Use the force: how force touch improves input on handheld touchscreens

Corsten, Christian Leonhard; Borchers, Jan (Thesis advisor); Brewster, Stephen (Thesis advisor)

Aachen (2020)
Doktorarbeit

Dissertation, RWTH Aachen University, 2020

Kurzfassung

Mobilgeräte mit Touchscreen, z.B. Smartphones, haben sich zu unseren Alltagswerkzeugen entwickelt. Wir kommunizieren, navigieren, oder machen Fotos mit ihnen. Unabhängig vom Nutzen interagieren wir mit dem Mobilgerät durch Berührung des Touchscreens. Diese Berührung mit dem Finger ist jedoch wenig reichhaltig; es wird lediglich die Position der Berührung zur Eingabe genutzt. Eine reichhaltigere Eigenschaft ist die Intensität der Berührung, d.h. mit welchem Druck der Finger auf den Touchscreen trifft. Diese Doktorarbeit erforscht neue Techniken, die aufzeigen, wie die Druckeingabe dem Nutzer eine neugewonnene Ausdrucksstärke zur Verfügung stellt, mit der er effizienter mit Mobilgeräten interagieren kann. Hält man das Gerät beidhändig quer, so können die meisten Finger nicht zur Interaktion genutzt werden, da sie auf der Geräterückseite aufliegen, um das Gerät festzuhalten. Wir stellen die Technik BackXPress vor, die es mittels Druckeingabe erlaubt diese Finger zur Steuerung von Menüs oder Kurzbefehlen zu nutzen, ohne die Grifffestigkeit einzubüßen. Wenn eine einhändige Interaktion gewünscht ist, kann lediglich der Daumen auf der Vorderseite genutzt werden und dabei nicht einmal den gesamten Bereich des Touchscreens ohne Umgreifen des Geräts erreichen. Unsere virtuelle Daumen-Erweiterung ForceRay lässt den Nutzer entfernte Ziele auf dem Touchscreen mittels eines Cursors erreichen, der abhängig vom Daumendruck entlang der Erweiterung wandert. Insbesondere Menüs oder Navigations-Buttons am Rand des Gerätebildschirms sind auf diese Weise schnell und ergonomisch zu erreichen, während das Gerät dabei stabil in der Hand liegt. Druckeingabe hilft ebenfalls, Werte aus langen, geordneten Listen effizient auszuwählen. Mit unserem Force Picker iteriert der Nutzer durch den Wertebereich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, die mittels Daumendruck gesteuert wird. Ein vorheriges Rollen des Daumens legt die Iterationsrichtung fest. Verglichen mit konventioneller Touch-Eingabe spart unser Force Picker Zeit und Bildschirmplatz bei der Selektion der Werte. Auch wenn sich Nutzer anfangs an die Druckeingabe gewöhnen müssen, so konnten wir in unseren Studien zeigen, dass Übung und der Einsatz von algorithmischen Optimierungen die Druckeingabe besser beherrschbar machen und unsere Nutzer so von der gewonnenen Ausdrucksstärke auf Mobilgeräten profitieren.