定会出现的更加复杂的交互方式，一定也会受到传统交互手势和交互定律的启示，比如这个交互：

将流媒体变为上下两轨，每一个时间段展示一个帧截图，屏幕尽头是无限延伸的轨道，这时候如果要设计滑动整个轨道的交互方式，一定是五指触碰然后滑动。

那比如我们需要设计一个非线编的交互方式，使得第一屏的视频A放到第五屏的视频B前面，那这时候需要做的大概是长按拎起视频A，然后另一只手五指滑动轨道到第五屏，再把视频A拎到B前面，而这里采用的就是通过五指滑动这一个手势，减小了费兹定律表达式中的D，从而使得这个操作时间更快。

其他的例子其实还有很多，大家多留心身边的科幻电影中的交互就好。

关于眼控识别，我能想到的脑洞是用于定位和拖拽交互。比如还是上面的那个例子，如果引入眼控的话，大概流程是长按拎起视频A，然后眨三下眼让系统识别你开启眼控拖拽，然后你看着第一屏的信息，通过眼动快速滑到第五屏，再把视频A拎到B前面，完成整个交互，然后再眨巴三下眼，系统识别到关闭眼控拖拽。

关于其他的未来交互方式，语音交互一定也算在其中。

2.VUI（Voice User Interface）

上周我去参加了IxDC，听了一场关于VUI的专题演讲，这个概念其实自从电影《Her》出来之后就越来越受到交互设计师的关注。

其实与其说是Interface，我倒觉得这个Interface应该写作Interaction（交互协作）更为恰当，大家看电影《Her》中，或者去看《星际迷航》、《星际穿越》、《生化危机》中，他们操纵大型设备更多的时候是靠语音直接输入指令的。这样做当然更加高效便利，他甚至已经超出了触控交互，不在墨菲定理所能起作用的范畴之内。

但是脑洞一开，VUI其实需要很成熟的语音识别反馈技术，如果技术尚未成熟，那就需要花费大量的用户教育成本才可以大力推行。

我曾经理想的点外卖场景是打开一个app，它传来磁性的妹子声音问你现在想要吃点啥？然后我说我也不清楚，但是想吃辣，然后她说给你推荐了人气最高的酸辣鱼，冒菜和麻辣香锅，然后我说行就酸菜鱼吧，40块钱以内直接下单，要快。于是整个流程结束。或者它报出的没有我想吃的，然后我说你把附近最火的辣的东西列出来我看看，然后马上屏幕上出现分好类的item列表，我再手动选择也可以。

让我们来期待这一天。