Slika 1: Virtualno okolje v katerem uporabnik prepisuje besedilo s “klikanjem” po tipkovnici, ki visi v zraku pred uporabnikom.
Področje virtualne resničnosti (VR) se je v zadnjih letih popolnoma razcvetelo in veliko podjetij je predstavilo svoje rešitve naglavnih prikazovalnikov. Med najpogosteje omenjenimi izdelki najdemo na primer Samsung Gear VR in Google Cardboard, ki sta namenjena uporabnikom mobilnih telefonov, Sony PlayStation VR, ki deluje z igralno konzolo, in Oculus Rift ter HTC Vive, ki sta namenjena uporabi na osebnih računalnikih. Poleg platforme, se med seboj razlikujejo tudi v številu ter obliki upravljalnikov (ang. controllers) in delovanju sistema za zaznavanje.
Virtualna okolja nam omogočajo nov način interakcije, ki se razlikuje od tradicionalne
uporabe zaslona, tipkovnice in miške. VR omogoča predvsem močnejšo potopitveno izkušnjo
preko naglavnih prikazovalnikov. Interakcija poteka preko brezžičnih upravljalnikov ali preko
gumbov na naglavnem prikazovalniku. Z uporabo naglavnega prikazovalnika smo kot uporabnik
popolnoma potopljeni v okolje in če želimo vnašati besedilo, moramo v virtualno okolje priklicati
tipkovnico. Pri tem se poraja vprašanje, kakšen je najprimernejši in najenostavnejši način
vpisovanja besedila v takih okoljih. V eni študiji so na primer primerjali šest (6) različnih
načinov vnosa besedila in pri tem našli najboljšega za dolgoročno uporabo [
Tudi primerjave med fizičnimi tipkovnicami niso nič novega. Na primer v študiji [
V članku je najprej predstavljeno virtualno okolje v katerem smo izvedli študijo vključno z opisom rzličnih testiranih postavitev tipkovnic. Nato je opisan potek študije, ki mu sledi razdelek z začetnimi rezultati in razpravo rezultatov ter zaključek z nadaljnimi koraki.
Ker smo pri študiji nameravali zajemati veliko količino podatkov smo se odločili za uporabo naglavnega prikazovlanika HTC Vive, ki je prilagojena za uporabo z računalnikom in ki táko zajemanje omogoča.
Namensko virtualno okolje (glej Sliko 1) smo izdelali v okolju Unity3D in v programskem jeziku C#. Za komunikacijo med VR sistemom in računalnikom smo uporabili SteamVR, kjer smo določili še parametre prostora, v katerem se bo VR sistem uporabljal in meje razpoložljivega prostora v realnem svetu. Uporabili smo še SteamVR vtičnik iz trgovine sredstev Unity (ang. Unity Assets Store) za vzpostavitev komunikacijske povezave med Unity in SteamVR aplikacijo.
Ker v našem namenskem virtualnem okolju ni potrebno premikanje uporabnika (razen tipkanja s pomočjo upravljalnikov), smo premike omejili. Glavni del vmesnika sestavljajo: (i) polje z besedilom, ki ga mora uporabnik prepisati, (ii) polje za vpisovanje besedila in (iii) virtualna tipkovnica. Vsi trije elementi se na začetku nahajajo 1 meter od uporabnika. Hkrati smo uporabnikom omogočili spreminjanje višine, velikosti in razdalje površine s tremi elementi.
Ker v VR okoljih obstaja več načinov vnosa besedila, smo se odločili za metodo vpisovanja
besedila, ki se je v raziskavi [
QUERTZ je različica postavitve QWERTY, ki je nastala okoli leta 1870 in se danes najpogosteje uporablja. Razlika med njima je v položaju črk “z” in “y”. V prvih desetletjih je postavitev na tipkovnici doživela nekaj sprememb zaradi optimiziranja tipkanja na pisalnih strojih, a se od takrat ni več spremenila (razen določenih posebnosti za posamezen jezik). DVORAK tipkovnice sta leta 1936 razvila in patentirala August Dvorak in William Dealey z namenom razviti postavitev, ki bi pohitrila tipkanje in zmanjšala število napak. Postavitev, standardizirana 1982, naj bi predstavljala optimalnejšo alternativo postavitvi QWERTY za angleški jezik.
Medtem ko sta zgornji postavitvi nastali v času pisalnih strojev, je postavitev OPTI bila razvita v času, ko so bili osebni računalniki že zelo razširjeni. Leta 1999 sta jo razvila Scott MacKenzie in Shawn X. Zhang. Je ravno tako optimizirana zamenjava postavitve QWERTY za angleški jezik. Sestavlja jo 5 vrstic in 7 stolpcev (v obliki pravokotnika) s štirimi presledki. Črke na tipkovnici so razporejene glede na pogostost sosednosti pojavitve v besedah angleškega jezika. Ker ta tipkovnica nima tipk “Backspace” in “Enter” smo jih za potrebe naše študije dodali. Slika 2: Postavitve tipkovnic: QWERTZ, DVORAK, OPTI (levo po vrsti od zgoraj navzdol), in CIRCLE (desno) .
Postavitve različnih tipkovnic.
Zadnja postavitev je postavitev CIRCLE, ki smo jo oblikovali sami. Uporabili smo postavitev v zaporedju črk angleške abecede, ki je vsem uporabnikom znana, in želeli primerjati to znano postavitev s postavitvama DVORAK in OPTI, ki sta večini uporabnikov neznani. Črke so postavljene na krožnico v smeri urinega kazalca s tipkami “Backspace”, “Enter” in “Space” na sredini. Postavitev CIRCLE je smiselna v virtualnem okolju v katerem uporabnik “tipka” z dvema upravljalnikoma (levi za levi del krožnice in desni za desni del krožnice) in kjer je tipkovnica od uporabnika oddaljena meter ali več. V fizični obliki tipkovnica ne bi bila primerna za hitro večprstno tipkanje.
Udeleženci so po prihodu izpolnili izjavo za pristop in pred-vprašalnik. Nato smo jim razložili potek raziskave. Uporabnikom smo namestili naglavni prokazovalnik v katerem so videli zgoraj opisan vmesnik in jih opremili z upravljalniki. Prvi del je predstavljal spoznavanje z vmesnikom oziroma trening. V vmesniku so uporabniki videli eno od štirih tipkovnic, ki so bile prikazane v naključnem vrstnem redu. Pri vsaki tipkovnici so morali iz zgornjega polja prepisati pet (5) fraz v spodnje polje. Ko so končali s prepisovanjem ene fraze, so pritisnili na tipko “Enter”. Pred prikazom naslednje fraze so si lahko vzeli premor po želji. Ko so končali z nizom petih fraz, so nadaljevali z naslednjo tipkovnico. Vse fraze uporabljene v študiji so iz iz zbirke fraz avtorjev I. Scott MacKenzie in R. William Soukoref.
Glavni del študije je potekal enako, le da so udeleženci pri posamezni tipkovnici morali prepisati 10 fraz. Nato so izpolnili vprašalnik NASA TLX. Postopek so ponovili še za ostale DVORAK OPTI
DVORAK OPTI CIRCLE ℎ = 1, ℎ = 1, ℎ = 1, = 6.34− 73, = 3.57− 53, = 8.52− 82, [− 16.57, − 13.90] [− 14.28, − 11.32] [− 19.23, − 16.44] ℎ = 1, ℎ = 1, = 0.0010, = 0.0014, [− 4.20, − 0.68] [− 4.29, − 0.91] ℎ = 1, = 9.53− 10, [− 6.84, − 3.23] Tabela 1 Tabela statističnih rezultatov o času z Mann-Whitney U testom med pari tipkovnic. 3 postavitve tipkovnic. Na koncu so izpolnili se splošni del vprašalnika, ki je bil sestavljen iz krajše različice vprašalnika uporabniške izkušnje (UEQ), vprašalnik o oceni slabosti (MSAQ) in še na nekaj primerjalnih ter demografskih vprašanj.
Vsak udeleženec je skupaj s treningom v teku celotne študije moral prepisati 60 fraz (4 tipkovnice x 5 za vajo in 4 tipkovnice x 10 za raziskavo).
Pri študiji je sodelovalo 31 udeležencev, med katerimi je bilo 25 moških in 6 žensk, starih med 19 in 44 let. Udeležence smo pridobili s priročnim vzorčenjem (angl. convenience sampling). Od tega jih 74% deluje na področju računalništva, ostali udeleženci pa so bili enakomerno porazdeljeni med naravoslovnimi vedami, družboslovnimi vedami in humanistiko.
V raziskavi smo zbirali naslednje podatke: čas porabljen za prepisovanje posamezne in vseh fraz, hitrost vpisovanja v besedah na minuto (word per minute WPM), število napak, ki jih uporabnik ni popravil (z uporabo tipke “Backspace” in vpisom prave črke). Sledili smo še pogledu in spremljali gibe obeh upravljalnikov.
V članku bomo predstavili nekaj začetnih rezultatov. Čas vpisovanja smo definirali kot čas od trenutka, ko je uporabnik začel s prepisovanjem (kliknil na prvo tipko na tipkovnici) fraze, do trenutka, ko je uporabnik zaključil s prepisovanjem fraze s klikom na tipko “Enter”. Povprečni časi izvajanja so: QWERTZ 23.36, DVORAK 38.60, OPTI 36.16 in CIRCLE 41.20. Vidimo lahko, da je postavitev QUERTZ bila najhitrejša med vsemi postavitvami. Najslabše se je odrezala postavitev CIRCLE, kljub dejstvu, da so bile tipke razporejene v uporabnikom najbolj znani postavitvi – abecedi. To je lahko posledica dejstva, da so bile pri tej postavitvi tipke postavljene neoptimalno glede na sočasnost pojavitev v besedah. Kljub nepoznanima postavitvama DVORAK in OPTI, sta ti dve postavitvi bili boljši od CIRCLE. Iz tega lahko sklepamo, da optimizacija postavitve tipk deluje.
Na Sliki 3 je predstavljen grafikon kvantilov časa vpisovanja na posameznih tipkovnicah. Iz grafa lahko sklepamo, da postavitev tipkovnice lahko vpliva na zmanjšanje časa vpisovanja, saj je čas vpisovanja pri bolj znani postavitvi QWERTZ krajši od časov vpisovanja pri ostalih manj Slika 3: Grafikon kvantilov (ang. boxplot) časa po tipkovnicah. znanih in neznanih tipkovnicah. Poleg tega ima ta postavitev najmanjšo standardno deviacijo in najmanj osamelcev (ang. outliers).
Nadaljnja analiza z uporabo Mann-Whitney U testa je pokazala signifikantno statistično razliko v času vpisovanja med vsakim parom postavitev tipkovnic. Rezultati statistične analize so prikazani v Tabeli 1. Dodatna statistična analiza z ANOVA testom varianc prav tako označuje signifikantni vpliv postavitve tipkovnice na čas vpisovanja ( 27.81 = 492.76, = 1.77− 106).
Rezultati nakazujejo da ima, kljub večji preglednosti tipkovnic v okolju VR, znana postavitev tipk prednost pred neznanima a bolj optimiziranima postavitvama tako kot tudi prednost pred znano in popolnoma neoptimalno postavitvijo.
V predstavljenem članku smo opisali in predstavili študijo vnosa besedil v VR okolju na štirih različnih postavitvah tipkovnice: QWERTZ, DVORAK, OPTI in CIRCLE. Ker so uporabniki v VR okolju od tipkovnice bolj oddaljeni kot v fizičnem svetu, imajo nad táko oddaljeno tipkovnico boljši pogled in je hkrati ne prekrivajo z rokama. Poleg tega je velikost tipkovnice v VR okolju veliko večja kot je velikost tipkovnic v fizičnem okolju. Zato smo predvidevali, da bi lahko kljub nepoznavanju, optimalne postavitve tipk kot sta DVORAK in OPTI imele prednost pred znano postavitvijo QWERTZ. Kljub temu, so začetni rezultati pokazali, da uporabniki najhitreje tipkajo ravno na postavitvi QWERTZ. Lahko predvidevamo, da je to zaradi dnevne uporabe in poznavanja omenjene postavitve tipk. Vendar je potrebno za bolj podrobnejšo analizo vzeti v obzir tudi druge merjene spremenljivke in njihov medsebojen vpliv in primerjati rezultate tudi s primerjalnimi rezultati fizičnih tipkovnic, pri katerih so se DVORAK in OPTI bolje odrezale.
V tem članku smo opisali le del zajetih podatkov, saj se je študija izvajala v okviru magistrske naloge. Ostali podatki in rezultati bodo predstavljeni v sklopu magistrske naloge oz. v nadaljnjih delih. Možnih izboljšav v izvajanju študije je veliko. V študiji so sodelovali le uporabniki postavitve QWERTZ oz. QWERTY na tipkovnici. Tako so ostale tipkovnice bile skoraj povsem neznane vsem uporabnikom. V prihodnosti se nameravamo osredotočiti ko VR uporabiti tako, da bo omogočal hitrejše tipkanje na alterantivne postavitve znakov.
The authors acknowledge the European Commission for funding the InnoRenew CoE project (Grant Agreement 739574) under the Horizon 2020 Widespread-Teaming program and the Republic of Slovenia (Investment funding of the Republic of Slovenia and European Union of the European Regional Development Fund). We also acknowledge support from the Slovenian research agency ARRS (program no. P1-0383, J1-9186, J1-1715, J5-1796, and J1-1692).