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菜单作为手机界面的重要交互部件，是人机界面的重要研究领域之一。3D菜单即指基于屏幕的三维立体菜单，在空间维度只有长度与宽度的传统2D菜单基础上增加了深度这一维度，从而构成立体菜单。以往手机菜单的工效学研究主要集中在传统2D菜单，而3D菜单在手机上的应用还很少，尤其是相关的3D菜单工效学研究也较少。现今移动互联网发展日趋成熟，3D菜单是否比传统2D菜单具有更高的操作绩效和更好的主观体验，有待进行实证研究。本研究通过操控信息量和记忆负荷（任务复杂度）两种条件，进行手机3D菜单与2D菜单的搜索绩效与主观评价比较，并进一步考察预注意加工对3D菜单搜索绩效的影响，提出手机3D菜单的设计指导建议，为设计师在手机3D菜单的设计上提供参考依据。本研究包括三个实验：实验一通过目标搜索任务，比较不同信息量水平（图标数量）下手机3D菜单与2D菜单的搜索绩效与主观评价。实验二通过提高搜索任务中的目标数量水平增加记忆负荷，比较高记忆负荷时不同信息量下手机3D菜单与2D菜单的搜索绩效与主观评价。实验三在实验一的基础上比较了两侧模糊化后的3D菜单与3D正常菜单、2D菜单在不同信息量水平下的搜索绩效，探讨3D菜单两侧部分的预注意加工对3D菜单搜索绩效的影响。本研究主要得出以下三点结论：(1)当在搜索任务中目标数量水平较低的情况下，记忆负荷较低时，手机3D菜单的目标搜索绩效要好于2D菜单，同时用户主观更偏好3D菜单；但当在搜索任务中目标数量水平较高的情况下，记忆负荷较高时，虽然用户主观更偏好3D菜单，但从搜索绩效上看，3D菜单没有优势，甚至绩效更差。(2)当在搜索任务中信息量水平较低和适中的情况下，手机3D菜单的目标搜索绩效要好于2D菜单，同时用户主观更偏好3D菜单；但当在搜索任务中信息量水平较高的情况下，虽然用户主观更偏好3D菜单，但从搜索绩效上看，3D菜单与2D菜单无显著差异。(3)从3D菜单能提高绩效的加工机制上来看，预注意加工起着非常重要的作用，当3D菜单中两侧图标模糊时，预注意加工受到干扰，会严重降低3D绩效，甚至绩效要差于2D菜单。