Việc phát triển máy tính trong những năm 60 cùng với khả năng lƣu trữ tƣơng ứng với khả năng cải tiến thiết bị đầu vào và đầu ra. Mƣời ký tự trong một giây của Teletype đƣợc thay thế bởi độ phân giải cao hơn cho các đầu ra và 100 năm tuổi của bàn phím có thể giúp sự chính xác và nhanh chóng thiết bị con trỏ trong việc thực hiện các hành động của ngƣời dùng. Mặc dù bố cục bàn phím Sholes vẫn là thiết bị chính cho đầu vào, con trỏ cũng đang giúp cho ngƣời sử dụng bớt lệ thuộc hơn vào bàn phím. Tƣơng lai của quá trình trên có thể bao gồm nhận dạng cử chỉ, điều khiển tay, hình ảnh ba chiều, nhận dạng giọng nói...
Việc quan tâm nhiều hơn tới các yếu tố con ngƣời dẫn đến hàng trăm thiết bị và biến đổi đối với các thiết bị cũ. Các bàn phím có in hình và có đƣờng cong lõm xuống có thể làm giảm sự mỏi tay. Màn hình tiếp xúc hay các sự thay thế chứng tỏ sự quan trọng đối với dữ liệu nhập vào. Các thiết bị con trỏ nhƣ chuột, màn hình tiếp xúc... trải qua nhiều giai đoạn để có thể cung cấp nhiều ngƣời dùng và làm tăng lên 5% trong quá trình tƣơng tác.
Mầu sắc hiển thị cho màn hình là các chuẩn tuy nhiên các màn hình tinh thể lỏng đang phát triển cả về kích cở nhỏ và lớn. Các máy quay kĩ thuật số với các màn hình tinh thể lỏng nhỏ đang phát triển mạnh mẽ. Các thay đổi mạnh mẽ các thiết bị nhập, cảm ứng và tích hợp của máy tính vào các môi trƣờng vật lý, điều đó tạo điều kiện cho phép các ứng dụng mới.
2. 3. 2. Bàn phím và các phím chức năng
Một trong những cách thức cơ bản để nhập dữ liệu đó chính là từ bàn phím. Mặc dù bị chỉ trích nhiều nhƣng ấn tƣợng mà nó đem lại cũng rất đáng kể. Hàng trăm triệu ngƣời trên thế giới sử dụng bàn phím với tốc độ khoảng 150 chữ trên một phút. Các bàn phím hiện tại chấp nhận chỉ có một nút bấm tại một thời điểm, mặc dù các phím bấm thƣờng xuyên có thể đƣợc sử dụng để sinh ra một số các chức năng đặc biệt ví dụ nhƣ SHIFT HAY CTRL....
Có một số cách thức để làm tăng việc nhập liệu bằng cách cho phép ấn một vài nút đồng thời để hiển thị một vài ký tự hay một vài chữ. Kích cỡ của bàn phím cũng ảnh hƣởng lên sự thỏa mãn và tính hữu dụng của ngƣời dùng. Bàn phím lớn với nhiều các nút đƣa đến ấn tƣợng về sự chuyên nghiệp và phức tạp. Bàn phím nhỏ dƣờng nhƣ không cuốn hút đƣợc ngƣời sử dụng tuy nhiên sự gọn gàng về kích cỡ có sự thu hút đối với một số ngƣời. Độ nghiêng mỏng cho phép ngƣời sử dụng thả lỏng khỏi bàn phím và có thể có một vị trí thoải mái khi mà bàn phím đang ở trên bàn. Các bàn phím đƣợc bố trí nằm ngả ra phía sau có thể tránh cho ngƣời dùng khỏi các bệnh về đau nhức xƣơng cũng đang dần trở nên phổ biến.
1. Bố cục bàn phím : Học viện quốc gia Hoa Kỳ đã có một cuộc triển lãm về sự phát triển của bàn phím. Trong những năm giữ thế kỷ 19, đã có nhiều nỗ lực để làm máy gõ chữ, với rất nhiều các cách thức khác nhau về bố cục của các chữ, cách thức để có thể làm xuất hiện các chữ và bố cục. Đến những năm 1870, thiết kế của Latham Shole đã trở nên phổ biến do có cách thức thiết kế tốt và bố cục tốt vị trí của các ký tự làm hạn chế sự đau nhức của ngƣời dùng khi gõ máy vi tính. Cách thức bố trí QWERTY đặt các cặp chữ cách xa nhau do vậy tăng khoảng cách di chuyển của ngón tay.
Hình 2. 3. 1 Bàn phím của Microsoft với đầy đủ các tính năng.
Thành công của Shole đã dẫn tới sự mở rộng các tiêu chuẩn trong việc thiết kế, khoảng một thế kỷ sau các bàn phím sử dụng tiếng anh đã sử dụng cách thức bố trí QWERT. Sự phát triển của các bàn phím loại bỏ các vấn đề kĩ thuật và dẫn đến nhiều phát minh để làm giảm khoảng cách di chuyển ngón tay khi gõ bàn phím. Bố cục của Dvorak phát triển trong những năm 1920, làm giảm khoảng cách di chuyển ngón tay, bằng cách tăng tốc độ gõ trong khi vẫn làm giảm các lỗi. Tuy nhiên cách thức này cũng không đƣợc chấp nhận dễ dàng mặc dù có nhiều đóng góp đáng kể. Ngƣời dùng thƣờng mất khá nhiều thời gian trong việc chuyển đổi trong việc sử dụng các kiểu bàn phím. Đây là một trong những điều mà chúng ta thấy rằng việc phổ biến một công nghệ mới thực sự là rất khó khăn bởi vì những lợi ích chúng thu về không vƣợt quá đƣợc các nỗ lực phải bỏ ra.
Hình 2. 3. 2 Máy vi tính bỏ túi với bàn phím đƣợc thu gọn
Cách bố trí thứ ba đó chính là kiểu ABCDE bao gồm có 26 bảng chữ cái theo thứ tự bảng chữ cái. Tính hợp lý ở đây chính là những ngƣời mới sử dụng cũng có thể tìm đƣợc các chữ cái một cách dễ dàng. Cách thức nhập dữ kiệu cho các số liệu hay các đoạn mã cũng theo quy tắc trên. Sự phát triển của QWERTY cũng làm giảm tầm quan trọng của kiểu cách này. Các nghiên cứu cũng cho thấy cách thức tổ chức ABCDE không có nhiều tiện ích, ngƣời dùng với cách thức tổ chức nhƣ QWERTY thƣờng có nhiều thích thú hơn trong việc tƣơng tác với bàn phím.
Còn nhiều cuộc tranh cãi xoay quanh vấn đề về vị trí của phím mở rộng. Các bàn phím của máy tính IBM bị chỉ trích nhiều do một số tranh cãi về một số phím, ví dụ nhƣ các phím gần ENTER. Một số phiên bản sau đã bố trí lại các phím không hợp lý này. Có một số cải tiến xung quanh việc các phím ENTER to hơn và trạng thái của một số nút nhƣ CAPLOCK, NUM LOCK...
Một sô nhà nghiên cứu nhận ra rằng cách thức để cổ tay và vị trí của bàn tay chuẩn còn nhiều thiếu sót. Các bàn phím đƣợc thiết kế lại để tách biệt các phím ký tự cả hai bên trái và phải khoảng 9. 5 centimet, với góc khoảng 25 độ với độ nghiêng khoảng 10 độ, đƣa ra một khoảng không rộng hơn cho cánh tay, hỗ trợ cổ tay để không bị mỏi, tạo tƣ thế tốt hơn và có đƣợc một
buổi tƣơng tác tốt hơn. Tuy nhiên bàn phím cách xa nhau cũng có nhiều điều bất tiện khi mà quá trình quét bằng thị giác bị gián đoạn, do vậy có rất nhiều các cách bố trí đƣợc phát minh với việc phân chia và gán tiêu đề cho bàn phím nhƣng nhƣng các vấn đề quan trọng nhƣ tăng tốc độ, gõ chính xác hay giảm các vấn đề về mỏi tay đều bị lảng tránh.
2. Phím : Các bàn phím hiện đại thiết kế với diện tích của bàn phím khoảng 12 mm, với khoảng cách giữa các phím với nhau khoảng 6mm. Cách thiết kế này đƣợc nghiên cứu và kiểm nghiệm cẩn thận thông qua các cuộc thảo luận kĩ lƣỡng và tỉ mỉ.
Các phím đƣợc thiết kế bề mặt cong xuống để cho quá trình tiếp xúc với ngón tay đƣợc dễ dàng, đủ mờ để không bị chói quá và không bị trƣợt. Việc bấm phím yêu cầu cần 40 đến 250 gram lực và ấn xuống khoảng 3 đến 5 milimeter.
Việc bấm phím cũng là nguyên nhân để có thể tăng tốc độ gõ với tỉ lệ lỗi giảm trong khi vẫn có đƣợc các phản hồi thích hợp với ngƣời dùng. Khi mà ngƣời dùng đã trở nên thành thạo thì vấn đề mất phƣơng hƣớng trong cách gõ bàn phím sẽ giảm đi và tỉ lệ thành công cũng cao hơn.
Một trong những đặc điểm quan trọng của việc thiết kế đó chính là các vấn đề về ấn bàn phím. Khi mà một bàn phím đƣợc ấn để gửi đi tín hiệu sẽ và tiếng động nhỏ sẽ đƣợc phát ra. Ngƣời dùng cảm thấy chắc chắn về quá trình tƣơng tác đang diễn ra.
Phản hồi bằng xúc giác và âm thanh là rất quan trọng trong việc gõ chữ bằng cách tiếp xúc với màn hình. Chính vì lí do này, bàn phím mà không có màn hình cảm ứng không đƣợc sử dụng trong cách gõ tiếp xúc với màn hình.
Hình 2. 3. 3. Bàn phím đƣợc thiết kế lõm
Các phím nhƣ ENTER, SHIFT, ... nên đƣợc thiết kế rộng hơn để có thể cho phép dễ nhận ra và tiếp xúc đƣợc dễ dàng. Các phím khác nhƣ là CAPSLOCK hay NUMLOCK nên có những cách hƣớng dẫn rõ ràng để chỉ ra các trạng thái của chúng. Nhãn của các khóa nên đủ lớn để có thể đọc đƣợc. Các mầu sắc của các phím giúp cho ngƣời dùng cảm thấy thoải mái và thu nhận đƣợc nhiều thông tin hơn. Các thiết kế khác cũng thêm một phần chú ý đến hai phím F và J trong cách bố trí của QWERTY. Hai phím này đƣợc thiết kế có bề cong lõm xuống đồng thời có hai nút chấm để nhắc cho ngƣời sử dụng đặt vào đúng vị trí.
3. Các phím chức năng : Nhiều bàn phím có một tập các phím chức năng để thực hiện một số chức năng quan trọng hoặc các chƣơng trình đặc biệt. Các phím đó là F1, F2... F10. Ngƣời dùng phải nhớ đến các chức năng của chúng, tìm hiểu chúng từ màn hình hiển thị... tuy nhiên
mới không sử dụng thành thạo bàn phím và những chuyên gia đã sử dụng quen nhƣng muốn thực hiện các chức năng đặc biệt. Thật không may là một số hệ thống làm bối rối ngƣời sử dụng bằng cách không nhất quán trong quá trình sử dụng. Ví dụ nhƣ chức năng HELP có thể là các phím F1, F9, F12 tuỳ thuộc vào từng hệ thống.
Vị trí của các phím chức năng là rất quan trọng nếu nhƣ các nhiệm vụ yêu cầu ngƣời dùng sử dụng từ cách gõ bàn phím đến sử dụng các phím chức năng. Các phím chức năng càng xa khỏi các vị trí trung tâm thì vấn đề càng trở nên phức tạp hơn. Một số ngƣời thích gõ sáu hay tám ký tự hơn là di chuyển ngón tay khỏi các vị trí trung tâm. Cách bố trí của các phím chức năng cũng ảnh hƣởng đến tính dễ sử dụng của chúng.
Các phím chức năng đƣợc xây dựng trên các màn hình hiển thị đặc biệt mà gần với các nhãn hiển thị- một kĩ thuật phổ biến trong các máy của ngân hàng. Vị trí này sẽ hỗ trợ cho những ngƣời mới sử dụng mà cần có các nhãn, tuy nhiên vẫn cần phải di chuyển tay khỏi các vị trí trung tâm. Đèn sáng có thể đƣợc xây dựng để chỉ ra các trạng thái ON-OFF.
Nếu nhƣ tất cả các công việc đƣợc thực hiện với các phím chức năng có gắn nhãn, nhƣ trong hệ thống CAD, đƣợc hƣởng ứng. WorldPerfect đã thành công bởi vì tất cả các hành động đều đƣợc thực hiện bắt đầu từ các phím chức năng và đƣợc xem xét kĩ thông qua màn hình. Một số ngƣời ủng hộ WorldPerfect từ chối sử dụng các thực đơn kéo xuống khi mà các tính năng đầy đủ bàn phím của họ vƣợt hơn so với cách thức sử dụng chuột. Tuy nhiên, tất cả các bộ xử lý chữ thì ngƣời dùng phải sử dụng các giao diện với nhiều các thanh công cụ và các biểu tƣợng. Việc di chuyển thƣờng xuyên giữa các vị trí trung tâm trên bàn phím hay các phím chức năng với nhau đã đƣợc ngăn chặn. Một chiến lƣợc thay thế đó chính là sử dụng các phím nhƣ CTRL hay ALT cùng với một ký tự khác để thực hiện các chức năng. Cách tiếp cận này đòi hỏi có một số thuật nhớ, giữ tay trên các phím và giảm việc sử dụng các phím khác.
4. Phím di chuyển con trỏ : Một trong những danh mục của các phím có chức năng đặc biệt đó chính là các phím di chuyển con trỏ chuột. Thông thƣờng có bốn phím đó chính là trên, dƣới, trái, phải. Một số bàn phím còn có tám phím để làm đơn giản các di chuyển chéo. Các vị trí của các phím chức năng là rất quan trọng trong việc làm tăng tốc độ và giảm bớt các lỗi. Cách thức bố trí tốt nhất chính là hình dƣới, tuy nhiên ngƣời thiết kế cũng có thể có một vài thiết kế khác.
Hình 2. 3. 4. Bàn phím điều khiển con trỏ dạng chữ T ngƣợc
Việc bố trí hình chữ T lộn ngƣợc nhƣ trên cho phép ngƣời sử dụng có thể đặt ba ngón tay giữa vào và do đó có thể làm giảm khoảng cách di chuyển của các ngón tay. Cách bố trí nhƣ trong hình dƣới thích hợp cho ngƣời mới sử dụng hơn là cách bố trí theo kiểu dàn hàng ngang hay theo dạng hình vuông chia làm bốn phần, mỗi phần là một mũi tên. Các phím di chuyển con trỏ chuột thƣờng có chức năng tiếp tục đƣợc tự động khi mà việc ấn phím vẫn đang đƣợc thực hiện. Chức năng này đƣợc chấp nhận rộng rãi và có thể cải tiến chất lƣợng tƣơng tác, đặc biệt là khi ngƣời dùng có thể điều khiển đƣợc tốc độ để đáp ứng các nhu cầu của họ
Hình 2. 3. 5. Bàn phím điều khiển con trỏ theo dạng hình sao
Các phím di chuyển con trỏ thƣờng rất quan trọng trong việc sử dụng các mẫu điền sẵn và các thao tác trực tiếp. Phím di chuyển bao gồm có cả phím TAB để di chuyển một khoảng cách lớn, phím HOME để di chuyển về bên trái đầu dòng ... Các phím chức năng có thể đƣợc sử dụng để lựa chọn các danh mục trên thực đơn và màn hình, nhƣng yêu cầu các phím chức năng này thao tác với con trỏ nhanh hơn luôn luôn là một yêu cầu.
2. 3. 3. Các thiết bị trỏ
Với việc hiển thị các thông tin phức tạp, nhƣ là việc điều khiển các luồng giao thông máy bay. Điều đó rất thuận tiện để chỉ ra và chọn các thực đơn. Cách tiếp cận sử dụng thao tác trực tiếp là rất có sức hút khi mà ngƣời sử dụng có thể tránh đƣợc các câu lệnh phức tạp, giảm các khả năng mắc lỗi trên bàn phím, giữ sự tập trung trên màn hình. Các kết quả thƣờng nhanh hơn, ít mắc lỗi hơn, dễ học hơn, và tính thoả mãn cao hơn. Sự đa dạng trong nhiệm vụ và thiết bị cùng với các cách thức sử dụng chúng có thể tạo ra khoảng không rộng lớn. Thuộc tính các thiết bị vật lý và mức độ có thể là hữu dụng trong việc phân loại, chúng ta sẽ thảo luận về các nhiệm vụ và
cấp độ của tính trực tiếp.
1. Nhiệm vụ trỏ : Các thiết bị trỏ thƣờng đƣợc ứng dụng trong sáu kiểu của các nhiệm vụ tƣơng tác
một hình.
c. Định hướng Ngƣời sử dụng thƣờng chọn một đƣờng dẫn trong các chiều khác nhau. Định hƣớng có thể quay đầu các biểu tƣợng trên màn hình, chỉ ra hƣớng cho các di chuyển hay điều khiển các thao tác trên cánh tay robot.
d. Đường dẫn Ngƣời dùng thực hiện nhanh một loạt các nhiệm vụ định hƣớng. Đƣờng dẫn có thể đƣợc phát hiện thông qua một đƣờng vòng tròn trên các chƣơng trình vẽ.
e. Số lượng Ngƣời sử dụng chú ý đến các giá trị số học. Các nhiệm vụ về số lƣợng thƣờng là lựa chọn một chiều của các số nguyên và số thực để khởi tạo các tham số nhƣ là số lƣợng các trang, tốc độ của tầu hay độ lớn của âm thanh.
f. Đoạn chữ Ngƣời sử dụng thao tác các đoạn chữ trên không gian hai chiều. Các thiết bị trỏ chỉ ra vị trí của việc chèn, xóa hay thay đổi. Ngoài các thao tác đơn giản nhƣ trên còn có các thao tác phức tạp hơn nhƣ các thao tác về căn lề, cỡ chữ hay chỉnh sửa bố cục cho trang...
Chúng ta có thể thực hiện tất cả các chức năng chỉ bằng cách gõ bàn phím. Trong quá khứ bàn phím đƣợc thiết kế để sử dụng để thực hiện tất cả các chức năng một cách nhanh chóng và