N2.06.1comfort envelope设计研究

舒适操作区远小于可达范围

别名: 舒适区远小于臂长 · 最大可达不是舒适 · 近身操作区

概念解释

手臂伸直能摸到的那一层,和肘关节放松、上臂贴着躯干时手愿意停留的那一层,不是同一个体积。舒适操作区远小于可达范围(comfort envelope):外圈是运动学上的最大包络,内圈才是可以反复停留的区域。能碰到,不等于可以在那里工作。

两条边界经常被画成一条。产品把按钮放在「伸手刚好够着」的球面上,以为用满了可达;人用了几分钟就会把肘收回来,那些按钮等于被放在了舒适区外面。

机制

最大可达由链长决定:肩到指尖,关节走到行程尽头。舒适由另一套账决定:上臂是否需要持续外展、肘是否要长时间悬在空中、肩带肌是否在做抗重力。外展角一大,力臂变长,同样的手部位置,维持功率差出一个数量级。所以舒适区缩在躯干前方一块不大的体积里——大约上臂下垂、前臂大约水平、手在胸口到腰之间的前方——而最大可达是一层薄壳,罩在这块体积外面很远。

人会主动放弃外圈。第一次可以伸到,第二次开始用别的办法,第三次把物体改到身边。行为上的「可达」很快收敛到舒适区。设计若按最大壳来铺控件,等于把日常操作铺在一条人不会停留的边界上。

怎么研究

分别量最大触及自愿停留。前者让人一次伸到极限去点一个目标;后者让人把双手放在「接下来要在这里工作一分钟」的位置,不加指令地等。

自变量:目标到肩的距离与高度、是否要求保持 30 秒、有无靠垫或桌沿。 因变量:触及成功率、自愿手部位置的空间分布、肩外展角、坚持保持的时长。

两张图叠起来,舒适区会显示为最大包络内部一个小得多的云。不要用一次触及的成功来代表可工作范围。人因里的舒适触及包络(上臂近乎下垂的那档)和最大触及包络本来就是分开测的,XR 里把它们合成一张「可达」是在抹掉这个差别。

边界

一次性格操作——伸去拉一根远处的杠杆、够一个掉在边界上的物体——可以用满最大可达,舒适区的约束不成立。有桌面、扶手、腰带可以搁肘时,舒适区会向外扩,因为抗重力被外部结构接住了。儿童的最大链长短、舒适区和最大区的差也小,不能把成人的「远小于」比例直接缩放。这条比较的是同一姿态下的两层体积,不处理左右是否对称、也不处理「看见但够不着」那种视野与手的交集。实验室里被要求「尽量伸」的被试会把自愿停留区也撑大,测到的舒适区偏乐观。

怎么落地

  • 画两层体积:一层最大触及,一层肘放松时手愿意停的位置。控件的默认落点用内层,外层只给偶发动作。
  • 不要把菜单、确认、工具条贴在伸直手臂才能碰到的球面上。
  • 用一次触及成功验收远场物体可以,用它验收「这里可以干活」不行。
  • 验证:让人戴上头显,不给任务,说「手准备操作」。拍下静止时手的位置,再让他们去点那些你以为在可达范围内的控件。凡是静止位置够不着、必须先伸直肘的,都在舒适区外。

延伸

  • 同组N2.06.2 高频操作需落在舒适区内 · N2.06.3 需考虑坐姿与站姿的差异
  • 相邻N2.10 可达空间与舒适操作区 · N2.08 空间输入的疲劳
  • 站内检索comfort envelope · maximum reach · comfortable reach

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