交互设计原则之菲茨定律
菲茨定律是一种主要用于人机交互和人体工程学的人体运动预测模型。菲茨定律也广泛应用于用户体验(UX)和用户界面(UI)设计中。
保罗·菲茨(Paul Fitts)
保罗·莫里斯菲茨(1912年5月6日- 1965年5月2日)是一位心理学家在美国俄亥俄州立大学(后来在密歇根大学)。他基于快速,有针对性的运动建立了人体运动模型,即菲茨定律,后来成为最成功和研究最深入的人体运动数学模型之一。通过关注他的关注人的因素在他担任中校在美国空军,菲茨成为著名的先驱之一在提高航空安全。也有迹象表明,菲茨以某种身份担任顾问,负责对所谓的不明飞行物目击者的采访,并计划着陆或心理解释如何解释不明飞行物目击事件。[2]
1965年,他去世,享年52岁。[3]
1957年至1958年,他担任美国心理学会(APA)第21部门(应用实验和工程心理学部 门)的主席。该协会现已获得Paul Fitts荣誉奖。从1962-63年Paul M. Fitts担任人为因素和 人机工程学学会主席。
起源
1954年,保罗·莫里斯菲茨建立了人类的运动系统,发现移至目标所需的时间取决于与目标的距离,但与目标的大小成反比。根据他的定律,由于速度精度的折衷,快速移动和小的目标导致更高的错误率。尽管存在菲茨定律的多种变体,但都包含了这一思想。Fitts定律广泛应用于用户体验(UX)和用户界面(UI)设计中。例如,该法律影响了使交互式按钮变大(尤其是在手指操作的移动设备上)的惯例-单击较小的按钮更困难(且耗时)。同样,用户的任务/注意区域和与任务相关的按钮之间的距离应保持尽可能短。
内容介绍
定律内容:从一个起始位置移动到一个最终目标所需等时间由两个参数来决定,到目标的距离(D)和目标(W)的大小,可以用数学公式表达为T = a + b log2(D/W+1)

获取目标的时间取决于目标的距离和大小。

两点含义:
1. 设备当前位置和目标位置的距离D越长,所用时间越长;
2. 目标的大小W越大,所用时间越短。
菲茨定律的启示
可以从Fitts定律的含义中得出GUI的多种设计准则。菲茨定律在其基本形式中说,用户必须击中的目标应尽可能大。这是从W参数得出的。更具体地说,按钮的有效尺寸应尽可能大,这意味着必须针对用户在目标上的移动方向优化其形式。
可点击对象的设计,需要设计合理的大小和尺寸。
大且近的目标元素让用户不需要做太精细的调整就可以轻易选中。小而远的按钮则意味着用户要将鼠标/手指移动比较长的一段距离,并且再进行精细的调整才能选中,这样不仅难以点击、且需要花费更多的时间。
将大按钮用于重要功能(大按钮速度更快)。将小按钮用于不希望用户执行的功能或不常用功能。
用户界面中的命令按钮和任何其他交互式元素必须通过大小与其他非交互式元素区分开。尽管看似显而易见,但用户界面设计常常忽略了按钮越大,越容易通过定点设备单击。随着交互式对象尺寸的减小,表面积会减小,从而需要一定的精确度,从而增加选择时间。
tips:注意点击热区的设计。链接,无论是文字链接、按钮链接还是图像形式,都应允许单击整个区域。
合理利用屏幕的边缘。
在屏幕的四个边缘上放置布局元素可在一维中实现无限大的目标,因此可提供理想的方案。由于用户的指针将始终停在边缘,因此他们可以以最大的速度移动鼠标,但仍然可以击中目标。目标区域沿移动轴实际上有效地无限长。因此,该准则被称为“无限边缘规则”。例如,在MacOS中可以看到此规则的使用,该菜单栏始终将菜单栏置于屏幕的左上边缘,而不是当前程序的窗口框架。

在屏幕的四个角处可能会夸大此效果。在这些点上,两个边缘碰撞并形成一个理论上无限大的按钮。Microsoft Windows在左下角放置“开始”按钮,Microsoft Office 2007在“ Office”菜单上使用左上角。这四个点称为“魔术角”。 MacOS将关闭按钮放在程序窗口的左上角,菜单栏用另一个按钮填充魔术角。

3.多重拟合:获取多个目标的时间是获取每个目标的时间之和
在尝试“调整”设计时,不仅要减少距离并增加目标大小,还要减少执行给定任务必须获取的目标总数。有两类目标:1是在网站中找到的目标(按钮、幻灯片、菜单、拖动触发点等),2是在物理世界中的目标(键盘和其上的键、鼠标、显示器上的实际位置)触摸屏等,所有这些都是目标。
4.布局: 应该将经常使用的功能分组在一起
以这种方式优化D参数可以缩短行程时间。

5.弹出菜单
允许弹出菜单而不是固定下拉菜单的UI减少了D参数的移动时间。弹出菜单比直接菜单更好地支持交互式元素的选择,因为用户不必将光标从其当前位置移开。用户可以直接从鼠标位置继续进行交互。在显示右键单击上下文菜单时,许多操作系统都使用此功能。因此,允许用户在不移动的情况下进行交互的设计有助于减少“行程时间”。

6.径向菜单设计
詹姆斯·波里兹(James Boritz)等(1991)提出了径向菜单设计。在径向菜单中,所有项目与主要目标的距离相同。研究表明,在实际实现中,还必须考虑用户必须移动鼠标的方向。对于惯用右手的用户,选择最左边的菜单项比惯用右手的菜单困难得多。从上层功能到下层功能的转换没有发现差异,反之亦然。

综上所述
菲茨定律在设计上有广泛应用,但是常常被大家忽视。随着对象大小的增加,选择时间会减少;用户起点和对象之间的距离减小,进行选择所花费的时间也会减少。相反,放置在距离用户起始位置较远的小物体需要花费最长的时间来选择。因此,我们做设计时应努力使同一序列中使用的对象彼此位置接近,还应尝试使屏幕上的交互元素尽可能大。分散开的小物件需要很长的时间来选择,尽可能避免这种设计形式的组合。



































































