浅谈人机界面设计~.docx

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1、浅谈人机界面设计 南京林业大学人机界面设计与应用论文 题目：浅谈人机界面设计 学院：家具与工业设计学院 专业：工业设计 学号：091403124 学生姓名：张旭 指导教师：张荣强 2022年3月8日 目录 1.引言-1 2.人机界面设计概述-1 2.1.人机界面的定义-1 2.2.人机界面设计-2 2.2.1.人机界面设计的定义-2 2.2.2.人机界面设计的思想-2 3.人机交互概述-2 3.1.人机交互的定义-2 3.2.人机界面与人机交互的关系-2 4.人机界面的风格-3 5.人机界面的设计原则-3 6.人机界面的设计过程-4 7.对人机界面设计的评价-4 8.人机界面的发展-5 8.1

2、.过去和现在的人机界面-5 8.2.未来人机界面的猜想-6 9.结论-6 浅谈人机界面设计 摘要：近年来，随着科技的日新月异，计算机、手机以及众多移动设备硬件也跟着飞速发展，在硬件支撑的性能方面已基本可以应付我们身边发生的很多事情，这就对设备的软件方面提出了更多的要求，不仅要功能上的全面，更要做到让使用者赏心悦目，而这正是人机界面设计的目标。人机界面的质量越来越关系到某一产品的生存发展问题，而不再是曾经的附属品。 关键字：人机界面，人机交互，设计原则，设计风格 Abstract: In recent years, with the rapid development of technology

3、, computers, mobile phones, as well as many mobile devices hardware also followed in the performance of the hardware support has been basically able to cope with a lot of things around us, which requires more to those devices software , not only to fully functional, but also to make users to feast f

4、or the eyes, which is the goal of human-machine interface design. The quality of the man-machine interface is now related to survival and development of a product , and no longer appendages. Key words: Man-machine interface,Human-computer interaction,Design Principles，Design style 1 引言 在今天的生活中，电子产品已

5、经成为我们生活中不可或缺的重要组成部分，电脑、智能手机、平板等终端设备为我们的生活工作提供便利的同时也极大地丰富着我们的生活。如果说硬件本身是重要的物质组成，那么我们直接使用的那部分更是相当重要，那就是我们要直接面对的界面。无论使用什么电子产品，直观而富于美感的界面都能使人快速上手并迅速俘获使用者追求美的心灵。有人会仔细享受在手机上看到的每个细节，很多人对苹果的产品推崇备至，我想除了硬件提供的速度，工业设计赋予的时尚外形，还有一个重要的因素，那就是“对每个像素的极限追求”，也就是本文的主角-人机界面的巨大魅力。 2 人机界面设计概述 人类天生就对美有着执着的追求，从远古时期的岩石壁画，到中世纪

6、的建筑风格的花样翻新，再到信息时代电子产品从外形到界面的永无止境的设计都昭示着这点。一个好的界面可以造就一个产品，可以很容易地暗示产品的便捷性及可用性。可以说，人机界面就是人类对美的追求在当今生活中最好的例证。 2.1 人机界面的定义 人机界面是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。它是用户使用产品所要达到目的的手段，也是产品向用户展现产品自身功能和体现满足用户相关需求的途经。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。 现在大量运用在工业与商业上，简单的区分为“输入”与“输出”两种，输入指的是由人来进行机械或设备的操作，如把手、开关、门、指令

7、的下达或保养维护等，而输出指的是 由机械或设备发出来的通知，如故障、警告、操作说明提示等。 2.2 人机界面设计 2.2.1 人机界面设计的定义 如何设计出合理美观的人机界面即人机界面设计的目的，人机界面设计是指通过一定的手段对用户界面有目标和计划的一种创作活动。大部分为商业性质、少部分为艺术性质。 人机界面设计主要包括三个方面： 设计软件构件之间的接口； 设计模块和其他非人的信息生产者和消费者的界面； 设计人（如用户）和计算机间的界面。 2.2.2 人机界面设计的思想 计算机按照机器的特性去行为，人按照自己的方式去思维和行为。要把人的思维和行为转换成机器可以接受的方式，把机器的行为方式转换成

8、人可以接受的方式，这个转换就是人机界面。使计算机在人机界面上适应人的思维特性和行动特性，这就是“以人为本”的人机界面设计思想。 一个友好美观的界面会给人带来舒适的视觉享受，拉近人与电脑的距离，为商家创造卖点。界面设计不是单纯的美术绘画，他需要定位使用者、使用环境、使用方式并且为最终用户而设计，是纯粹的科学性的艺术设计。检验一个界面的标准既不是某个项目开发组领导的意见也不是项目成员投票的结果，而是最终用户的感受。所以界面设计要和用户研究紧密结合，是一个不断为最终用户设计满意视觉效果的过程。 3 人机交互概述 一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统

9、和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室。人机交互界面的设计要包含用户对系统的理解，那是为了系统的可用性或者用户友好性。 3.1 人机交互的定义 人机交互是指人与计算机之间使用某种对话语言，以一定的交互方式，为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程。 3.2 人机界面与人机交互的关系 人机交互是指人与机器的交互，本质上是人与计算机的交互。或者从更广泛的角度理解：人机交互是指人与含有计算机的机器的交互。具体来说，人机交互用户与含有计算机机器之间的双向通信，以一定的符号和动作来实现，如击

10、键，移动鼠标，显示屏幕上的符号/图形等。这个过程包括几个子过程：识别交互对象-理解交互对象-把握对象情态-信息适应与反馈等；而人机界面是指用户与含有计算机的机器系统之间的通信媒体或手段，是人机双向信息交互的支持软件和硬件。这里界面定义为通信的媒体或手段，它的物化体现是有关的支持人机界面用液晶屏软件和硬件，如带有鼠标的图形显示终端等。 交互是人与机-环境作用关系/状况的一种描述。界面是人与机-环境发生交互关系的具体表达形式。交互是实现信息传达的情境刻画，而界面是实现交互的手段。在交互设计子系统 中，交互是内容/灵魂，界面是形式/肉体；然而在大的产品设计系统中，交互和界面，都只是解决人机关系的一种

11、手段，不是最终目的，其最终目的是解决和满足人的需求。 4 人机界面的风格 （1）所见即所得 在图形系统中一般能做到，即在屏幕上所见到的设计结果和用硬拷贝所得的输出结果是一致的。用文字处理的软件常常做不到这一点。例如为了使某些字符是粗体或不同大小必须在这些字符前放上特殊的符号。在屏幕上看不到字体的不同，只能看到字符前的一些特殊标记，只有在最后打印出的结果才能反映出字符的不同。 （2）菜单 通过借助于菜单，可以更加简单方便有效的来操作计算机的一些功能。 （3）直接操作 直接操作是对对象、特性及关系等操作时用户可得到一种直观及形象的表示，以说明这个操作是正确地被执行了。例如在Windows中用光标拖

12、动文件名从一个目录下拖动到另一个目录以表示拷贝或移动。 （4）图形符号驱动 图形符号驱动的目的是要用户不需要专门学习及其记忆便可借助于菜单选择来运行系统。要做到这一点最主要的是要设计好图形符号，使它一看便知道它代表什么操作。另外现在很多图形驱动符号加了新功能，当光标在图形符号上停留数秒钟后，在该图形符号的下方会出现一段对这图形符号的文字说明以解除用户的困惑。 5 人机界面设计的原则 随着现今人们对美的认识不断提高，他们对界面的要求越来越高，所以，人机界面的设计业需要的响应的设计原则。 （1）以用户为中心的基本设计原则 在系统的设计过程中，设计人员要抓住用户的特征，发现用户的需求。在系统整个开发

13、过程中要不断征求用户的意见，向用户咨询。系统的设计决策要结合用户的工作和应用环境，必须理解用户对系统的要求。最好的方法就是让真实的用户参与开发，这样开发人员就能正确地了解用户的需求和目标，系统就会更加成功。 （2）顺序原则 即按照处理事件顺序、访问查看顺序（如由整体到单项，由大到小，由上层到下层等）与控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及其二级界面。 （3）功能原则 即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求，各种子系统控制类型、不同管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同时性要求等，设计分功能区分多级菜单、分层提示信息和多项对话栏并举的窗口等的人机交互界面，从而使用户易于分辨和掌

14、握交互界面的使用规律和特点，提高其友好性和易操作性。 （4）一致性原则 包括色彩的一致，操作区域一致，文字的一致。即一方面界面颜色、形状、字体与国家、国际或行业通用标准相一致。另一方面界面颜色、形状、字体自成一体，不同设备及其相同设计状态的颜色应保持一致。界面细节美工设计的一致性使运行人员看界面时感到舒适，从而不分散他的注意力。对于新运行人员，或紧急情况下处理问题的运行人员来说，一致 性还能减少他们的操作失误。 （5）频率原则 即按照管理对象的对话交互频率高低设计人机界面的层次顺序和对话窗口莱单的显示位置等，提高监控和访问对话频率。 （6）重要性原则 即按照管理对象在控制系统中的重要性和全局性

15、水平，设计人机界面的主次菜单和对话窗口的位置和突显性，从而有助于管理人员把握好控制系统的主次，实施好控制决策的顺序，实现最优调度和管理。 （7）面向对象原则 即按照操作人员的身份特征和工作性质，设计与之相适应和友好的人机界面。根据其工作需要，宜以弹出式窗口显示提示、引导和帮助信息，从而提高用户的交互水平和效率。 6 人机界面的设计过程 （1）需求分析 这是人机界面设计的初步工作，但也是相当重要的第一步。判断一个系统的优劣，在很大程度上取决于未来用户的使用评价。因此，在人机界面设计的最初阶段尤其重视系统人机界面部分的用户需求。通过对用户特性分析(包括年龄、性别、心理情况、文化程度、个性、种族背景

16、等)，来做到对用户全面的了解，对于以后的工作进度也是有很大的帮助，较少后期的工作量。 （2）总体设计 要根据需求分析的结果做出总体规划，那就是要创建系统功能的外部模型。创建系统功能的外部模型设计模型主要是考虑软件的数据结构、总体结构和过程性描述。然后根据终端用户对未来系统的假想设计用户模型，最终使之与系统实现后得到的系统映像(系统的外部特征)相吻合，用户才能对系统感到满意并能有效的使用它；建立用户模型时要充分考虑系统假想给出的信息，系统映像必须准确地反映系统的语法和语义信息。 （3）详细设计 确定为完成此系统功能人和计算机应分别完成的任务。任务分析有两种途径。一种是从实际出发，通过对原有处于手

17、工或半手工状态下的应用系统的剖析，将其映射为在人机界面上执行的一组类似的任务；另一种是通过研究系统的需求规格说明，导出一组与用户模型和系统假想相协调的用户任务。根据任务分析的结果进行逐步求精的设计其内容包括以下几方面： a.根据任务系统分析，确定系统的输入和输出内容、要求等。 b.根据交互设计，进行具体的屏幕、窗口和覆盖等结构设计。 c.根据用户需求和用户特性，确定屏幕上的信息的适当层次和位置。 d.详细说明在屏幕上显示的数据项和信息的格式。 e.考虑标题、提示、帮助、出错等信息。 f.进行颜色、声音、动画等界面美学细化设计。 7. 对人机界面设计的评价 一般可以从以下几个方面对人机界面进行评

18、价 (1)用户对人机界面的满意程度； (2) 人机界面的标准化程度； (3) 人机界面的适应性和协调性； (4) 人机界面的应用条件； (5) 人机界面的性能价格比。 目前人们习惯于用“界面友好性”这一抽象概念来评价一个人机界面的好坏，但“但面友好”与“界面不友好”恐怕无人能定一个确切的界线，一般认为一个友好的人机界应该至少具备以下特征： (1) 操作简单，易学，易掌握； (2) 界面美观，操作舒适； (3) 快速反应，响应合理； (4) 用语通俗，语义一致。 需指出，一个用户界面设计质量的优劣，最终还得由用户来判定，因为软件是供用户使用的，软件的使用者才是最有发言权的人。 8 人机界面的发展

19、 8.1过去和现在的人机界面 (1)命令语言用户界面 因为刚开始发明计算机时，由于各方面的限制，因而使得计算机只能识辨机器语言，而对应下的用户界面也是低级语言形式的用户界面。DOS界面就是一个典型的命令语言用户界面。 (2)图形用户界面 图形用户界面是当前用户界面的主流，广泛应用于各档次的台式微机和图形工作站。比较成熟的商品化系统有Macintosh、Windows等。当前各类图形用户界面的共同特点是以窗口管理系统为核心，使用键盘和鼠标器作为输入设备。窗口管理系统除了基于可重叠多窗口管理技术外，广泛采用的另一核心技术是事件驱动技术。图形用户界面和人机交互过程极大地依赖视觉和手动控制的参与，因此

20、具有强烈的直接操作特点。 (3)直接操纵用户界面 直接操纵用户界面更多地借助物理的、空间的或形象的表示，而不是单纯的文字或数字的表示。视觉的、形象的(艺术的、右脑的、整体的、直觉的)用户界面对于逻辑的、直接性的、面向文本的、左脑的、强迫性的、推理的用户界面是一个挑战。直接操纵用户界面的操纵模式与命令界面相反，基于“宾语+动词”这样的结构，Windows 95设计者称之为“以文档为中心”。用户最终关心的是他欲控制和操作的对象，他只关心任务语义，而不用过多的为计算机的语义和句法而分心。对于大量物理的、几何空间的以及形象的任务，直接操纵已表现出巨大的优越性，然而在抽象的、复杂的应用中，直接操纵用户界

21、面可能会表现出其 局限性。 (4)多媒体用户界面 多媒体技术被认为是在智能用户界面和自然交互技术取得突破之前的一种过渡技术。在多媒体用户界面出现之前，用户界面已经经过了从文本向图形的过渡，此时用户界面中只有两种媒体：文本和图形(图像)，都是静态的媒体。多媒体技术引入了动画、音频、视频等动态媒体，特别是引入了音频媒体，从而大大丰富了计算机表现信息的形式，拓宽了计算机输出的带宽，提高了用户接受信息的效率。 (5)虚拟现实技术 虚拟现实又称虚拟环境。虚拟现实系统向用户提供临境和多感觉通道体验，它的三个重要特点：即临境感、交互性、构想性决定了它与以往人机交互技术的不同特点，反映了人机关系的演化过程。在

22、传统的人机系统中，人是操作者，机器只是被动的反应。在一般的计算机系统中，人是用户，人与计算机之间以一种对话方式工作。在虚拟现实中，人是主动参与者，复杂系统中可能有许多参与者共同在以计算机网络系统为基础的虚拟环境中协同工作，虚拟现实系统的应用十分广泛，几乎可用于支持任何人类活动和任何应用领域。 8.2 未来人机界面的猜想 毫无疑问，未来的人机界面设计一定会大放异彩，在未来高科技的技术支持下，必定会出现更加直观和人性化的交互界面，其炫酷程度一定不输少数派报告里表现的场景。 9 结论 随着以后科技的再进步，人们修养的再提高，社会对于界面设计的关注度也会不断加强，而那时，人机交互界面更能展现时代感、科技感与美感。到时候，会有越来越多的人投入到界面设计的行列中，为人机交互界面的发展贡献自己的一份力量，有理由相信未来的人机界面一定会在人们的生活中大放异彩，给我们生活的点点滴滴带来惊喜。 参考文献：1罗仕鉴，朱上上，孙守迁人机界面设计机械工业出版社2022. 2 /view/192107.htm 3 /view/777388.htm