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多屏信息时代的到来,人机交互变得频繁与复杂。眼动交互由于其高带宽、适应性强和交互自然等优点而逐渐得到应用。然而,目前大部分相关应用都只是简单的将眼睛作为取代鼠标的指点设备,运作在WIMP界面之下,因而带来了诸多可用性问题,极大限制了眼动交互的发展。本文认为,下一代用户界面Post-WIMP界面能够很好的兼容眼动交互的输入特性,释放眼动交互的潜能。具体来说,本文主要做了以下三方面工作:第一,理论研究方面。从微观到宏观全面梳理了眼动交互的特征与研究现状,探讨了 Post-WIMP界面下的输入连续性、信息多维性、交互隐含性、实时反馈性这四大交互特性。平衡好这四大特性,是设计眼动交互界面的关键。第二,实验研究方面。实验一研究了 VR中的直觉化眼动交互,通过360个眼动动作数据,分析得到一套最符合用户认知的眼动交互动作共识集,可推广应用到大部分眼动交互界面的设计当中;实验二研究了眼势输入的时空特性,通过分析1200个输入轨迹,得到输入区域大小、输入符号类型、输入前馈引导三因素对于眼势输入绩效及用户满意度的综合影响。通过这两个实验,总结了 Post-WIMP界面下眼动交互四大特性的具体表现和规律。第三,结合上述研究成果,构建了以眼动交互为核心的Post-WIMP界面模型IMEMI。模型对眼动交互流程中涉及到的相关元素进行分层抽象描述,梳理了各元素间的交互耦合关系。利用IMEMI模型,设计了实例“EyeGames:3DTetrisinVR”。该实例同时应用了前反馈眼动视标、眼滑选多层标记菜单等创新交互组件,这些组件在Post-WIMP界面下能很好的发挥眼动交互的优势。最终,通过评估发现基于Post-WIMP界面的设计要优于基于WIMP界面的设计,间接证明了 IMEMI模型的有效性。本文从宏观界面层出发,为眼动交互界面设计相关领域的设计者提供理论指导、实验客观规律和界面模型方法论等成果。