数字化信息时代的到来使得军事、核产业、航空航天等行业领域逐步采用复杂信息系统数字界面进行监测、沟通及协作。然而,复杂信息系统的不合理设计会大大增加操作人员在搜索确认信息环节中的视觉疲劳和认知负荷。因此,对复杂信息系统数字界面的复杂性评估和设计优化具有重要现实意义。传统结合眼动的评估仅通过观测眼动仪提供的三种可视化图示并不能快速解释清楚界面信息复杂度和具体哪些因素导致信息呈现的复杂。本文致力于通过对眼动数据和搜索任务界面复杂度及其影响因素的定性定量关系进行深入研究,得到眼动数据和界面复杂度的映射关系,并通过对现有眼动数据可视化的研究,设计更丰富直观的眼动数据可视化方案,从而通过眼动数据可视分析帮助设计评估人员更好的利用眼动数据进行界面复杂性评估。本文主要进行了以下三方面工作:第一,基础理论研究方面分成两个部分:(1)界面复杂度研究:通过文献研究明确用户界面复杂度定义、影响因素和评估方法。(2)眼动行为数据研究:对眼动原始数据及其衍生数据进行归纳整合并从界面评估的目的出发梳理具体眼动数据适用的评估指标,形成可用的指标集合。第二,设计方法研究及设计实例构建:(1)眼动数据可视化形式研究:梳理眼动数据可视化表达形式的研究现状及作用,提出针对眼动数据可视化形式设计模型V-DMEMD和当前的可视化形式缺口。(2)基于眼动数据可视化理论研究构建创新性眼动数据可视化形式如:回溯性眼跳可视化(经幡图)、眼动速度可视化(帆船图/正切图),瞳孔数据可视化(日晕图、瞳孔K线图)等。第三,实验研究方面分成两个部分:(1)态势图类型的搜索任务界面复杂度及其影响因素设计验证实验:以在态势图中的搜索任务为基础,抽象化影响态势图界面复杂度的因素并绘制实验材料198组,结合用户主观评分和访谈进行数据分析完成实验材料的最终迭代产出45组实验材料并探究各影响因素对复杂程度的贡献情况。(2)眼动数据与搜索任务界面复杂度关系研究:结合实验一得到的实验材料,通过传统数据图表、新型眼动数据可视分析和统计学数据分析完成对26*20*45组不同类型眼动数据和界面复杂程度定性、定量层面的关系探究,形成对评估搜索任务界面复杂度具有针对性的眼动指标使用方法集。通过这两个实验,明确态势图类搜索任务界面的设计要点和眼动指标与界面复杂度及其影响因素的定量定性映射关系。本文将基础理论研究、设计方法研究和实验研究结合,对不易展示的眼动数据进行了可视化形式设计并且以态势图界面上的搜索行为为研究案例,对眼动数据与界面复杂度之间的关系通过传统数据图表、新型眼动数据可视分析和统计学数据分析进行定性与定量的挖掘研究,从数据和可视分析层面为界面设计评估人员提供更加系统和直观的眼动数据使用方法论等成果,并从复杂度出发提出态势图类搜索任务界面的开放式设计意见,最后设计了眼动数据可视分析的最小化产品原型。