張燕，姚江 （常州大學(xué)，江蘇 常州 213000） 摘??要：為了解決傳統(tǒng)信息顯示系統(tǒng)存在的用戶滿意率低以及響應(yīng)時間長的問題，文中設(shè)計一種基于視覺傳達(dá)的網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件分別由信息采集模塊、信息導(dǎo)入模塊、信息顯示模塊、素材管理模塊和交互模塊組成，各個模塊之間緊密聯(lián)系，系統(tǒng)的運行能力得到提升。在系統(tǒng)硬件的支持下進(jìn)行軟件設(shè)計，采用激光掃描設(shè)備采集網(wǎng)頁界面多角度圖像，根據(jù)視覺傳達(dá)理論分析網(wǎng)頁界面的紋理、顏色特征，對全部圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，以配準(zhǔn)結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行網(wǎng)頁界面的幾何建模，并將建模結(jié)果映射到交互過程中，顯示網(wǎng)頁界面信息，基于此實現(xiàn)基于視覺傳達(dá)的網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)設(shè)計。仿真實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)的用戶滿意度高，網(wǎng)頁界面信息顯示情況少，且響應(yīng)時間更短。 ?

0 引 言

隨著數(shù)字化技術(shù)的誕生及其在實際中的廣泛應(yīng)用，促使視覺藝術(shù)逐步朝著多媒體融合以及跨媒介融合方向發(fā)展[1]。網(wǎng)頁設(shè)計作為一種綜合多學(xué)科的數(shù)字媒體藝術(shù)形式，到目前為止，網(wǎng)頁設(shè)計在互聯(lián)網(wǎng)的支持下逐步走向成熟并呈現(xiàn)出多樣化的特點，因此優(yōu)化網(wǎng)頁界面信息顯示效果已經(jīng)成為視覺設(shè)計領(lǐng)域的熱點話題[2?3]。

目前對于網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)的研究很少，更多的是針對于教育與其他社會領(lǐng)域，例如基于單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化教室教學(xué)信息顯示系統(tǒng)[4]以及結(jié)合圖像語義分割的增強(qiáng)現(xiàn)實型平視顯示系統(tǒng)設(shè)計與研究[5]，但這兩種應(yīng)用適用性較差，影響用戶體驗。在網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要將用戶體驗作為重點，為用戶提供一個完美的視覺享受，發(fā)揮網(wǎng)頁設(shè)計的獨特魅力[6]。因此，根據(jù)這些需求，本文設(shè)計一種基于視覺傳達(dá)的網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)，并通過實驗驗證了該系統(tǒng)的實際應(yīng)用效果。

1 網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1.1 信息采集模塊

在用戶通過賬戶與密碼登錄系統(tǒng)后，系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議位置獲取用戶的地理位置，同時需要把采集到的地理位置的環(huán)境資訊轉(zhuǎn)換為環(huán)境參數(shù)。信息采集模塊硬件結(jié)構(gòu)具體如圖 1所示。

分析圖1可知，用戶信息采集模塊通過Python采集用戶所有信息，包括歷史瀏覽信息以及位置信息等；并利用主單片機(jī)調(diào)控整個模塊，保證信息采集模塊的正常運行[7?8]。在此基礎(chǔ)上，將所采集到的信息通過GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸至系統(tǒng)中，并將信息存儲至SPI串行FLASH存儲器中，為后續(xù)的網(wǎng)頁界面信息顯示提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。時鐘主要是為用戶信息采集模塊提供時間標(biāo)記功能。 1.1.2 信息導(dǎo)入模塊 需要根據(jù)用戶需求利用WireFusion中自帶的多種功能對資源進(jìn)行重新編寫，因此信息導(dǎo)入模塊是系統(tǒng)的重要組成部分之一[9]。利用 WireFusion 的腳本對各種信息進(jìn)行編寫以及為后續(xù)的3D模型制作和場景漫游提供重要支撐。一般的WireFusion工作模式具體如 圖2所示。 由圖2可知，WireFusion腳本編寫過程中首先需要在腳本區(qū)域面板中放置對象模塊，進(jìn)而選擇該模塊中的某一個輸出變量并與另一對象相連接，實現(xiàn)不同對象之間的數(shù)據(jù)傳輸，完成信息導(dǎo)入[10]。

1.1.3 信息顯示模塊

信息顯示模塊是網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)中的最重要的模塊，主要由平面設(shè)計子模塊、驅(qū)動程序子模塊、網(wǎng)頁界面信息顯示子模塊三個子模塊組成。平面設(shè)計子模塊的主要功能是根據(jù)用戶需求調(diào)動存儲在數(shù)據(jù)庫中的圖像信息，并且利用相關(guān)的圖像處理工具對圖像進(jìn)行裁剪、修正、像素等方面的調(diào)整[11?12]。驅(qū)動程序子模塊的功能是構(gòu)建基礎(chǔ)環(huán)境，當(dāng)用戶在瀏覽網(wǎng)頁時，自動啟動平面圖象設(shè)計子模塊，提供個性化的服務(wù)；網(wǎng)頁界面信息顯示子模塊將所有的個性化信息包括數(shù)據(jù)以及圖像等展示給用戶，以提升用戶體驗。三個模塊既相互獨立又相互聯(lián)系，它們組成了一個相互傳遞信息的開放式并行系統(tǒng)[13]。在網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)中，這三個子模塊工作可以同時進(jìn)行。三個子模塊的連接關(guān)系見圖3。

信息顯示模塊構(gòu)建的過程就是該模塊發(fā)展演變的過程，只有當(dāng)這三個子模塊趨于穩(wěn)定時，就可以輸出個性化的網(wǎng)頁界面信息顯示結(jié)果。 1.1.4?素材管理模塊 素材管理可以用于一般的網(wǎng)頁頁面信息管理，也可以用于三維媒體管理。該模型在瀏覽1張圖片的過程中會根據(jù)腳本中的媒體信息在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)包，進(jìn)而對這一數(shù)據(jù)包處理，最后根據(jù)用戶交互需求調(diào)動不同的數(shù)據(jù)包。系統(tǒng)與用戶在進(jìn)行交互時會存在場景的切換[14?15]，因此在素材管理模塊中，根據(jù)每一種網(wǎng)頁設(shè)計生成一個組件，并利用數(shù)字媒體管理器對這些組件進(jìn)行管理，具體過程如圖4所示。

1.1.5 交互模塊 用戶與網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)進(jìn)行交互的流程為：首先需要在腳本程序中獲得瀏覽對象，并根據(jù)用戶個性化信息加載網(wǎng)頁界面信息；進(jìn)而利用瀏覽器對象訪問用戶交互場景，并由場景對象訪問節(jié)點對象；最后通過節(jié)點訪問域?qū)ο蟆＞唧w交互原理如圖5所示。用戶通過點擊JSP頁面控件來改變?nèi)S場景，還可以根據(jù)不同節(jié)點對三維場景漫游路徑與視角進(jìn)行選擇，以增強(qiáng)用戶體驗。

1.2 基于視覺傳達(dá)的軟件設(shè)計 在網(wǎng)頁界面信息顯示過程中，采用激光掃描設(shè)備采集網(wǎng)頁界面多角度圖像，根據(jù)視覺傳達(dá)理論分析網(wǎng)頁界面的紋理、顏色特征，對全部圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，以配準(zhǔn)結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行網(wǎng)頁界面的幾何建模，并將建模結(jié)果映射到交互過程中，實現(xiàn)網(wǎng)頁界面信息顯示。 假設(shè)網(wǎng)頁界面視覺圖像用f(x,y) 進(jìn)行描述，交互空間用αq進(jìn)行描述，具備相同坐標(biāo)點的點集用q[y]和q[h]進(jìn)行描述，對f(x,y)進(jìn)行變換處理，此時會輸出一個網(wǎng)頁界面視覺圖像 g(x,y)，網(wǎng)頁界面的紋理、顏色等特征提取公式具體如下： 式中:?(u)表示根據(jù)視覺傳達(dá)理論采集到的網(wǎng)頁界面多視角圖像；?(k)表示顏色特征向量;ν?(D)表示圖像紋理特征向量。假設(shè),用?(k)表示輸出的網(wǎng)頁界面視覺圖像輪廓線,w(k)表示兩個區(qū)域的匹配程度，則根據(jù)圖像特征對所有網(wǎng)頁界面多視角圖像進(jìn)行配準(zhǔn)處理，具體如下： 式中:ε(k)表示圖像特征點匹配度;E(R)表示圖像特征向量方差;?(ξ)表示圖像交互過程中的特征向量變化程度;μ(e)代表網(wǎng)頁界面多視角圖像像素點灰度級。 假設(shè),?(j)代表紋理排列規(guī)則,S(w) 表示投影矩陣，以配準(zhǔn)結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行網(wǎng)頁界面幾何建模并映射到圖像交互過程中，實現(xiàn)網(wǎng)頁界面信息顯示。 式中：XT代表圖像像素點；μ(W)代表網(wǎng)頁界面的幾何建模結(jié)果；?(?)代表用戶交互參數(shù)；α(w)代表像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)之間的關(guān)系；?(μ)代表視覺效果的最佳值。 ?

2 仿真實驗設(shè)計

為了驗證基于視覺傳達(dá)的網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)的實際應(yīng)用效果，需要進(jìn)行實驗測試。其中實驗環(huán)境設(shè)置具體如表1所示。

選擇文獻(xiàn)[4]系統(tǒng)、文獻(xiàn)[5]系統(tǒng)以及本文系統(tǒng)進(jìn)行實驗測試，通過比較三種系統(tǒng)的客戶滿意度、顯示錯誤情況以及系統(tǒng)響應(yīng)時間來比較系統(tǒng)的綜合性能。 需要1100名用戶對三種系統(tǒng)的滿意度以及顯示錯誤情況進(jìn)行評分與統(tǒng)計，其中滿意度最高分為10分，最低分為0分。詳細(xì)的評分過程為：向1100名用戶提供三種系統(tǒng)的登錄賬號以及密碼，并對這1100名用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)回訪，獲取用戶對三種系統(tǒng)的滿意度評分，其中回收問卷1010份，有效回收率為91.81%。由于用戶主觀性較強(qiáng)，可能會造成評分結(jié)果過于偏向主觀性，因此令用戶對三種系統(tǒng)進(jìn)行多次評價，最終對每名用戶的評價結(jié)果取均值。將1010名用戶分為10組，每組101人，取每組評分結(jié)果的平均值。具體評分結(jié)果見圖6。分析圖6可知，文獻(xiàn)[4]系統(tǒng)的用戶滿意度評分在5.2~7.1之間，文獻(xiàn)[5]系統(tǒng)的用戶滿意度評分在5.8~7.7之間，而與這兩種系統(tǒng)相比，本文所設(shè)計系統(tǒng)的用戶滿意度評分均在9.5以上，說明本文系統(tǒng)的用戶體驗更好。以上結(jié)果并不能全面反映三種系統(tǒng)的性能，因此在上述基礎(chǔ)上比較了三種系統(tǒng)的顯示錯誤情況，具體比較結(jié)果如表2所示。

分析表2可知，文獻(xiàn)[4]系統(tǒng)的顯示錯誤總量為210個，文獻(xiàn)[5]系統(tǒng)的顯示錯誤總量為 451個，本文所設(shè)計系統(tǒng)的顯示錯誤總量為僅為24個。表明本文系統(tǒng)顯示錯誤情況更少，系統(tǒng)性能更優(yōu)。最后比較了三種系統(tǒng)的響應(yīng)時間，結(jié)果如表3所示。

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分析表3可知,文獻(xiàn)[4]系統(tǒng)的響應(yīng)時間均值為12.7s，文獻(xiàn)[5]系統(tǒng)的響應(yīng)時間均值為8.0 s，本文所設(shè)計系統(tǒng)的響應(yīng)時間均值為1.3s。與文獻(xiàn)[4]與文獻(xiàn)[5]相比，本文所設(shè)計系統(tǒng)的響應(yīng)時間更短，響應(yīng)效率更高。

3 結(jié) 論

傳統(tǒng)的網(wǎng)頁界面設(shè)計主要遵循功能性原則，基本上都是由字符組成，以此進(jìn)行信息的傳遞。近年來，隨著國民審美意識不斷提高，使得人們對網(wǎng)頁界面信息顯示提出了更高的要求。因此，本文結(jié)合視覺傳達(dá)理論，設(shè)計一種基于視覺傳達(dá)的網(wǎng)頁界面信息顯示系統(tǒng)，通過采用硬件架構(gòu)設(shè)計與軟件機(jī)制相結(jié)合的方式提升了網(wǎng)頁界面信息顯示的視覺效果，并通過實驗驗證了該系統(tǒng)的優(yōu)異性能，后續(xù)可以應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁界面設(shè)計的工作中。

參 考 文 獻(xiàn)

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作者簡介：

張 燕（1986—），女，江蘇啟東人，碩士，講師，研究方向為產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)、人機(jī)工程學(xué)、系統(tǒng)界面設(shè)計。

姚?江（1982—），女，陜西西安人，博士，副教授，研究方向為產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)、視覺傳達(dá)、交互設(shè)計。

編輯：黃飛

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