[논문 리뷰] Keyboard Surface Interaction: Making the keyboard into a pointing device

Julián Ramos, Zhen Li외 4명|arXiv (Cornell University)|2016. 01. 15.

Interactive and Immersive Displays참고 문헌 24인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 키보드 표면을 포인터 장치로 전환시켜 사용자가 피로를 줄이기 위해 손을 키보드 위에 유지할 수 있도록 하는 새로운 상호작용 기법인 키보드 표면 상호작용(KSI)을 소개한다. 25명의 참가자가 참여한 연구에서 KSI는 숙련된 사용자에게서 트랙패드보다 이동 시간과 복귀 시간에서 뛰어난 성능를 보였고, 마우스나 트랙패드보다 불편함이 적었지만, 마우스보다는 이동 시간이 더 길었다.

ABSTRACT

Pointing devices that reside on the keyboard can reduce the overall time needed to perform mixed pointing and typing tasks, since the hand of the user does not have to reach for the pointing device. However, previous implementations of this kind of device have a higher movement time compared to the mouse and trackpad due to large error rate, low speed and spatial resolution. In this paper we introduce Keyboard Surface Interaction (KSI), an interaction approach that turns the surface of a keyboard into an interaction surface and allows users to rest their hands on the keyboard at all times to minimize fatigue. We developed a proof-of-concept implementation, Fingers, which we optimized over a series of studies. Finally, we evaluated Fingers against the mouse and trackpad in a user study with 25 participants on a Fitts law test style, mixed typing and pointing task. Results showed that for users with more exposure to KSI, our KSI device had better performance (reduced movement and homing time) and reduced discomfort compared to the trackpad. When compared to the mouse, KSI had reduced homing time and reduced discomfort, but increased movement time. This interaction approach is not only a new way to capitalize on the space on top of the keyboard, but also a call to innovate and think beyond the touchscreen, touchpad, and mouse as our main pointing devices. The results of our studies serve as a specification for future KSI devices.

연구 동기 및 목표

• 타이핑 및 포인터 장치를 오가는 데서 비효율성과 피로를 해결하기 위해.
• 키보드 표면을 연속적인 포인터 인터페이스로 활용할 잠재력을 탐색하기 위해.
• 혼합 타이핑 및 포인터 작업 중 손의 이동을 줄이고 사용자 편안함을 향상시키기 위해.
• 실제 작업 환경에서 기존 포인터 장치인 마우스 및 트랙패드와의 성능을 평가하기 위해.

제안 방법

• KSI 시스템은 키보드 표면 위의 손가락 움직임을 감지하는 커패시티브 센싱을 사용하여 포인터 입력을 구현한다.
• 지속적인 손 위치 유지가 가능한 프로토타입 기기인 'Fingers'를 개발하였다.
• 정확도, 속도, 사용성 향상을 위해 다수의 사용자 연구를 반복적으로 수행하여 시스템을 최적화하였다.
• 혼합 타이핑 및 포인터 동작을 포함한 Fitts의 법칙 기반 작업 설계를 통해 Fingers를 평가하였다.
• 사용자 성능는 이동 시간, 복귀 시간, 주관적 불편도 평가로 측정되었다.
• 25명의 참가자가 참여한 통제된 사용자 연구에서 마우스 및 트랙패드와의 비교 평가를 수행하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 손을 다시 위치시킬 필요 없이 키보드 표면을 연속적인 포인터 장치로 효과적으로 사용할 수 있는가?
• RQ2 혼합 타이핑 및 포인터 작업에서 KSI는 마우스 및 트랙패드와 비교해 이동 시간과 복귀 시간에서 어떻게 성능를 보이는가?
• RQ3 기존 포인터 장치와 비교해 KSI는 사용자의 불편함을 줄이는가?
• RQ4 KSI를 사용하면서 사용자 경험과 성능는 노출 시간과 숙련도 증가에 따라 어떻게 변화하는가?

주요 결과

• KSI에 더 많은 노출을 경험한 사용자일수록 트랙패드에 비해 이동 시간과 복귀 시간이 유의미하게 감소하였다.
• KSI 사용자는 트랙패드 사용자보다 불편도 수준이 낮게 보고하여, 더욱 우수한 인체공학적 설계를 확인하였다.
• 마우스와 비교해 KSI는 복귀 시간과 불편함을 줄였지만, 이동 시간은 증가시켰다.
• 결과적으로 KSI는 타이핑과 포인터를 자주 오가는 사용자에게 기존 포인터 장치의 실질적인 대안이 될 수 있음을 시사한다.
• 실증적 사용자 데이터 기반으로 향후 KSI 기기 개발을 위한 성능 사양을 제공한다.
• KSI는 키보드 상단의 공간을 상호작용에 유의미하게 재활용할 수 있음을 보여주며, 터치패드와 마우스를 넘어서는 새로운 패러다임을 제시한다.