（设计艺术学专业论文）基于用户体验的界面设计（UI）研究.pdf

中文摘要 在以计算机、网络为特征的信息技术飞速发展的时代，数字技术产品已成为 时代的主流产品，交互在人们的生活中无处不在，人性化界面成为占领市场、赢 得客户的关键。界面设计不再是简单的视觉设计和信息呈现，互动和体验变得尤 为重要。把界面设计如何提供更良好的用户体验作为探索的重点，旨在理论上弥 补国内对基于用户体验的界面设计的流程和方法研究的不足，为科技与艺术的融 合搭起充满更多可能性的桥梁，在实践上给相关从业者提供一定的参考。 论文的主要成果有：( 1 ) 通过对数字技术时代的界面设计发展状况分析，提 出界面设计不仅仅是外观布局设计，更重要的是交互行为设计，界面设计的领域 已从传统的物质界面扩展到非物质界面。( 2 ) 重点从认知、情感、艺术、语言学 等角度对界面设计的易用性，美观性，情感性，功能可见性，简洁性以及隐喻性 对用户体验产生的影响进行了探索。( 3 ) 通过典型案例分析，确定基于用户体验 的界面设计是一个迭代的设计过程，这个过程应始终贯彻以用户为中心的原则， 设计前期不仅要有深入的用户研究，深刻洞察用户的需求，后期也应有反复的用 户测试。( 4 ) 分析了新技术在界面设计中的应用及对用户体验产生的影响。 关键词：界面设计用户体验交互设计以用户为中心数字技术 w i t h a b s t r a c t t h e r a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yc h a r a c t e r i z e d c o m p u t e ra n dn e t w o r k , d i g i t a lt e c h n o l o g yp r o d u c t sh a v eb e c o m et h em a i n s t r e a mo f t h et i m e s ，i n t e r a c t i o n t e c h n o l o g yg e t su b i q u i t o u si np e o p l e sl i f e h u m a n e i n t e r a c t i o ni n t e r f a c e d e s i g ni sn ol o n g e ras i m p l ev i s u a ld e s i g na n di n f o r m a t i o n p r e s e n t a t i o n , w h i l ei n t e r a c t i o na n de x p e r i e n c eb e c o m e sp a r t i c u l a r l y i m p o r t a n t c h a r a c t e r so fi n t e r f a c e t h et h e s i sf o c u so nh o w t op r o v i d eb e t t e ru s e re x p e r i e n c e a n da i m st om a k eu pf o rt h es h o r t f a l lo fm e t h o d sa n dp r o c e s si n u s e ri i i t e r f a c e d e s i g nf r o mt h ep e r s p e c t i v eo fu s e re x p e r i e n c eb yl o t so fi l l u s t r a t i o n sa n de x a m p l e s ， a n ds e tu pa b r i d g eb e t w e e na r ta n ds c i e n c e ，i nt h e o r yt op r o v i d es o m er e f e r e n c ei n p r a c t i c e t h em a i nh i g h l i g h t so ft h et h e s i s ：( 1 ) t h r o u g ht h ea n a l y s i so fi n t e r f a c ed e s i g n d e v e l o p m e n ti nd i g i t a lt e c h n o l o g ye r a , i tp o i n t so u tt h a ti n t e r f a c ed e s i g ni sn o to n l y l a y o u td e s i g n , b u tm ei n t e r a c t i o no n e ，w h i c hi n c l u d i n ga l le l e c t r i cp r o d u c ti n t e r f a c e d e s i g n s ( 2 ) t h et h e s i sf o c u s e so nt h ec h a r a c t e r so fi n t e r f a c ed e s i g nr e f l e c t e df r o m u s e re x p e r i e n c e ，s u c ha si t su s a g e ，o u t l o o k , e m o t i o n , f u n c t i o n v i s i b i l i t ya n db r e v i t y ( 3 ) t h r o u g ht h ea n a l y s i sa n ds u m m a r i z a t i o no ft h ec l a s s i cc a s e s ，i tc o n c l u d e st h eu s e r i n t e r f a c ed e s i g nb a s e do nu s e re x p e r i e n c ei sa ni t e r a t i v ed e s i g n p r o c e s s t h i sp r o c e s s s h o u l da l w a y si m p l e m e n tt h ep r i n c i p l e so fu s e r - c e n t e r e dd e s i g n ，n o to n l yc a r r yo u t i n - d e p t hu s e rr e s e a r c hi ne a r l y p h r a s e t o i n s i g h to nu s e rn e e d s ，b u t a l s o r e p e t i t i o u su s e rt e s t i n gi nl a t e p h r a s e ( 4 ) i ts h i l l su pt h ea d o p t i o no ft h en e w t e c h n o l o g yi nt h ei n t e r f a c ed e s i g na n dt h ei m p a c t i o nt ou s e r s k e yw o r d s ： i n t e r f a c ed e s i g n , i n t e r a c t i v ed e s i g n , u s e re x p e r i e n c e u s e r - c e n t e r e dd e s i g n , d i g i t a l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文 中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者躲别杪 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权丢鋈王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学 校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 参1 簪犯 导师签名： 签字日期：驴年, 9 9 - b签字日期：多形年1 , 9 纷日 学位论文的主要创新点 一、从认知、情感、艺术、语言学等角度对界面的易用性，美观性， 情感性以及功能可见性对用户体验产生的影响进行了探索，弥补了国 内在此领域研究的不足。 二、把基于用户体验的界面设计流程总结为一个迭代过程，为用户研 究方法等后续研究奠定了基础。 三、分析了新技术在界面设计中的应用及对用户体验产生的影响，为 技术与艺术的融合搭起充满更多可能性的桥梁。 四、设计了一些非线性的图形、图表将一些复杂的内容进行形象化的 诠释，新颖的可视化语言丰富了界面设计理论。 第一章引言 第一章引言弟一旱 ii “数字技术正改变我们和其他东西之间的交流( 交互) 方式，从玩的游戏到工 作的工具。数字技术产品的设计师不再认为他们只是设计一个物体( 漂亮的或 者商业化的) ，而是设计与之相关的交互。 d e o 创始人之- - l t 尔莫格里奇( b i l lm o g g r i d g e ) 1 1 课题研究背景 近年来，随着信息技术飞速发展，网络技术广泛应用，上个世纪的桌面计算 时代转变为新世纪的普适计算时代，“以人为中心的信息社会”与“和谐人机环境” 等相关研究也应运而生，并成为当前信息领域新的发展方向和研究热点。研究新 一代的自然和谐的人机交互理论和技术，发展和应用以用户为中心的设计方法， 从而保证普适计算时代的信息技术能够创造和谐的人机环境，使全体公民都能分 享信息技术发展的成果，是2 1 世纪人类社会需要解决的重大课题。 “无论你有没有做好进入数字化时代的准备，有一点是很清楚的，我们正以 飞快的速度进入它，我们身边所有能被数字化的东西，都将被数字化。 ( n i c h o l a sn e 铲o p o m e ，m i tm e d i al a b ) 可以说，只要有电存在的地方，数字信 息就有生存的载体，从而界面设计也就不可避免。非物质社会的到来，使界面设 计的领域无限扩大，小到手机、p d a 这样的手持设备，大到军事、航空、航天这 样一些高科技领域，界面交互在我们的生活已经无处不在。界面设计不再是外观 的艺术性和信息的简单呈现，自然的人机交互和良好的用户体验逐步变成关注的 焦点。 用户体验设计( u s e re x p e r i e n c ed e s i g n ) ，简称u x d ，国内也简称u e 设计， 近来受到越来越多的关注。如h p 、i b m 、y a h o o 、m i c r o s o f t 、联想等企业 先后成立了用户体验研究机构。近年来，用户体验研究在一些国际性大企业中越 来越受重视，这是因为它能给企业带来，如果不是巨大的，至少是稳定的经济回 报。 美国将2 1 世纪的基础研究内容分为4 项，其中一项就是人机界面。美国国 防的关键技术计划不仅把人机交互界面列为软件技术发展的重要内容之一，而且 专门增加了与软件技术并列的人机系统界面这项内容。日本也提出了f p 工e d 2 1 计划( f u t u r ep e r s o n a l i z e di n f o r m a t i o ne n v i r o n m e n td e v e l o p m e n t ) ，其目标就是要开 第一章引言 发2 1 世纪的人机界面。同样我国9 7 3 ，s 一8 6 3 、十五计划均将人机交互列入为 主要内容。 1 2 课题目的和意义 设计以人为本，人是设计的出发点和根本归宿点。本课题以数字技术产品为 研究对象，以人为中心，从数字技术产品的界面设计入手，分析界面设计的本质 和发展，重点探讨在新技术条件下，界面设计如何实现更丰富和更人性化的用户 体验。 本课题的意义： 1 ( 1 ) 通过对数字技术产品界面在新技术条件下的发展研究，从认知心理的 根本角度剖析界面的本质，形成对界面设计新的认识和分析。 ( 2 ) 传统的人机界面设计关注外观的艺术性和信息的呈现。而当人机界面 发展到人机交互，则把更多的关注点放在界面的互动和体验上，综合多方面的学 科知识，以用户为中心，从艺术角度，认知角度，情感角度，语言学角度等探索 数字技术产品界面设计规律，探索如何让界面设计具有更良好的用户体验。 ( 3 ) 界面设计既包含科技的智慧，也涵盖艺术的光辉。本课题的研究为科 技与艺术的融合搭起充满更多可能性的桥梁。 1 3 国内外研究状况和进展 1 3 1 国内研究现状 目前在国内艺术设计领域里，人们开始对界面设计有了一定的重视。但是， 大多数人对界面设计的认识仅仅停留在界面设计的艺术性，甚至把i j i 设计简单 地等同于g u i 设计，这种认识在很大程度上影响了对界面设计的互动和体验的 设计和研究。当我在查找与国内基于用户体验的界面设计相关资料的过程中，发 现很少有对其集中完整地阐述。 1 3 2 国外研究现状 在国外艺术设计领域的工作者通过与不同领域的专家携手，对界面设计和用 户体验的关系有了一些成果，并形成了一定的理论和体系。在此领域比较享有盛 名的开拓者有a l a nc o o p e r 、d o nn o r m a n 和b i l lm o g g f i d g e 等。 a l a nc o o p e r 创立的c o o p e r 交互设计公司已经帮助许多公司开发新的产品以 2 第一章引言 及帮助他们改善技术行为。他的“目标导向设计”( g o a l d i r e c t e dd e s i g n ) 一将 用户需求放在第一位的设计方法给从事实用性和用户界面研究的人员提供了一 个重视用户体验的指南。另外，a l a n 开发的人物角色( p e r s o n a ) 技术自从1 9 9 8 年 在他的第二本书软件创新之路中公开以来，已经广为采用。a l a n 先后出版 了a b o u tf a c e ) ) 和1 1 1 ei n m a t e sa r er u n n i n gt h ea s y l u m ) ) ( 中文已出版，名为： 软件创新之路) ，并在2 0 0 3 年和r o b e r tr e i m a n n 合作重新写作和出版了( ( a b o u t f a c e2 o 。 n o r m a n 博士曾任苹果公司副总裁，他出版了大量的有关交互设计的书籍和 研究报告。其中最著名的有t h ed e s i g no fe v e r y d a yt h i n g s ( 中译本设计 心理学) 以及t h i n g st h a tm a k eu ss m a r t ) ) 。他的1 1 1 ei n v i s i b l ec o m p u t e r ：w h y g o o d p r o d u c t sc a l lf a i l ，t h ep ci s s oc o m p l e x ，a n di n f o r m a t i o na p p l i a n c e sa r et h e a l l s w g r ( 看不见的电脑) 被商务周刊称作“后p c 思想时代的圣经”。他最新的 著作是( ( e m o t i o n a ld e s i g n ) ) ( 情感设计，2 0 0 4 年1 月出版) 着眼于从使用性到 美学的过渡，并强调，一个完好开发的，有凝聚力的产品，应该看上去美观， 用起来舒心，并且以拥有它为自豪，也就是说，快乐的拥有，快乐的使用。d o n n o r m a n 非常强调用户体验。他认为，一个良好开发的完整产品，能够同时增强 心灵和思想的感受，能够使用户拥有愉悦的感觉去欣赏，使用和拥有。2 0 0 2 年， n o r m a n 获得了由s i g c h i ，人机交互专家协会授予的终身成就奖。 b i l lm o g g r i d g e 是著名设计公司i d e o 的创始人，同时也是交互设计的先驱， 他率先将交互设计发展为独立的学科。在他的职业生涯中，b i l l 一直致力于设计 教育，并担任伦敦皇家艺术学院的交互设计专业的客座教授以及美国斯坦福大学 设计课程的副教授。他的著作d e s i g n i n gi n t e r a c t i o n s ( 设计交互) 主要介绍了 交互设计发展的历史，交互设计的重要性，交互设计的方法，以及如何设计交互 体验原型。 另外，美国的m i t 媒体实验室，i d e o 对界面设计和用户体验做了大量的研 究和探索，在后面的正文论述中，将有不少例子来自m i t 和i d e o 。 1 4 本课题的研究内容 本课题分为七个部分 1 界面设计的重要性和必要性； 2 界面设计的基本理论：界面的起源和概念，界面设计的发展； 3 界面设计与交互设计的关系，把交互设计的概念引入到界面设计的； 4 界面设计与用户体验的关系，用户体验在界面设计中的重要性； 第一章引言 5 基于用户体验的界面设计原则、方法和过程，通过典型的案例对基于用 户体验的界面设计感性的分析； 6 基于用户体验的界面方法的探讨； 7 新技术对界面设计和用户体验的影响。 4 第二章界面设计基本理论 第二章界面设计基本理论 2 1 界面的起源和概念 从人类诞生的那一天起，人与人之间、人与自然之间、人和工具之间的交流 就无处不在，只要有交流，就会有“界面”问题的产生。 界面( r e t o r t a c e ) 这个词最早起源于希腊，本意是两张或两张以上的脸采取 面对面的方式进行沟通。同样，在人与机器的互动( h u m a nm a c h i n ei n t e r a c t i o n ) 中，存在一个交流的层面，使自己的意愿能够通过某种输送方式传达到工具，并 且使得工具在完成人所传送的命令之后，用某种方式传达给人，这个层面即人机 界面。“人机界面”是指人机间相互施加影响的区域，凡参与人机信息交流的一切 领域都属于人机界面。界面存在于人与物的信息交流之间，甚至可以说，存在人 物信息交流的一切领域都属于界面设计，它的内涵要素是极为广泛的。可将界面 设计定义为设计中所面对、所分析的一切信息交互的总和，它反映着人与物之间 的关系。交流是界面设计的本质，而这种信息交流界面设计是无处不在的。如设 计师a r t e m yl e b e d e v 设计的问路t 恤，就是一 个很好地用来交流的界面：旅客即使在一个陌 生的国度，不用讲一句话，只要先指t 恤上的 一个图形，再指中间的问号，当地人就会指给 他想去的地方，避免了不少因语言不通带来的 麻烦。 从心理学意义来分，界面可分为感觉( 视 觉、触觉、听觉等) 和情感两个层次。界面设 计是一个复杂的有不同学科参与的工程，认知 心理学、美学、设计学、语言学等在此都扮演 着重要的角色。在国外，界面设计人员有了一 个新的称谓：i n f o r m a t i o n a r c h i t e c t u r e ，信息建筑师。 有心理学、软件工程学、设计学等综合知识的人。 2 2 界面设计的发展 图2 - 1 问路t 恤 它不仅仅是指美工，而是具 界面经历了传统意义上的物理界面到非物质界面的发展，界面设计也从狭义 的图形界面( g u i ) 发展到广义的交互界面( u i ) 设计。 5 第二章界面设计基本理论 信息时代是物质界面与非物质界面共存，工业产品与软件产品共存，机器生 产方式与数字化生产方式共存的时代，在这个时代，设计的中心已经不再是有形 的物质产品，而越来越转移到一种抽象的关系，其中最基本的是人与机器的对话 关系。智能产品的范围则从一种可见的物质，延伸到了非物质的人机对话中。信 息设计和界面设计就是人和机器信息的传达与交流；设计的产品不再是传统意义 上的产品，也许已经没有了物质层面的存在形式，而是虚拟的、数字化的产品， 它提供用户对信息的使用、处理和管理。 界面设计的兴起和发展要归功于以计算机为主的数字化技术的迅猛发展，尤 其是微软公司w i n d o w s 系统的普及。在计算机出现的不足半个世界的时间里， 入机交互界面经历了巨大的变化。以下从几个不同的角度来观察和总结人机交互 界面发生的变化及发展趋势： ( 1 ) 就用户界面的具体形式丽言，经历了批处理、联机终端( 命令接口) ( 文 本) 菜单到多媒体用户界面和虚拟现实系统。 ( 2 ) 就用户界面中信息载体类型而言，经历了以文本为主的字符用户界面 ( c i j i ) 、以二维图形为主的图形用户界面( g ) 和多媒体用户界面，计算机与 用户之间的通信宽带不断提高。 ( 3 ) 就计算机输出信息的形式而言，经历了以符号为主的字符命令语言、以 视觉感知为主的图形用户界面、兼顾听觉感知的多媒体用户界面和综合运用多种 感官( 包括触觉等) 的虚拟现实系统。在符号阶段，用户面对的只有单一文本符 号，虽然离不开视觉的参与，但视觉信息是非本质的，本质的东西只有符号和概 念。 在视觉阶段，借助计算机图形学技术使人机交互能够大量利用颜色、形状等 视觉信息，发挥人的形象感知和形象思维的潜能，提高了信息传递的效率。 早期的计算机系统只有单调的蜂鸣声，虽然多媒体技术将声频形式和视频形 式带入人机交互，但仍缺少听觉交互手段，即人处于被动收听状态，声音缺少位 置和方向的变化，交互输入方面仍沿用图形用户界面所采用的键盘和鼠标等交互 设备。当前，在人机交互中结合视觉的、听觉的以及更多的通道是必然趋势，特 别是将听觉通道作为补充的或替换的信息通道已显示出重要性和优越性。 虚拟现实系统向用户提供身临其境( i m m e r s e ) 和多感觉通( m u l t i s e n s o r y ) 体 验，作为一种新型人机交互形式，虚拟现实技术比以前任何人机交互形式都有希 望彻底实现和谐的、以人为中心的人机界面。 ( 4 ) 就人机界面的信息维度而言，经历了一维信息( 主要指文本流，如早期 电传式终端) 、二维信息( 主要是二维图形技术，利用了色彩、形状、纹理等维 度信息) 、三维信息( 主要是三维图形技术，但显示技术仍利用二维平面为主) 6 第二章界面设计基本理论 和多维信息( 多通道的多维信息) 空间。【l 】 ( 5 ) 从界面的外延发展研究来看，界面经历了人机界面到人机交互的发展1 2 ： 初创期( 1 9 2 9 1 9 7 0 ) ：1 9 5 9 年美国学者b s h a c k e l 从人在操纵计算机时如 何才能减轻疲劳出发，提出了被认为是人机界面的第一篇文献的关于计算机控制 台设计的人机工程学的论文。1 9 6 0 年，l i k l i d e rj c k 首次提出“人机紧密共栖 ( h u m a n c o m p u t e rc l o s es y m b i o s i s ) ”的概念，被视为人机界面学的启蒙观点。 1 9 6 9 年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会，同年第一份专业杂志 “国际人机研究( i 瓜心嗄s ) ”创刊。可以说，1 9 2 9 年是人机界面学发展史的里程 碑。 。 奠基期( 1 9 7 0 1 9 7 9 ) ：此时期出现了两件重要的事件：( 1 ) 从1 9 7 0 年到1 9 7 3 年出版了四本与计算机相关的人机工程学专著，为人机交互界面的发展指明了方 向。( 2 ) 在1 9 7 0 年成立了两个h c i 研究中心：一个是英国的l o u g h b o c o u g h 大 学的h u s a t 研究中心，另一个是美国x e r o x 公司的p a l oa l t o 研究中心。 发展期( 1 9 8 0 1 9 9 5 ) ：2 0 世纪8 0 年代初期，学术界相继出版了六本专著， 对最新的人机交互研究成果进行了总结。人机交互学科逐渐形成了自己的理论体 系和实践范畴的架构。理论体系方面，从人机工程学独立出来，更加强调认知心 理学以及行为学和社会学的某些人文科学的理论指导；实践范畴方面，从人机界 面( 人机接口) 拓延开来，强调计算机对于人的反馈交互作用。“人机界面”一词 被“人机交互所取代。h c i 中的“i ，也由“i n t e r f a c e ( 界面接口) ”变成了 “i n t e r a c t i o n ( 交互) ”。 提高期( 1 9 9 6 ) ：2 0 世纪9 0 年代后期以来，随着高速处理芯片，多媒体 技术和i n t e m e tw e b 技术的迅速发展和普及，人机交互的研究重点放在了智能化 交互，多模态( 多通道) 多媒体交互，虚拟交互以及人机协同交互等方面，也 就是放在“以人为中心”的人机交互技术方面。 2 3 界面设计与交互设计 2 3 1 交互设计的概念和历史 交互指的是人与世界、自然，以及一切事物的互动过程。在原始社会，与人 们交互的对象是树木、陶器，随着人类社会的演进，交互对象的范围也在不断扩 大，而每个时代都有属于自己的主流交互对象。当进入到数字信息化时代，交互 的重点则落在互联网、p c 、m p 3 、游戏机这类“数字化”的产品和商业服务身上。 交互设计( i n t e r a c t i o nd e s i g n ) 作为一门关注交互体验的新学科在二十世纪八十 年代产生了，它由i d e o 的一位创始人比尔莫格里奇在19 8 4 年一次设计会议上 7 第二章界面设计基本理论 提出，他一开始给它命名为“软面( s o f t f a c e ) ，由于这个名字容易让人想起和 当时流行的玩具“椰菜娃娃( c a b b a g ep a t c hd o l l ) ”9 他后来把它更名为“i n t e r a c t i o n d e s i g n 一交互设计。p 1 在1 9 8 9 年，g i l l i a nc r a m p t o n s m i t h 在伦敦的皇家艺术学院创建了交互设计 的硕士学位教育( 学科初命名为“计算机相关的设计”，后改名为“交互设计”) 。 2 0 0 1 年，她在i v r e a 成立了交互设计研究所，专门从事交互设计的研究和教育。 全球各地已有很多学校开展了交互设计的教育。 从用户角度来说，交互设计是一种如何让产品易用，有效而让入愉悦的技术， 它致力于了解目标用户和他们的期望，了解用户在同产品交互时彼此的行为，了 解“入”本身的心理和行为特点，同时，还包括了解各种有效的交互方式，并对它 们进行增强和扩充。通过对产品的界面和行为进行交互设计，让产品和它的使用 者之间建立一种有机关系，从而可以有效达到使用者的目标，这就是交互设计的 目的。良好的交互设计可以产生巨大价值，达成用户目标，创造良好用户体验， 节约用户时间，让用户心情愉快。如果能做到用户满意，就像g o o g l e 公司，其 它的自然纷至沓来。 2 3 2 交互设计与界面设计的关系 交互设计和界面设计的联系在哪? 如果按以前的观念，界面设计只偏重视 觉效果设计，在进行界面设计的时候， 设计师只关心界面本身，如界面的组件， 布局，风格，也就是物质界面，那么， 可以说交互设计= 界面设计+ 行为设计。 但是，当物质界面发展到非物质界面， 界面设计就不仅仅局限于外观设计，界 面上( 如果存在可视界面) 的组件不仅 图2 - 2 界面设计与交互设计的关系 仅服从美观的需要，而更应该为交互行为服务。行为设计实际就成了界面设计的 主要工作。这时候可以认为界面设计就是交互设计。而事实上在实际的开发工作 中，界面的外观设计和行为设计是同时进行的，界面的外观为行为服务，交互行 为是界面约束的源头，当产品的交互行为清清楚楚地定义出来时，对界面的要求 也就更加清楚了。界面可以更美，更抽象，更艺术化，但不可以为了任何理由破 坏产品的交互行为。 因此，在后面的论述和例子中，为了论述的方便我们也不再严格地区分界面 设计和交互设计，我们认为交互设计就是界面设计，交互设计的引入是对界面设 8 第二章界面设计基本理论 计的拓展，尤其是物质界面发展到非物质界面的阶段，这种说法是更为贴切的 2 33 界面设计发展到交互设计的意义 一、交互设计是界面设计从设计的本能层上升到行为层乃至反思层的飞跃。 d o n a l d n o r m a n 在他的情感设计一书中将设计分三个层次( 如图3 - 1 ) 。本能 层( v i s c e r a l ) 、行为层 ( b e h a v i o r ) 、反思层 f r e f l e c t i v e ) 。1 4 1 所谓本能 “”“” 层，就是能给人带来感 、 1 i 糟。 官刺激的活色声香。譬 1 囊 如说一个游戏，三维画 ，i 面华美，一眼看上去让 、 一 = i 人感觉眩目多彩。这是 o = 一? 霄 游戏的本能层在起作 用。而行为层，是指用 户必须学习掌握技能， 并使用技能去解决问 题，并从这个动态过程 中获得成就感和爽快 图2 3 感。反思层指的是由于前两个层次的作用，而在用户内心中产生的更深度的情感、 意识、理解、个人经历、文化背景等种种交织在一起所造成的影响。本能层关注 的是外形，行为层关注的是操作，反思则关注的是印象和形象。对于传统的界面 设计来说，本能水平的设计主要停留在图形界面设计( g u i ) 上，而交互设计是 界面设计上升到行为水平的设计，主要关注界面与人的交互，即使用的乐趣和效 率，以用户为中心的，把重点放在理解和满足真实使用产品的人的需要上。传统 的界面设计只告诉人们如何打扮现有的行为( 东西) ，这就像让农民穿上西装一 样。例如，对于数据报告工具，界面设计会从数据表去掉不必要的外框线，整理 凌乱的东西，用颜色强调重要数据，在点击数据项时提供丰富的视觉反馈，等等。 这比什么都不做要好，但是还远远不够。而行为设计告诉软件的元素应该如何表 现和交流。在上面的例子中，行为设计告诉我们应该对数据表应用哪种工具，如 何将平均数和合计数加入表中。交互设计更加重视满足人的需要及人与界面的交 流互动。事实上那些采用华而不实的三维界面而又忽略了交互行为设计的公司往 往为此付出惨重的代价，甚至在数月之内就关门大吉。因为，既然用户在使用过 程下载一个文件往往要花十到几十分钟，那4 很难想象用户下次会再愿意回来 第二章界面设计基本理论 访问。 二、交互设计的提出强调了使用者的中心地位，是设计以人为本在界面设计 中的重点体现。设计的核心是人，所有的设计其实都是围绕着人的需要展开的。 以人为核心进行外延，有什么样的需求，就会产生什么样的设计。设计要以人为 本，在交互设计中，以人为中心的设计原则体现得尤为明显。行为设计从一开始 就是设计过程的一个基本部分；行为水平的设计以理解用户的需要开始，通过在 家庭、学校、工作地点或者产品将被使用的任何地方进行有关的行为研究而理想 地得到用户需要。然后，设计团队拿出快捷的原型，在未来的用户中测试，制作 原型花费几个小时( 不是几天) 的时间，然后去进行用户测试。在设计过程继续 时，加入来自测试中的信息，不久，原型开始变得完善，有时全部或部分地行得 通，有时只是简单地模拟工作设备。到产品完成时，已经彻底地通过使用者的检 验，但是，还需要最终测试，以便去发现执行中的错误。这一反复的设计过程是 有效的，是以用户为中心的，是设计的核心。 2 4 界面设计的类型 从人与机器交互的方式来分，可分为数据交互界面设计，图形界面设计，语 音界面设计和行为交互界面设计等。 2 4 1 数据交互界面 数据交互是人通过输入数据的方式与计算机进行交流的一种方式，它是人机 交互的重要内容和形式。其一般的交互过程是：首先由系统向操作者发出提示， 提示用户输入及如何输入；接着用户通过输入设备把数据输入计算机；然后，系 统响应用户输入，给出反馈信息，并显示在屏幕上( 或者以其他方式显示) ；同 时系统对用户输入进行检查，如有错误就向用户指出，让用户重新输入。不同的 数据输入形式决定了数据交互的不同方式。注意：这里的数据，可以是各种信息 符号，比如数字，符号，色彩，图形等。 数据输入设备有键盘、鼠标、跟踪球、操纵杆、触摸屏、手写板、光笔、数 字化输入板、手势板、三维输入设备等，数据输出设备有显示器和打印机等。 2 4 2 图像交互界面 科学研究表明，人类信息传递主要通过语言，文字和图像三个渠道。而且， 人类从外界获得的信息有7 0 以上来自视觉系统，也就是从图像中获得。所以， 对图像交互的研究和探讨将意义重大，对产品设计的创新也有引导作用。图像交 1 0 第二章界面设计基本理论 互的应用领域空前广泛，如人脸图像的识别，手写交互界面，数字墨水等。 图像交互，简单说，就是计算机根据人的行为，去理解图像，然后作出反映。 这里面，让计算机具备视觉感知能力是首要解决的问题。目前人们研究的机器视 觉系统可以分为三个层次：图像处理( 最低级层次) ，图像识别( 较高级层次) ， 图像感知( 最高层次) 。所谓图像处理，主要是对图像进行各种加工以改善视觉 效果，就是把输入图像转换成具有所希望特性的另一幅图像的过程，是一个从图 像( 输入) 到图像( 输出) 的过程。所谓图像识别，主要是对图像中感兴趣的目 标进行检测和测量，以获得它们的客观信息从而建立对图像的描述。本质上是一 个从图像到数据的过程。所谓图像感知，重点是在图像识别的基础上，进一步研 究图像中个目标的性质和它们的相互关系，并得出对图像内容含义的理解以及对 原来客观场景的解释，从而直到和规划行动。图像感知，输入的是一幅图像，输 出的则是对该图像的解释。 2 4 3 语音交互界面 语言一直被公认为是最自然的流畅，方便快捷的信息交流方式。在日常生活 中人类的沟通大约有7 5 是通过语音来完成的。研究表明，听觉通道存在许多优 越性，如，听觉信号检测速度快于视觉信号检测速度；人对声音随时间的变化极 其敏感；听觉信息与视觉信息同时提供可使人获得更为强烈的存在感和真实感 等。因此，听觉通道是人与计算机等信息设备进行交互的最重要的信息通道。 语音交互就是研究人们如何通过自然的语音或机器合成的语音同计算机进 行交互的技术。它涉及多学科的交叉，如语言学，心理学，人机工学和计算机技 术等；同时对未来语音交互产品的开发和设计也有前瞻式的引导作用。语音交互 不仅要对语音识别和语音合成技术进行研究，还要对人在语音通道下的交互机 理，行为方式等进行深入研究。语音识别和语音合成的相结合，即构成了一个“人 机通信系统 。 语音交互系统一般采取两种途径：一种是用基于语音识别和理解技术的，主 要依靠音频进行交互的系统；另一种是利用语音技术与系统的其他交互方式结合 在一起来进行交互的系统。在这种方式中语音不再占主导地位，它只是交互系统 的一部分。 2 4 4 行为交互界面 人们在相互交流过程中，除了使用语音交互外，还常常借助于身体语言，即 通过身体的姿态和动作来表达意思，这就是所谓的人体行为交互。人体行为交互 方法不仅能够加强语言的表达能力，有时还能起到语音交互所不能起到的作用， 第二章界面设计基本理论 如时装表演，舞台小品的表演等。人机行为交互是计算机通过定位和识别人类， 跟踪人类肢体运动，跟踪表情特征，从而理解人类的动作和行为，并做出响应的 智能反馈过程。 行为交互将带来全新的交互方式。计算机通过用户行为能够预测用户想要 做什么来满足用户的需求。如：计算机跟踪人们的视线，就能决定用户的意图， 是想要浏览什么网站还是需要打电话等；当用户走进房间时，带有”蓝眼”的计算 机即做出反应，如提示新收到的电子邮件，如果用户摇摇头，计算机就认为用户 不希望阅读邮件，因此转而列出当天的日程安排等。 2 5 界面设计的新领域 当交互引入到界面设计的门庭，界面设计的领域就开始无限扩大。无论是城 市地理信息系统，图书馆、博物馆等公共界面，还是手机、p d a 这样的手持设 备，也无论是家用电器，电子出版这样一些传统的领域，还是军事、航空、航天 这样一些高科技领域，都亟需高效且人性化的界面设计。 2 5 1 软件界面 在这个以计算机为核心的数字技术爆炸发展时代，只要使用计算机，就不可 避免地要与软件界面打交道。目前在软件产品和基于软件的高科技产品中，普遍 存在着“难用”问题。a l a nc o o p e r 认为，“难用 问题是由这些产品中存在着 的高度的“认知摩擦 引起的，而产生这个问题的根源在于现今软件开发过程中 欠缺了一个为用户利益着想的前期“交互设计 阶段。“难用 的产品不仅损害 了用户的利益，最终也将导致企业的失败。为什么有的软件升级到了2 0 0 7 ，而 有的人还愿意使用2 0 0 0 版，除了跟用户的使用习惯有关系，跟新的软件功能增 加而用户体验并没有改进甚至更糟糕更是直接相关。界面交互设计正成为软件产 品在市场制胜的一个关键法宝。苹果公司和微软公司都是高度重视界面设计的典 范。苹果的操作界面o s x l 0 3 在界面排布、使用方式、图标细节、颜色搭配等 方面的设计充分考虑到人们的界面使用体验。微软在m s n 系列产品界面上进行 了许多设计探索以改善用户界面，所取得的成果现在已经广泛应用在包括 l o n g h o r n 操作系统在内的产品中。第一款平面电脑m i c r o s u r f a c e 在2 0 0 7 年推出， 没有鼠标键盘，通过人的手势，触摸和其他外在物理物来和电脑进行交互，改变 了人和信息之间的交互方式。 1 2 第二章界面设计基本理论 252 网站界面 2 1 世纪已是网络媒体时代，越来越多的人把网络当作获取信息的渠道和开 展业务的捷径。网站的主页是网站的门面，相当于人的脸。网站界面设计的好坏 直接影响到用户的回头率。现在网页设计师除 了把页面做的漂亮以外，越来越注重“用户体 验”，考虑可用性，力求做到“不让用户思考”_ 25 3 游戏界面 著名的游戏开发者比尔沃尔克( b i l l v o l k ) 曾经对游戏设计写下了个等式“界面+ 产品 要素= 游戏”，可见游戏设计中界面的重要性。 电脑游戏从最开始避开路阱的简单地到今天即 时战略、角色扮演、动作冒险、经营策略、休 闲养成等各种类型的游戏；从2 d 到3 d ，游戏 无论在技术上还是画面上都以惊人的速度不断 突破。现在，北美的电子游戏产业( 包括t v g a v i e 和p c g a m e ) 的收入已经接近了整个 电影产业的收入。以高成长性和电好的赢利能 图2 - 5 任天堂w i l l 游戏界面 力为特征的网络游戏产业，已经成为尚处严冬的全球互联网产业的热点。据id c 公司预计，2o 02 年网络游戏全球销售额约为60 亿美元，未来5 年，这 产业将保持年均5o 以上的增长速度。现在游戏公司的比拼不仅是产品内容的 比拼，更是界面设计的e e 拼，界面设计成为游戏公司抢夺用户的个重要法宝。 图2 5 是任天堂未来的“革命”家用控制系统的控制器，是只用一只手控制的无 线遥控器，用电视旁的两个小传感器和内置的芯片跟踪它的位置和方向允许玩 家用物理移动控制器本身来操作屏幕上的动作。例如，你可以横向移动它来玩击 剑，用腕部动作来玩赛车，或者用它指向目标来开枪射击。 25 4 移动媒体界面 移动设备( 如手机、p d a 、m p 3 等) 的日益普及和个性化对界面设计提 出了更高的要求。相对于其它界面，移动设备有三个特殊属性：一、特殊的屏幕。 移动设备的屏幕小，分辨率比较低，因而屏幕空间是宝贵的。界面是一种暂时的 界面状态。界面设计要尽量让用户得到最大的可用屏幕空间，进入独立的操作窗 口，而与当前操作无关的界面元素不出现，同时提供方便的返回方式。二、特殊 第一章界面设计基本理论 的操作方式。移动设各采用按键与触控笔配合来进行操作，界面设计应充分考虑 这些操作方式的特点，找到合适的方案。三、特殊的导航方式。在屏幕较小的情 况下移动设备界面的功能结构往往采取单一树形结构的组织形式，无法在各功 能项中自由跳转。合理地将功能分级、归类，符合用户的思维习惯，并能对用户 起到正确的引导作用同时允许作出个性化的设置，是对界面设计的要求。 255 家用电器界面 传统家用电器界面是简单而机械的物理形式。自从智能家电进入人们的生 话，家用电器界面的设计也面临着一轮新的革命。智能家电是在家电的网络化和 信息化的基础上，加入人工智能技术，可以简单模拟人的思维活动。智能家电应 能体现3 i ，即网络( i n t e m e t ) 、互动( 1 m e r a c t i v e ) 、智能( i n t e l l i g e n t ) 。例如伊莱克斯 r e l e c t ：r o l u x ) 公司生产了一种新型的智能冰箱s c r e e n f r i d g e 。这台智能冰箱门上装 有计算机、条形码扫描仪和显示器，这台网络冰箱与常用冰箱的最大不同是冰箱 门上安装了一块触摸屏，能够显示冰箱内的食品数量，当某种食品减少到一定程 图2 4 5s c r e e n f d d g e 图2 - 7s c 伦e n 斫d g o 度，智能冰箱就会提醒主人，并可通过冰箱的网络下单，向网上商店采购。根据 冰箱所存的物品，冰箱屏幕上还能提供菜单。由于采用了g s m 和w a p 技术， 通过冰箱还能收听广播、看电视节目、上网。 2 56 其它界面 除了上述的有形物质界面，界面设计领域还包括一系列无形界面，例如展示 和服务领域，像试衣服务，酒店服务，就餐服务等。为了招徕更多顾客，在竞争 中赢取更多筹码，交互界面行为设计正日益受到重视。 第二章界面设计基本理论 2 6 小结 随着新技术的发展，我们的生活方式开始发生巨大的改变，信息的交流和交 互在我们的生活中逐渐变得无处不在。对于界面设计来说，除了界面的外观和操 作外，设计师还必须考虑界面的行为，交互的环境等各种不同的问题。界面交互 设计是界面设计从设计的本能层上升到行为层乃至反思层的飞跃。界面设计的领 域也不再局限于单一的软件界面，游戏界面，手持设备界面，电器界面