Digital pen interaction consists of three interactions: pen input, pen input space manipulation, and pen workspace navigation. In the pen interaction environment, existing pen interfaces provide these interactions in one input space. Therefore, users perform pen interactions by switching between interactions. However, in this transition process, usability issues such as cognitive load and context recovery occur, and the experience of using the pen is impaired. In this study, I explore the design of an interface that solves the usability issues of digital pen interaction on a single display by utilizing the two input/output spaces. As a result, I separated the overlapped pen interactions into two interaction spaces(Pen input space and Workspace). In this study, I first consider the optimal posture that can effectively provide two interfaces. Next, two research questions are addressed. First, how do you separate the three interactions into two input channels and design them for each? Second, does the optimal interface design provide effective pen interaction by solving the usability issue? To solve these two research questions, I performed three research steps. First is an interface concept design that utilizes dual displays to interact with a pen. Second, it is experimentally verified whether the designed interface solves the usability issue compared to the methods provided in the conventional environment. In this study, I explored the research problems presented in representative scenarios of 2D and 3D information space, respectively. I presented an optimized design, showing that the proposed design can provide effective pen interaction to users in a pen interface environment.
디지털 펜 인터랙션은 펜 입력, 펜 입력 공간 조작 및 작업 영역 탐색의 세 가지로 구성된다. 펜 인터랙션 환경에서 기존 인터페이스는 이 인터랙션들을 하나의 입력 공간에서 제공한다. 따라서 사용자는 인터랙션 공간을 전환하여 펜 인터랙션을 수행한다. 그러나 이러한 전환 과정에서 인지 부하 및 컨텍스트 복구와 같은 사용성 문제가 발생하고 펜 사용 경험이 저하된다. 본 연구에서는 두 개의 입력/출력 공간을 활용하여 단일 디스플레이에서 디지털 펜 상호 작용의 사용성 문제를 해결하는 인터페이스 디자인을 탐색한다. 본 연구에서는 두 가지 인터랙션 공간을 효과적으로 제공할 수 있는 최적의 자세를 먼저 고려한다. 다음으로 두 가지 연구 문제를 다룬다. 첫 번째 연구 문제는 세 가지 상호 작용을 두 개의 입력 채널로 분리하고 각각에 대해 어떻게 설계하는가? 이다. 두 번째 연구 문제는 최적의 인터페이스 디자인이 사용성 문제를 해결하여 효과적인 펜 인터랙션을 제공할 수 있는가? 이다. 이 질문들을 해결하기 위해 세 가지 연구 단계를 수행했다. 첫 번째 단계에서 듀얼 디스플레이를 활용하여 펜과 상호 작용하는 인터페이스 컨셉을 디자인한다. 두 번째 단계에서 설계된 인터페이스가 기존 방식과 비교하여 사용성 문제를 해결하는지 실험적으로 검증한다. 본 연구에서는 2차원과 3차원 정보공간의 대표적인 시나리오에서 제시된 연구 문제를 탐색하였다. 제안한 디자인이 사용자에게 효과적인 펜 인터렉션을 제공할 수 있음을 실험적으로 보였다.
