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 không mắc nhiều lỗi. Mặc dù tại thời điểm ngày nay, một số nhiệm vụ đƣợc yêu cầu thƣờng xuyên làm cho các phím chức năng trở nên rất thích hợp nhƣ các phím HELP hay CTRL.
Các thiết bị trỏ có thể đƣợc gộp lại thành nhóm sau (1) điều khiển trực tiếp trên màn hình,
(2) điều khiển không trực tiếp. Trong mỗi dạng đều có rất nhiều sự biến đổi và các thiết kế tốt thƣờng xuyên đƣợc phát hiện.
2. Thíêt bị trỏ trực tiếp : Các bút điện tử là các thiết bị cho phép ngƣời dùng có thể chỉ ra các điểm chấm trên màn hình để thực hiện các nhiệm vụ chọn lựa, xác định vị trí, và các nhiệm vị khác. Trên thực tế bút điện tử có thể thực hiện cả sáu chức năng trên. Thiết bị này có sức thu hút mạnh mẽ bởi vì chúng cho phép ngƣời dùng có đƣợc các thao tác trực tiếp trên các đồ họa. Hầu hết các bút điện tử có kết hợp thêm các nút để cho ngƣời dùng có thể bấm khi mà các con trỏ đã đến vị trí cần thiết. Thật không may các thiết bị trỏ gây nên sự nhàm chán trong các hoạt động của bàn tay. Thiết bị này nhìn chung có ba nhƣợc điểm: cánh tay ngƣời dùng có thể che mờ màn hình, ngƣời dùng phải di chuyển cánh tay nhiều hơn so với sử dụng bàn phím, và ngƣời dùng phải cầm các bút.
Hình 2. 3. 6 Bút điện tử
Một số khó khăn có thể vƣợt qua khi chuyển sang dùng bằng màn hình tiếp xúc trực tiếp, không cần yêu cầu cầm bất kỳ một thiết bị gì mà cho phép thao tác trực tiếp trên màn hình bằng các ngón tay.
Các thiết kế trƣớc đây thƣờng làm cho ngƣời dùng cảm thấy mỏi tay, che màn hình, điểm trỏ không hề chính xác, và cuối cùng là sự nhòe hình. Ngoài ra còn có một số vấn đề khác nữa nhƣ các phần mềm có thể chấp nhận sự lựa chọn ngay lập tức mà không cần đợi xác nhận nhƣ sử dụng bút điện tử. Các thiết kế sớm hơn còn dựa vào các tính toán vật lý, ảnh hƣởng của chúng. Các thiết kế gần đây dần dần cải tiến màn hình tiếp xúc để chấp nhận các quyết định chính xác. Các công nghệ mới về phần cứng có thể cho phép cung cấp độ phân giải 1024 * 1024, và chế độ sáng-tối cho phép ngƣời dùng chỉ ra một điểm tại các pixel đơn. Chế độ này bao gồm có ba bƣớc. Ngƣời dùng chạm tay vào màn hình, nhìn thấy các con trỏ và có thể dịch chuyển các con trỏ đó, và sau khi đã đạt đƣợc vị trí nhƣ mong muốn thì ngƣời dùng có thể thả tay ra khỏi màn hình để kích hoạt.
Hình 2. 3. 7 Màn hình tiếp xúc
Cải tiến màn hình tiếp xúc có thể đƣợc tích hợp cùng với các ứng dụng liên quan trực tiếp đến ngƣời dùng. Màn hình tiếp xúc đƣợc đánh giá cao bởi những ngƣời thiết kế khi mà không cần phải di chuyển các bộ phận, tính ổn định trong việc sử dụng và giá cũng khá thấp. Các màn hình tiếp xúc có thể hiển thị các hình ảnh đa dạng để có thể phù hợp với yêu cầu thực tế. Các mẫu điền hay các lựa chọn thực đơn có thể đƣợc thực hiện dễ dàng bằng cách tiếp xúc trực tiếp nhƣ là cách gõ bàn phím. Với cách thiết kế bàn phím ngƣời dùng có thể gõ khoảng từ 20 đến 30 chữ trong một phút. Sử dụng các màn hình có thiết kế giao diện đồ họa (kiểu panel) thì ngƣời dùng sẽ thao tác nhanh hơn và chính xác hơn chứ không nhƣ chuyển sang hiển thị các điểm.
Bàn phím thật đang dần đƣợc thay thế bởi các bàn phím ảo tuy nhiên cách thức này chỉ cho phép gõ đƣợc từ 20 đến 30 chữ trên một nút. Các dữ liệu đầu vào dựa trên các thực đơn và các bản viết tay cho thấy còn nhanh hơn so với các thực đơn kéo xuống và các thao tác trực tiếp.
Vấn đề nhận dạng chữ viết cũng đang đƣợc tiến hành để thay đổi các cơ sở dữ liệu đồ sộ. Có nhiều cách thức để tăng cƣờng khả năng nhận dạng chữ viết, tuy nhiên đi cùng với đó là khả năng mắc lỗi cao hơn.
3. Thiết bị thao tác không trực tiếp : Thiết bị thao tác không trực tiếp có thể loại bỏ sự di chuyển dài của các cánh tay và che mất màn hình nhƣng vẫn phải vƣợt qua các vấn đề về các thao tác không trực tiếp. Khi mà ngƣời dùng thao tác trực tiếp với các bút điện tử, các vấn đề nhƣ di chuyển và cầm của cánh tay vẫn còn tiếp tục. Các thiết bị thao tác không trực tiếp cũng yêu cầu về nhận thức xử lý và phối hợp với các hành động tay-mắt để đƣa con trỏ tới các vị trí cần thiết.
Hình 2. 3. 8 Chuột một nút bấm và chuột hai nút bấm.
Chuột là một thiết bị đƣợc ƣa thích bởi vì bàn tay đƣợc để lại một vị trí thoải mái, các nút bấm dễ dàng, thao tác di chuyển nhanh và dễ dàng, và các vị trí đƣợc đặt chính xác. Tuy nhiên ngƣời sử dụng phải cầm lấy con chuột ngay từ khi bắt đầu, không gian bàn có thể bị tiêu tốn, các hành động có thể phải thay thế để cho các di chuyển dài, một số yêu cầu cần có để có thể phát triển kĩ năng. Các sở thích cá nhân và các nhiệm vụ đa dạng làm sự cạnh tranh ngày càng quyết liệt hơn. Chuột không dây cho phép khoảng cách từ 5 đến 30 cm so với màn hình.
Bi chuột có nhiệm vụ dùng để di chuyển con trỏ chuột. Chúng thƣờng thực hiện nhƣ một vòng quay 1 đến 15 centimeter để có thể di chuyển con trỏ trên màn hình. Bi chuột thƣờng đƣợc gắn chặt chẽ với một bộ phận tiếp xúc đặc biệt. Bi chuột nhỏ tạo nên sự thuận tiện trong các thiết bị di chuyển khi mà khởi động trên các máy tính.
Thiết bị điều khiển bằng cần (joystick), có lịch sử lâu đời trong các thiết bị điều khiển máy bay, giờ đây đã xuất hiện nhiều trong các máy tính hiện đại với rất nhiều các kích cỡ khác nhau. Joystick có tác dụng tốt trong việc theo đuổi các dấu vết do khoảng cách thay đổi là ít và sự
dễ dàng chuyển hƣớng. Bi chuột là một thiết bị giống nhƣ joystick, đƣợc gắn chặt vào bàn phím có đầu nhỏ bọc cao su để cho quá trình di chuyển đƣợc dễ dàng.
Bảng mầu là thiết bị nằm đặt rời ra khỏi màn hình, thƣờng đƣợc đặt trên bàn hay trong phòng làm việc. Việc tách rời này cho phép bàn tay có một vị trí thoải mái và giữ cho bàn tay rời khỏi màn hình. Hơn nữa bảng mầu còn cho phép một giao diện lớn hơn màn hình đƣợc bao phủ bởi các đồ họa để chỉ ra các lựa chọn phù hợp bằng cách cung cấp hƣớng dẫn cho ngƣời mới sử dụng và lƣu giữ các khoảng không gian. Bảng mầu có thể đƣợc thao tác bởi các ngón tay, bút chì hay bút chấm.
Hình 2. 3. 9 Joystick giúp cho ngƣời sƣ dụng di chuyển chuột dễ dàng
4. So sánh giữa các thiết bị với nhau : Mỗi vấn đề đều có hai mặt, thúc đẩy bởi các lợi ích khác nhau nhƣ kinh tế, sở thích cá nhân và theo kinh nghiệm cá nhân. Các nhân tố về con ngƣời ảnh hƣởng đến sự di chuyển ngắn hay dài, sự chính xác của vị trí, tỉ lệ lỗi, thời gian học và sự thỏa mãn của ngƣời dùng. Các vấn đề khác là giá cả, tính ổn định, yêu cầu về không gian, các vấn đề nhức hay mỏi, tính tƣơng thích với các hệ thống khác.
Trong các nghiên cứu trƣớc đây, thiết bị trỏ trực tiếp nhƣ bút điện tử hay các màn hinh tiếp xúc thƣờng chạy rất nhanh nhƣng lại là các thiết bị kém chính xác nhất. Tốc độ nhanh xuất phát từ các thiết bị trỏ trực tiếp và sự không chính xác từ các vấn đề phản hồi, thiết kế vật lý và sử dụng các cách thức khác nhau. Các cách thức nhƣ là nhƣ là lift-off và sự chính xác hơn trên các thiết bị làm cho chúng trở nên hữu dụng hơn để xây dựng các màn hình tiếp xúc, bảng mầu và các bút.
Các thiết bị thao tác không trực tiếp gây nên nhiều cuộc tranh cãi. Bảng mầu thích hợp nếu nhƣ ngƣời sử dụng có thể sử dụng thiết bị trong thời gian dài mà không có bàn phím. Kết hợp giữa việc sử dụng bút cùng với bảng mầu cho phép ngƣời dùng điều khiển ở mức độ cao, đặc biệt thích hợp đối với những nghệ sĩ sử dụng các chƣơng trình vẽ.
Thông thƣờng ngƣời ta tin rằng các thiết bị trỏ chuột nhanh hơn so với cách sử dụng bàn phím nhƣ là cách sử dụng các phím để điều khiển chuột, tuy nhiên cũng còn tuỳ thuộc vào từng nhiệm vụ khác nhau. Khi mà có một số danh mục trên màn hình và con trỏ chuột phải nhảy qua các danh mục khác nhau thì sử dụng các phím trỏ chuột nhanh hơn so với sử dụng các thiết bị trỏ chuột. Đối với các nhiệm vụ yêu cầu kết hợp cả gõ và trỏ, các phím trỏ chuột tỏ ra nhanh hơn so với việc sử dụng chuột. Khi mà sử dụng các con trỏ chuột không mỏi thì chúng ta nên quan tâm
thiết kế cho các thiết bị trỏ chuột. Các màn hình tiếp xúc đƣợc phổ biến rộng rãi trong các phƣơng tiện công cộng và các ứng dụng trong thƣ viện. Các thiết bị nêu trên đều phù hợp cho các nhiệm vụ sử dụng con trỏ chuột. Các phím trỏ chuột thích hợp khi mà có một ít số lƣợng các danh mục trên màn hình. Cần điều khiển thích hợp khi chơi các trò về máy bay, bởi vì tính dễ cầm và dễ điều khiển, tuy nhiên nhiều khi vẫn không đƣợc chính xác. Các thiết bị trỏ không trực tiếp cần phải tìm hiểu kĩ hơn so với các thiết bị trỏ trực tiếp.