IT-universitetet MDI Interaktionsdesign Interaktionsdesign Grafiska gränssnitt 6p HT 03 Projekt 3 Icke-traditionella grafiska gränssnitt Grupp 6 Theresa Harmanen, Linus Kjellqvist, Emma Thunström och Calle Tornéus
1 INLEDNING...1 2 ANVÄNDAR- OCH UPPGIFTSANALYS...1 2.1 MÅLGRUPP... 1 2.2 ANVÄNDNI NGS S I T UAT I ON... 1 2.3 HUR DYKDATORER SER UT OCH HUR DE ANVÄNDS... 2 3 KRAVANALYS...3 4 DESIGN...3 4.1 TEKNI KLÖS NI NGAR... 4 4.2 INT ERAKT I ON... 4 5 PROTOTYP OCH DESIGNMOTIVERINGAR...4 5.1 UT FORMNI NG AV I NS T RUMENT... 5 5.2 PLACERI NG AV I NS T RUMENT... 7 6 SCENARIO...7 6.1 DYKA EFT ER SNÄCKOR... 7 7 TANKEGÅNGAR UNDER DESIGNPROCESSEN...7 R E DOVI S NI NG AV PER SONLI GA I NS AT S ER...9 R E F E R E NS E R...10 B I L AGA 1 SKISSER... I B I L AGA 2 PROJICERING... III B I L AGA 3 INSTRUMENT... I V
1 Inledning I det här projektet har uppgiften varit att designa ett icke-traditionellt grafiskt gränssnitt. Gränssnittet ska antingen vara anpassat till en annorlunda miljö som är stressig eller mörk, eller visas på en stor eller liten skärm. Vi har valt att arbeta fram ett gränssnitt för en dykdator som ska vara integrerat i dykarens cyklop. Det tillåter att dykaren har händerna fria samt innebär en sak mindre att bära med sig vid dykning. En dykdator visar information som till exempel vilket djup dykaren befinner sig på, vilken luftmängd som finns kvar i tuberna, hur länge dyket har pågått samt hur länge han eller hon kan stanna kvar under vattnet enligt förprogrammerade dyktabeller. En dykare måste vid behov ha tillgång till denna information vilken är livsviktigt för dem. I rapporten kommer först en användar- och uppgiftsanalys. Sedan följer en kravanalys. Efter det beskriver vi designen av dykdatorn och vår prototyp. Sist tar vi upp tankar om problem som förekom under arbetet. 2 Användar- och uppgifts analys Vi har intervjuat ett antal dykare som idag använder sig av olika typer att dykdatorer och analoga instrument. Vi bad dem beskriva användningssituationen och vilka problem och stressmoment som kan upplevas när man är under vatten. Vi frågade dem också hur de använder sin dykdator samt hur ofta, vilka funktioner de tycker en dykdator ska ha samt hur de tycker att dykdatorer ska vara utformade. 2.1 Målgrupp Vår målgrupp är sportdykare i åldern 15 år och uppåt. Vår artefakt lämpar sig för dykare som har dykt ett tag och börjat skaffa en egen dykutrustning. Den riktar sig inte till yrkesdykare eller nybörjare. För en nybörjare är det oftast inte aktuellt med en dykdator. Nybörjare måste i början alltid dyka med en mer erfaren dykare vilken även planerar dyket. En yrkesdykare har ingen användning av en dykdator eftersom de arbetar efter fastslagna tider. 2.2 Användningssituation Dykdatorer används vid sportdykning. Det innebär att de används under vatten och i olika situationer under vatten. De används både vid söt- och saltvattensdykning samt i olika undervattensmiljöer. Det medför att ljusförhållanden och färger kring användaren är föränderliga. Vid dykning finns alltid en viss stressfaktor vilken varierar från person till person beroende på psykologiska och fysiologiska faktorer samt erfarenhet. Stressen kan bero på olika saker men en stor bidragande orsak är att man är hjälplös under vatten. Man kan, som en av de personer vi intervjuade beskrev det, inte köra åt sidan och parkera om något går fel som vid bilkörning. Tidigare erfarenheter påverkar också stressen man kan uppleva vid dykning. Färgseendet förändras under vatten beroende på vilket djup man befinner sig på. Orsaken till det är sättet på vilket ljusstrålarna bryts i vatten. Ljuset absorberas av 1
vattnet vilket gör att färger försvinner och det blir mörkare ju djupare man befinner sig. Röd färg som har längst våglängd, försvinner vanligtvis först i färgskalan. Den färg som försvinner därefter är orange som är synlig till cirka 15 meters djup. Blå och grön är de färger som framträder tills ljuset försvinner. Bild 1. Färgskala under vatten Våra intervjupersoner beskrev hur de intryck man får under vatten är starkare än normalt. Andra faktorer som påverkar en dykare är till exempel vattentemperaturen och om det finns strömmar i vattnet. En dykare kan råka ut för så kallad kvävenarkos som innebär att andelen kväve i blodet blir för stor. Kvävenarkos upplevs ungefär som alkoholberusning. 2.3 Hur dykdatorer ser ut och hur de används Det finns många olika sätt för en dykare att få tillgång till den information som är nödvändig. Den mätutrustning som är oumbärlig för en dykare är manometern som mäter trycket i lufttuberna, djupmätaren som visar vilket djup man befinner sig på samt det största djup man varit på, och klockan som visar hur länge dyket har varat. Den här mätutrustningen kan idag antingen sitta på armen eller i en konsol kopplad till lufttuben. Gemensamt för båda sätten är att de innebär en extra sak att ha med sig och hålla reda på under dyket. Det finns både digitala mätare och analoga. När det gäller mätinformation som på något sätt är relativ tyckte våra intervjupersoner att analoga instrument var att föredra. Analoga instrument kan vara lättare att tolka då man har något man kan se ett förhållande till, en full eller halvfull lufttub. Med analoga mätare är det lättare att snabbt uppfatta situationen medan digitala instrument kan ibland vara svåravlästa. Annan information presenteras bättre genom digitala instrument, detta kan vara aktuellt djup, maxdjup samt återstående dyktid. Vissa signaler kan vara svåra att tolka. Ett exempel på det är när dykaren gör en för snabb uppstigning. I flera dykdatorer visas då en uppåtpekande pil som blinkar 2
tillsammans med ordet slow. Detta kan vara förvirrande då det kan tolkas som att man stiger för långsamt istället för tvärtom. För erfarna dykare är detta inget större problem utan det är mer aktuellt om man inte är så van eller eventuellt om man drabbas av kvävenarkos. Det finns flera olika sätt att kombinera instrument i samma presentationsenhet. Vissa av datorerna har ljudsignaler när de varnar för till exempel för snabb uppstigning. Detta tyckte våra testpersoner var positivt. När vi frågade hur ofta de tittar på sina mätare svarade de flesta att de gör det mer sällan än de borde. Det främsta skälet de angav var att de var upptagna med att simma och titta sig omkring. Andra skäl till detta är att man är upptagen med händerna, till exempel då man fyller luft i dräkten eller västen, lyser med ficklampan eller arbetar med kniven. Många dykdatorer visar förutom den information som beskrevs ovan även ytterligare fakta. Denna information kan ibland upplevas som överflödig. Det kan vara information om vattentemperatur och återstående dyktid beräknat på hur mycket luft man har kvar etcetera. 3 Kravanalys Här beskriver vi de krav som finns på vår dykdator. Kraven är grundade på vad som framkommit i användar- och uppgiftsanalysen. Datorn ska fungera under vatten och då både i söt- och saltvatten samt i värme och kyla och vid isdyk. Den ska fungera på olika djup med vad det innebär för olika ljusförhållanden och färgförhållanden Den information som ska visas är aktuellt djup, maxdjup, lufttryck i tuberna, kvarvarande dyktid, dekompressionsinformation, hur länge dyket pågått och ytintervallstid. Informationen ska presenteras på ett effektivt sätt. Den ska vara lättillgänglig och risken för misstolkning ska vara så liten som möjligt. Relativ information ska presenteras i form av analoga mätare. Den ska varna vid fara med ljudsignaler. Samma ljudsignal för alla varningar, inte olika eftersom de kan vara svåra att skilja från varandra. Varningssignaler ska ha lång varaktighet så att användaren hinner reagera Man ska ha händerna fria för att kunna utföra andra sysslor samtidigt som information presenteras på datorn. 4 Design Dykdatorer brukar sitta på dykarens arm eller i en konsol kopplad till tuben. Dessa har i allmänhet digitala siffror som förmedlar informationen. Vissa av de vi intervjuade nämnde att det kan vara svårt att läsa av och förstå digitala siffror vid vissa djup och i vissa situationer. Detta förekommer på grund av att människan förändras mentalt och 3
fysiskt under dyk. Det som är självklart vid ytan kan bli förvirrande vid 30 meters djup. Därför har vi undersökt vilka mätare som är möjliga att presentera med en analog representation. Vi har gjort valet att placera gränssnittet i dykarens cyklop. Anledningen till vårt förslag att integrera informationen i masken är att dykaren då får båda händerna fria och slipper titta på sin dykdator. Då behöver inte dykaren släppa fokus från det han eller hon tittar på eller den uppgift han eller hon utför. Dessutom tar vi bort en extra pryl som annars tillkommer vid dykning. 4.1 Tekniklösningar Semitransparent glas i cyklopen där bilden ska projiceras Projiceringsverktyg i cyklopen Sensorer som känner av till exempel djup och tryck i tuben Trådlös kommunikation mellan förstasteget (som sitter på tuben) och dykdatorn Icke luftintegrerat system, det vill säga att det inte ska finnas några slangar kopplade till dykdatorn. Batteri och processor i cyklopen Batteriindikator för kvarvarande batteri i cyklopen. Uppkopplingsmöjlighet till stationär eller bärbar dator Förprogrammerad dyktabell i datorn. Dyktabellen bestämmer dyktider på olika dykdjup. Klocka som håller reda på hur länge man har dykt. Koppling mellan klocka och dyktabell för att kunna visa kvarvarande dyktid 4.2 Interaktion Indata till dykdatorn är en ström av information från olika mätare och sensorer. Det finns en tryckmätare som mäter tryck i lufttuben, den har trådlös kontakt med datorn. En sensor i datorn mäter trycket i det omgivande vattnet, vilket omvandlas till djup. I datorn finns programvara som räknar ut kvarvarande dyktid vilken beräknas utifrån förprogrammerade dyktabeller, vilka bygger traditionella tryckta dyktabeller. Användaren interagerar genom att läsa av data då den presenteras, användaren kan även välja att visa information genom att trycka på en knapp på cyklopen. Om samma knapp trycks in igen kommer informationen att försvinna. 5 Prototyp och designmotiveringar Vår prototyp består av gränssnittet som ska projiceras i en cyklop. Vi har valt att koncentrera oss på vilka mätare som ska finnas med samt deras utformning och placering. Vi har valt ut mätare enligt principen att så lite information som möjligt ska vara synlig (Lohrenz). De mätare som finns med och varför de ser ut som de gör kommer vi att beskriva nedan. 4
5.1 Utformning av instrument Manometern, som visar hur mycket luft som finns i tuben, har vi valt att visa som en analog mätare. Det gör vi eftersom det handlar om information som är relativ vilket en del av de intervjuade tyckte var lämplig att presentera analogt. Manometern presenteras på samma sätt som en analog luftintegrerad manometer i en konsol. Den ser ut som en båge som är smal på vänster sida och sedan ökar i bredd mot höger. Det finns en nål som visar hur mycket luft som finns. Bågen är graderad från noll bar på vänster sida till 400 bar på höger sida. Mellan noll och 50 bar är mätaren markerad med en röd tårtbit för att visa att det inte är mycket luft kvar. Mellan 50 och 100 bar är bågen gulfärgad som en förvarning att luften börjar bli låg. Resterande del av skalan är graderad i 100 bars intervaller. Från 100 bar och uppåt är bågen grön så att man lätt kan se att det finns mycket luft kvar, bågen är på denna sida även bredare för att förstärka detta. I takt med att luften i tuben minskar sjunker nålen och den delen av bågen som är till vänster om nålen blir vit. Det är för att användaren tydligt ska kunna avgöra hur mycket luft han eller hon har kvar. De flesta analoga manometrar ser ut på det här viset och vi bestämde att behålla utseendet från dessa för att det är inarbetat och användarna känner igen sig. Precis som på analoga manometrar har vi valt att gradera skalan till 400 bar trots att man oftast bara fyller tuben till 200 eller 300 bar. Det aktuella dykdjupet och det maximala dykdjupet man varit på presenterar vi med digitala siffror. Efter siffran för det aktuella djupet står bokstaven M, meter, och efter siffran för maxdjup står MAX, maxdjup. Vi använder digitala siffror på grund av att de intervjuade ansåg detta lämpligt, men även för att det är det lättaste och mest klara sättet att presentera denna information. Det aktuella dykdjupet visas i större siffror än maxdjupet, detta eftersom det aktuella djupet är av större vikt att hålla reda på än maxdjupet. Siffrorna presenteras i vitt med monokrom röd färg som inramning för att tydligt synas mot blå, grön och andra naturligt förekommande färger (Westcoat). Anledningen till att vi valt vit text med röd inramning är att det ska framträda tydligt mot både ljus och mörk bakgrund. Återståeende dyktid på det aktuella djupet visas som en stapel som är smalare till vänster och bredare till höger. Under stapeln presenteras en digital siffra som anger hur lång tid man kan vara på det aktuella djupet utan att göra dekompressionsstopp vid uppstigning. Ett dekompressionsstopp är nödvändigt när man har varit en viss tid på ett visst djup. Då kan man inte göra en direkt uppstigning till ytan utan måste stanna på vägen för att ventilera ut kväve ur blodet. Detta gör man för att undvika dykarsjuka. Från början är den nedre delen av stapeln röd och resterande del är grön. Det röda illustrerar att tiden för dyket utan dekompressionsstopp börjar ta slut. Efterhand som tiden går blir den delen av stapeln som förbrukats vit precis som manometern. Om hela stapeln blir vit innebär det att man måste göra dekompressionsstopp innan man går upp. För att göra användaren uppmärksam på detta larmar datorn med en ljudsignal samt att stapeln och siffran för dyktid utan dekompressionsstopp blinkar. Sedan ändras informationen till att visa på vilket djup man ska göra dekompressionsstopp samt hur länge stoppet ska vara. Ljudsignalen ansåg de intervjuade var viktig för att påkalla uppmärksamhet då något händer. 5
Total dyktid som dyket pågått visar vi med digitala siffror och med samma vita och monokromt röda färg som övriga siffror. Dyktiden presenteras bara i en minuts intervaller, detta för att störa så lite som möjligt. En presentation av tiden som skulle ticka varje sekund hade varit jobbigt och störande tyckte de intervjuade. Användaren har möjlighet att välja om informationen ska visas kontinuerligt eller bara när användaren vill se den. För att kunna varna användaren har vi gjort så att vissa meddelanden visas automatiskt då något händer. Det gäller de varningssignaler som uppkommer när luften håller på att ta slut, om dykaren går upp för fort samt om dyktiden utan dekompressionsstopp tagit slut. Alla varningssignaler har samma ljudsignal eftersom syftet med ljudet är att påkalla användarens uppmärksamhet för att något håller på att hända. Syftet är alltså inte att meddela exakt vilket felet är utan bara att se till att varningen observeras. Varningssignalen som visar för snabb uppstigning har vi valt att behålla i det format som vanligtvis finns i dykdatorer det vill säga en blinkande pil som pekar uppåt. Vi har dock valt att presentera denna pil i en röd färg och lägga till texten SLOW DOWN för att tydliggöra att uppstigningen går för fort och att användaren måste sakta ner. Orsaken till att vi valt att lägga till ett SLOW DOWN är för att det som vi tidigare sagt kan vara förvirrande om det bara står SLOW. Bild 3. V årt gränssnitt 6
5.2 Placering av instrument Vid placeringen av instrumenten har vi utgått från den information som ansågs viktigast av våra intervjupersoner. Den viktigaste informationen, det vill säga aktuellt djup, maximalt djup, dyktid på ett visst djup, total dyktid samt dekompressionsinformation, grupperades till vänster i synfältet. Anledningen till att mätarna är på vänster sida är att vi är vana att läsa från vänster. Manometern är till höger eftersom användarna ansåg den informationen var sekundär. Ett skäl till att ha manometern och mätaren för dyktid på olika sidor av synfältet är att de använder samma färger och genom att separera dem riskerar man inte att blanda ihop dem. Man bör inte placera ikoner med färger i periferin, men våra mätare är tänkta att placeras i det paracentrala fältet (Evreinova och Raisamo). 6 Scenario För att tydliggöra hur dykaren använder sig av artefakten har vi skapat ett scenario. I ett scenario kan man illustrera verklighetstrogna situationer som användaren kan hamna i. 6.1 Dyka efter snäckor Per är dykare och anser att dykning är en rolig sport. En vinterdag dyker han ner för att finna snäckor till sin fru i det klara kalla vattnet. Han tar som vanligt på sig sina fenor, tuber och sin cyklop. Han följer dykningsrutinerna som vanligt genom att kolla trycket i tuben, kolla att kranar är öppna och att lampan fungerar. Per tar på sig sin torrdräkt och nollställer sin dykdator i cyklopen. Därefter sätter han fötterna i vattnet. Det sista han gör är att spotta i cyklopen för att slippa imma på insidan. Per dyker ner och tryckutjämnar tills han når 30 meter som vanligt. Djupet vet han, för det ser han tydlig indikering på i cyklopen under hela dyket ner. Han ser sig omkring och ser en massa vackra snäckor. Exalterad över vad han ser, glider han iväg för att plocka snäckor. Han tycker att snäckorna blir bara vackrare och vackrare, och slänger dem han har tagit upp tidigare för att ta upp nya. Efter en stund piper det till, larmet piper för att luften i tuben börjar ta slut. Varningen visas även framför honom. Han beslutar sig för att gå upp till ytan, och han tycker nu dessutom att det börjar bli kallt. Vid uppstigningen ser han framför sig att det visas en blinkande röd pil och texten SLOW DOWN. Han vet då att uppstigningen går för fort. Han gör därför ett säkerhetsstopp på 5 meter för att förhindra dykarsjuka. Vid ytan torkar han av sig och beger sig hemåt. Väl hemma ger han snäckorna till sin snäcka, som blir oerhört glad. Per är en hjälte! 7 Tankegångar under designprocessen Det har under arbetets gång dykt upp olika problem och tankegångar som vi fått ta ställning till. Dessa har varit intressanta men ibland också något konfunderande. Vissa av dessa problem har varit svårt att få förklaringar till. Det finns inte speciellt mycket information om till exempel hur projicering fungerar och andra fenomen som kan uppkomma under vatten. Projicering under vatten har vi inte hittat någon information om, därför har det varit svårt att veta hur det skulle fungera i verkligheten. Vi har istället tittat på hur det 7
fungerar inom militären, speciellt inom flygvapnet. Deras situation innebär också en hög stressnivå samt stora fysiska påfrestningar. Vi ansåg därför att den information vi hittade om just detta kunde föras över på dykning. Vi hade tankar om hur projicering fungerar utan någon bakgrund att projicera mot. Detta har dom inom flygvapnet löst genom semitransparenta glas, vi tror att det även skulle fungera inom dykning. Ett alternativ till projicering skulle kunna vara att ha en liten display framför ena ögat placerad utanför cyklopen, ungefär som en backspegel [1], men vi tror att det skulle kunna vara för bräckligt för att ha under vatten. När man kommer ner på djupt vatten blir trycket så pass högt att det finns risk att en display går sönder. Det finns också risk att den skadas om man till exempel dyker i ett vrak eller helt enkelt är lite oförsiktig. Andra funderingar vi har haft är hur färger syns under vatten när de projiceras. Vi är medvetna om att färger uppfattas sämre i vatten beroende på hur djupt man är, men vi vet inte hur det blir vid projektion. Vi diskuterade det med handledarna och kom fram till att eftersom det är ljus man projicerar borde färger synas även på djupt vatten. Vi drog en parallell till när man lyser med dyklampan under vattnet. När ljuset från lampan når omgivningen syns dess riktiga färger. Vi har även diskuterat vilka färger som är lämpliga att använda till instrumenten och texten. Där gjorde vi valet att använda oss av vedertagna färger som grönt när allt är okej, gult som varning och rött för fara. Dessa används normalt också på de analoga instrument som finns på marknaden. De är därför etablerade hos användarna och fungerar väl i den miljö som dykdatorn används i. Bild 2. Färgskillnad med och utan lampa Hur ska informationen presenteras? Ska någon speciell bakgrund användas för att tydliggöra informationen? Hur ska instrumenten grupperas? Många frågor kring just instrumenten och dess utformning och färger diskuterades. Vi skissade på ett instrument med rektanglar för att mäta återstående dyktid och lufttryck. Vi valde att inte använda oss av detta på grund av att det inte skulle vara tillräckligt tydligt mot bakgrunden. Vid diskussioner om bakgrunden till instrumenten kom vi fram till att dessa på vissa ställen bör vara vita istället för transparenta, detta gör att informationen syns tydligare. Samtidigt ger det användaren en klar uppfattning om hur mycket av till exempel luften som finns kvar då han/hon kan se den totala mängden i förhållande till nuvarande mängd. Placeringen av instrumenten innebar många olika faktorer att ta hänsyn till. De fick inte hindra användaren från att ha fritt synfält rakt framåt, samtidigt som de inte skulle vara för långt ut åt sidorna så att de blir otydliga. Eftersom 8
instrumenten innehåller färger blir placeringen viktigare då färgseendet är begränsat i synfältet. Vid grupperingen av instrumenten gjorde vi först en indelning av vad vi ansåg vara viktig information som hängde samman. Den uppfattningen styrktes av vad de vi intervjuade ansåg höra ihop. Vi funderade på hur varningssignalerna skulle utformas. Det som togs upp var ljudsignal eller något känselbaserat. Att ha en känselbaserad signal så som exempelvis vibration ansågs av de intervjuade som mindre lämpligt då man kan tappa lite av känseln i ansiktet vid dykning i kallt vatten. Vi funderade också på om man skulle ha olika ljudsignaler för att illustrera olika varningar. För att användaren ska slippa lära sig vad de olika signalerna betyder har vi valt att bara ha en signal vars funktion är att påkalla användarens uppmärksamhet då något är fel. Efter att ha läst en artikel (McCann, Foyle och Johnston) som visade på att människor inte klarar av att bearbeta både information som presenteras på en head-up display och samtidigt tolka den verkliga världen. Artikeln behandlar head-up displayer i kombination med flygning. Vid dykning är det inte lika viktigt att ha så stort fokus på omvärlden som vid flygning. Därför anser vi att artikeln styrker vår idé om att presentera information projicerat. Eftersom informationen som presenteras av dykdatorn är viktig är det bara bra om användaren tolkar denna i första hand. Redovisning av personliga ins ats er Alla har varit delaktiga i utformandet, utförandet och analysen av användarintervjuerna. Kravanalysen har också gjorts gemensamt liksom designen. Theresa har visualiserat prototypen. Linus har skissat på designförslag och skrivit scenariot i rapporten. Calle och Emma har skrivit rapporten. Camilla skickade vi till Mauritius för att göra en etnografisk studie och ta dykcertifikat. 9
Referenser [1] MicroOptical URL: http://www.microopticalcorp.com/ 2003-10-20 Evreinova T., Raisamo R. An evaluation of color patterns for imaging of warning signals in cockpit displays. URL: http://www.cs.uta.fi/~e_tg/nordic.pdf 2003-10-20 Lohrenz M. C. 2003. Cognitive issues related to advanced cockpit displays: Supporting the transition between internal and external guidance. Report no.icat-2003-3. MIT, Cambridge, MA. McCann R. S., Foyle D. C., Johnston J. C. 1993. Attentional limitations with head-up displays. In R.S. Jensen (Ed.). Proceedings of the Seventh International Symposium on Aviation Psychology, 70-75. Columbus: Ohio State University. Westcoat B. Future visualization tool for ATC tower controllers. Microvision Inc. 10
Bilaga 1 S kisser I
II
Bilaga 2 Projicering III
Bilaga 3 Instrument IV
V