7 Interaktionsparadigmen

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1 7 Interaktionsparadigmen Geschichte der Benutzerschnittstellen Klassische Interaktionsparadigmen Innovative Interaktionsformen Ilse Schmiedecke 2008

2 Entwicklung der Benutzerschnittstellen bis 1980: Konsolen, zunächst Fernschreiber HCI-Themen: Steigerung der Effektivität Optimierung des Feedbacks Reduzierung des Tippaufwandes Reduzierung der Gedächtnisanforderungen Teletype-Terminal schmiedecke 08 HCI 2

3 Entwicklung der Benutzerschnittstellen ab 1980: erste GUIs das WIMP-Paradigma "Windows-Icons-Menus-PointingDevices" Frühe GUI des Xerox Star OS, s. HCI-Themen: Gestaltung der Fenster und Widgets Optische Gestaltung und Informationsdarstellung Icon-Design Menügestaltung Verwaltung von Fenstern schmiedecke 08 HCI 3

4 Geschichte der GUIs Es begann 1973 mit dem Alto-Computer von Xerox: 3-button mouse. Bit-mapped display. The use of graphical windows. Ethernet network 1981 Xerox Star 1983 Apple Lisa 1984 Mac X 1985 C64, Amiga 1000 Workbench, erste MS Windows-Version... Erste Maus 1967 von Douglas Engelbarth (SRI) schmiedecke 08 HCI 4

5 Entwicklung der Benutzerschnittstellen ab 1990: fortgeschrittene GUIs Multimedia, Virtuelle Realität, Visualisierung Gruppen-Interaktion Web-Design Sprachschnittstellen Touchscreen, Gesten, Stylus Steuerung programmgesteuerter Geräte HCI-Themen: Lernförderliche Kombination von Medien Navigationsunterstützung durch VR VR-Perspektive Wirkung von Realismus und Abstraktion Visuelle Kognition und Metaphern Usability schmiedecke 08 HCI 5

6 Entwicklung der Benutzerschnittstellen ab 2000: Mobile Geräte Multimodale Schnittstellen Beobachtende Schnittstellen Gemeinschafts-Schnittstellen Taktile Schnittstellen Augmented Reality Tragbare Schnittstellen Roboter-Schnittstellen... Stichworte: UbiComp Wearables Pervasive Computing Gestures... Entwicklg. Tragbarer Schnittstellen Quelle: Preece et al, aao schmiedecke 08 HCI 6

7 Übersicht: Klassische Interaktionsgestaltung Codierungsformen: Interaktionsformen: Interaktions- Paradigmen: Text Farbe Anordnung Grafik deskriptiv -- Konversationsmodell deiktisch -- Weltmodell Kommandosysteme Menü-Maskensysteme Direkte Manipulation Hypermedia / Navigation schmiedecke 08 HCI 7

8 Interaktions-Paradigma Kommandosystem Vorteile: benutzergeführt unterstützt Parametrisierung und Makrobefehle gut protokollierbar schmiedecke 08 HCI 8

9 Kommandosysteme Sehr effizient und ausdrucksmächtig optimal zielführend anpassbar / erweiterbar praktisch unbegrenzter Funktionsumfang besonders geeignet für: variable, komplex zusammenhängende Funktionen Anwendungsexperten Erstellung "maßgeschneiderter" Funktionsmengen durch Admins Test und Testgenerierung Logging schmiedecke 08 HCI 9

10 Interaktions-Paradigma Menü-Maske Vorteile: benutzergeführt Entlastung LZG durch Vorgaben freie Navigation wenig fehlerträchtig schmiedecke 08 HCI 10

11 Interaktions-Paradigma Direkte Manipulation Vorteile: leicht erlernbar geringe Transferanforderung Ergebnis unmittelbar sichtbar Aktionen intuitiv umkehrbar schmiedecke 08 HCI 11

12 Direkte Manipulation Metaphorische Dialoge: Arbeitsobjekt und Werkzeuge als Metaphern dargestellt Generische Werkzeuge anwendungsübergreifend Wysiwyg unmittelbares Feedback unmittelbares Undo typische Metaphern: Büro Grafikstudio / Retusche Tonstudio Setzerei / Layout Leittechnik Nachteile: keine Komplexoperationen möglich Metaphernbildung wirkt manchmal gezwungen schmiedecke 08 HCI 12

13 Interaktion-Paradigma Hypermedia / Navigation Vorteile: schnelle assoziative Navigation mehrere Ordnungskriterien alternative Wege zum Ziel Benutzer wird unterstützt, nicht geführt schmiedecke 08 HCI 13

14 Hypermedia / Navigation Mehrere Informationsebenen Netz Mehrere Wege zur Info Probleme: Orientierung Suche Navigation Zielfindung schmiedecke 08 HCI 14

15 Navigation schmiedecke 08 HCI 15

16 Interaktionsparadigmen - Belastung des LZG Kommandosystem: Starke Belastung des LZG! Abhilfe durch (Pseudo-)Menüs und Hilfefunktionen, Default-Parameter Entlastung im Einzelfall durch Makrobildung. Menü-Maske: geführt: keine Belastung benutzernavigiert: mittlere bis starke Belastung des LZG. Abhilfe: Thematisch gegliederte Navigationshilfen Direkte Manipulation: minimale Belastung des LZG durch Visualisierung Hypermedia: minimale Belastung des LZG LZG-Belastung schmiedecke 08 HCI 16

17 Interaktionsparadigmen - Belastung des KZG Kommandosystem: KZG-freundlich, da Arbeitsschritte und ergebnisse sichtbar Menü-Maske: Geführte Systeme (Wizards) entlasten das KZG benutzernavigierte System beanspruchen das KZG; Abhilfe: Historien- oder Ergebnisvisualisierung; sinnvoll: Undo-Operation! Direkte Manipulation: ähnlich wie benutzernavigierte Menü-Maskensysteme; Ergebnisvisualisierung erforderlich, da sonst keine Kontrolle; Undo zwingend erforderlich Hypermedia: Linkverfolgung überfordert das KZG! Navigationsvisualisierung, Historie, Vorgänger- und Nachfolgernavigation, Suchraumvisualisierung KZG-Belastung schmiedecke 08 HCI 17

18 GUIs das WIMP-Paradigma Neue Hardware neue Möglichkeiten "Direkte Manipulation" der Geniestreich Das Zeigegerät (die Maus) - der Inbegriff intuitiver Interaktion "natürlich"? schmiedecke 08 HCI 18

19 Direkte Manipulation und das OO-Paradigma Anrufbeantworter... Wir erteilen nicht mehr einer Maschine Befehle, sondern manipulieren mithilfe der Maschine Objekte Manipulieren im WIMP-Paradigma schmiedecke 08 HCI 19

20 WIMP-GUI: Textobjekte schmiedecke 08 HCI 20

21 WIMP-GUI: Icons schmiedecke 08 HCI 21

22 Basisinteraktionen auf Objekten (nach Balzert) Selektieren Bewegen Öffnen Löschen Erzeugen Kopieren Ablegen Drucken schmiedecke 10 MCK 22

23 Hardware hat die Paradigmen erweitert Touch, Multitouch - Handys Spielesteuerungen wie Wii, Kinect,... Objektorientierung bleibt Aber es ist viel mehr möglich bzw. naheliegend vergößern hineinzoomen überlagern drehen (Raum nutzen), verformen Vernetzung erweitert den Kontext teilen liken zugehörige Information suchen / externe information integrieren schmiedecke 08 HCI 23

24 NUIs CLI GUI NUI Was sind die Kriterien? Abgrenzung zum klassischen GUI andere Interaktionen Wischgesten Schütteln, Klopfen, NFC "anstoßen" und Google Glass??? schmiedecke 08 HCI 24

25 Aktuelle Definition von NUIs Auszug aus Wikipedia.de Natural User Interfaces (NUI) direkte Interaktion mit der Bedienoberfläche durch Wischen, Tippen, Berühren, Gesten oder Sprache Natürliche Benutzungsoberflächen (wie Touchscreens) sind berührempfindlich reagieren auf Finger- und Handbewegungen. gestenbasierter Bedienung. schmiedecke 08 HCI 25

26 Aktuelle Definition von NUIs excerpt fom Wikipedia.org Natural User Interfaces (NUI) user interface that is effectively invisible remains invisible as the user learns increasingly complex interactions. without artificial control devices whose operation has to be learned. quick transition from novice to expert user. users feel instantly and continuously successful. interaction comes naturally interaction, not the interface, is natural. schmiedecke 08 HCI 26

27 NUI Versuch einer Begriffsbestimmung Kein oder geringer Lernbedarf Das Interface wird unsichtbar oder nebensächlich Intuitive Interaktion: Die Benuntzerschnittstelle ist selbserklärend und passt in den Benutzungskontext / die Benutzungskultur Natürliche Interaktion die Bedienung des Gerätes ist unmittelbar begreifbar, Schnittstelle und Schnittstellenhardware wird nicht wahrgenommen schmiedecke 08 HCI 27

28 NUIs Kennzeichen und Ausprägungen Unmittelbare Benutzung - ohne wahrnehmbare Schnittstelle Touch und Multitouch erlauben unmittelbares Interagieren ohne Gerätebarriere - aber nicht alle Touchgesten werden als "natürlich" empfunden Berührungsfreie Interaktion Schnittstelle wird unsichtbar (Schulwegtrainer) - aber nicht jede berührungsfreie Interaktion ist "natürlich" (Augensteuerung von Talkern) schmiedecke 08 HCI 28

29 NUIs leichte Erlernbarkeit "Natürliche" Interaktionen sind leicht automatisierbar Wischen zum Durchsuchen einer Liste Klopfen, um an den Listenanfang zu kommen Handy drehen für Hoch- und Querformat Handy ans Ohr zum Anrufen, Umdrehen oder zudecken zum Stummschalten Zoomen durch Kippen Gehen zur als Navigation durch Street View keine (wahrgenommenen) Schnittstellengeräte keine besondere Treffgenauigkeit Gesten werden schnell zur "allgemeinen Nutzugskultur" schmiedecke 08 HCI 29 --

30 NUIs - Fokussierung und Reduktion Andere Sichtweise vor allem bei Industrie- und Business-Anwendungen Natürlicher Umgang auf Schnittstellen Statt Informationsflut gezielte Information auf Abruf Statt universeller, überfüllter Menüs kontextsensitive Aktionsangebote Statt Arbeiten auf verschiedenen Seiten Gesamtkontext mit Topografie und Zoom schmiedecke 08 HCI 30

31 ... und wie geht es weiter? RBUIs RUIs IUIs "Reality Based User interfaces" "Reality User Interfaces" "Immersive User Interfaces" ZUIs... "Zoomable User Interfaces" Unter dem Stichwort "Innovative Interaktionsformen" suchen Sie bitte nach neuen, ausgefallenen Möglichkeiten, mit Computern zu interagieren! schmiedecke 08 HCI 31

32 Soweit die Bestandsaufnahme Jetzt folgen Gestaltungskriterien, endlich... schmiedecke 08 HCI 32