Saleema Amershi, Dan Weld, Mihaela Vorvoreanu, Adam Fourney, Besmira Nushi, Penny Collisson, Jina Suh, Shamsi Iqbal, Paul N. Bennett, Kori Inkpen, Jaime Teevan, Ruth Kikin-Gil, and Eric Horvitz

ACM CHI Conference on Human Factors in Computing Systems 2019 (CHI 2019)

在这篇论文中，我们提出并研究一种新的文字输入技术。我们的技术特点是一个微型QWERTY键盘隐藏在用户食指的第一段。可以使用拇指尖轻触食指尖来执行文本输入。键盘布局优化为无眼输入，利用空间模型反映用户对食指关键位置的自然空间感知。通过一系列用户研究和计算机模拟文本输入测试，我们提出了设计和优化键盘布局的方法。结果是一个2×3网格，字母高度受限于QWERTY的字母和空间排列。我们的用户评估显示，参与者的平均文本输入速度为11.9wpm，并且在实验结束时打字速度可以达到13.3wpm。

随着可穿戴设备以及普适计算的普及，人们越来越需要一种易于携带且跨平  台通用的输入设备来进行交互。与此同时，基于拇指和食指指尖的微手势作为一  种新型的跨平台交互方式有着得天独厚的优势：快速，简单易学（把食指指尖当  作触摸板，用大拇指进行点击）而又隐蔽（有利于保护隐私）。这使得微手势特  别适合输入空间十分有限的可穿戴设备。本文的主要目标就是为基于微手势的文  字输入设计一种合理而高效的盲打键盘来论证可行性，并通过用户实验证明了这  种输入方法可以达到理想的输入效率（在完成 40 个短句后速度可以达到每分钟  最高约 13.9 个单词）。

本文采用 HCI 领域常用的原型设计、制作、展示及评估的方法。文章首先对  所研究的问题进行了阐述，提出了设计上需考虑的因素，并针对每一个研究因素  提出了解决方案。然后文章通过原型及示例应用的展示提出了解决方案。最后文  章进行了必要的评测及对未来工作的讨论。  

设计工具：文章首先开发了一套设计软件，支持用户通过简单的操作在 3D  扫描的人体模型上标出想要应用的区域，如膝盖、手肘等部位。软件自动完成所  选几何平面的铺平，以准备后续的实物切割和制作。软件预存了电路设计图并自  动在铺平的表面完成布置。同时，软件还嵌入了图形样式生成器，在不影响功能  的同时提高了设备的美观。

多层制造：本文采用了多层制造的工艺步骤。本文首先设计并制备了小型化  的电子元器件，包括电池、控制器、若干传感器等，同时采用光刻机制成波浪形  的连接铜导线，具有很好的伸缩性和可弯曲。本文考虑市面上常见的、容易买到  的、可直接进行激光切割或模切成型、且具有很好的粘附性能的材料：选用氨纶  作为基质，可提高设备的弹性和实用性；选用医用薄膜来粘接设备和皮肤，可支  持快速的贴合和去掉。在进行多层拼接时，首先将铜包板层压到 PDMS 基底上  并进行切割，然后通过热塑性的聚氨酯热敏膜与之进行键合，形成的薄膜背面贴  上之前准备的电子元器件，并将整体通过热处理与氨纶基质进行粘合。  

功能展示：本文作者通过该工艺展示了多种柔性交互界面的应用场景，包括  可以检测体温，心跳的随身贴，检测饮食活动的智能项链，检测伤口愈合情况的  创可贴，检测环境中出现的颜色的指示灯，捕捉肢体运动的传感器等。每一个设  备从设计到制作完成，都不超过 1 个小时。  

性能评测：本文通过拉伸对设备进行了应变测试。通过观察发现该工艺制作  的连接线具有很好的拉伸能力，在 171%应变的情况下其导电能力才受到明显的  影响。本文也进行了旋扭拉伸测试，并发现在旋转两圈和 70%应变的情况下，设  备的性能会收到明显的影响。总体而言，本文展示的设计方案所呈现的柔性界面  表现出了优秀的柔韧度。

本研究在 VR 中重新配置物理键盘的按键，并招募了 20 名用户来评估这种  做法的可行性。首先，让用户使用 9 个 VR 应用程序来评估在 VR 环境中重新配  置物理键盘的基本用户体验。其次，通过安全密码输入应用深入探讨了客观安全  感和感知安全感之间的关系以及感知安全感和文本输入性能之间的权衡。最后，  通过虚拟触控条应用分析了改变物理键盘的视觉表现形式对用户体验和性能的  影响。应用程序细节如下：

语言和特殊字符：对于多语言输入或特殊字符输入的场景，可以把传统键盘映射成为相应语言或特殊字符的键盘（类似于智能手机中的多语种键盘）。

应用程序快捷方式：将传统键盘中的部分按键映射成浏览器的后退、前进、刷新、主页等快捷按键。

虚拟文本处理宏：将按键映射成为 Microsoft Word 中的宏命令（插入签名/发件人地址/图片）。

窗口管理器：将键盘重新配置为窗口管理器，按下按键可以切换到对应的窗口。

照片浏览器：在键盘的一个按键或几个按键上方显示相应的照片缩略图，按下相应按键可以浏览对应的照片。

打地鼠游戏：将物理键盘重新配置为打地鼠游戏，按下地鼠相应位置的按键可以打地鼠。

安全密码输入：将物理键盘原始的按键顺序打乱，实现虚拟环境中安全输入。

虚拟触控条：将键盘上的一行 10 个按键虚拟为控制视频播放进度的触控条（类似于 MacBook Pro 上的 Touch Bar），通过按下相应按键控制播放进度。

本文通过重新配置单个按键或整个键盘的输入输出，设计了 9 个与 VR 相关  的应用程序：表情符号、语言和特殊字符、应用程序快捷方式、虚拟文本处理宏、  窗口管理器、照片浏览器、打地鼠游戏、安全密码入口和虚拟触控条，并通过招  募 20 名参与者进行用户研究，评估了在 VR 中重新配置物理键盘的可行性，发  现这些应用程序在 VR 中是可用的。研究结果表明物理键盘可以在 VR 中以多种  灵活的方式集成，作为 VR 中多种不同任务的输入设备，并且可以基于当前任务  实时进行重新配置，在未来的 VR 应用中有着光明的前景。

本文利用 VR 的沉浸性特点，通过在 VR 环境中重新配置键盘的视觉显示和  功能，评估了重新配置键盘的可行性，提出了一种在 VR 环境中集成物理键盘的  新思路。本文设计了 9 个 VR 应用，覆盖了 VR 中办公和游戏的大部分应用场景，展现了传统键盘输入在 VR 中的应用潜力。值得一提的是，本文在混合现实和增  强现实顶级会议 ISMAR 2019 上获得了最佳论文的荣誉，究其原因在于将最传统  的输入设备以一种崭新的应用形式带入了 VR 中，并通过合理的用户研究分析了  其局限性和可行性，给 VR 中的人机交互带来了更多的启发和思考。

本研究通过用户调研（user study）的数据采集方法得到了视障用户在文本输  入时点击的位置，拟合得出反映用户行为的触摸模型。算法上使用基于贝叶斯原  理的概率计算的方法预测用户的输入，通过多轮迭代的方法设计出了最小化用户  学习成本的交互设计。最后通过用户评估实验（user evaluation）来衡量整个输入  法的性能。视障用户进行文本输入时的触摸模型如下图：

本文首次将自动纠错应用到视障人士使用的读屏软键盘算法中。由于通常地  的词级别纠错算法并不符合视障用户逐字正确输入的特征，本文创新性地使用了  字符级的自动纠错算法，提高了用户输入的准确性，从而减少了输入过程中的调  整次数，提高输入速度。  

本文结合视障用户的使用行为特征，设计了一套布局自适应策略。该策略首  先保证了键盘使用时的鲁棒性，即用户可以在键盘上输入任意想输入的字符，无  论预测结果是否正确。同时，策略允许用户在不改变原有读屏键盘使用习惯的前  提下使用，从而大大减小了用户的学习成本。  

本文的用户实验评估进行地较为完备。文中实现了中文和英文两种语言以及  VIPBoard 和传统键盘两种算法下的系统原型，并让用户分别在两种语言和两种  键盘下进行文本输入。实验结果不仅表明了 VIPBoard 相对于传统键盘的巨大优  势，也说明了文中算法的普适性和实际应用价值。

Ruolin Wang, Chun Yu, Xing-Dong Yang, Weijie He, Yuanchun Shi

ACM CHI Conference on Human Factors in Computing Systems 2019(CHI 2019)

本研究开展了有 30 位视障用户参与的用户访谈和 23 位视障用户参与的设  计工作坊，提出了一套包含八类耳势动作的交互设计；基于电容传感器数据和惯  性传感器数据识别耳势动作，并在 16 位视力障碍用户的操作数据集上实现了高准确度的评估效果；最后通过有 22 位视力障碍用户参与的用户实验对可用性进  行评估。结果表明，EarTouch 易于学习，在多数任务上执行效率更高，富有趣味  性，能够保护用户的隐私并被用户所接受，用户期待将来能够在自己的手机上使  用到这项技术。EarTouch 选用的八类耳势交互动作、功能，及视障用户对于各类  动作易于操作的评分的平均值（5 点李克特量表，5=非常同意该动作易于操作）。

EarTouch 拓展了智能手机的输入能力，使得耳朵能够代替手作为触摸输入，  因而用户只需要占用一只手来握持手机。特殊地，耳朵靠近屏幕进行操作时也能  够同时用来从听筒更加隐秘地接收语音反馈。另外，使用 EarTouch 时的握持姿  态（耳朵位于听筒附近、嘴位于话筒附近）也支持用户在同一姿态下完成语音输  入。