（设计艺术学专业论文）家用视听产品的人机界面研究.pdf

顾f 论文 家用视听产品的人机界面研究 摘要 信息时代的到来，技术的高速发展和人们的生活节奏不断加快，产品的功能 越来越强大，操作越来越复杂，导致产品和用户之间的“鸿沟”越来越大。为了 解决这个日盏突出和紧迫的问题，人机界面设计的好坏便是关键因素，并且不再 是单一地研究人机之闻的关系，而是更深层次地研究人机交互和人机环境之间的 关系。 本课题研究正是针对上述情况进行研究和探讨，尝试寻找一个突破口，同时 提出家用视听产品的人机界面设计指导和建议。 论文首先分析人机界面的发展和目前的相关研究，然后深入人机界面中的几 个与家用视听产品相关的主要因素进行探讨，根据以上的理论研究和探讨，进一 步将理论有条件地应用在家用视听产品的人机界面设计当中。根据本文的要求进 行一次有针对性的用户调查和市场调查，并分析现有产品的人机界面，从而找出 现有产品存在的问题并尝试解决。 关键词；人机界面，家用视听产品，交互，认知，用户 硕士论文家用视听产品的人机界面研究 a b s t r a c t t h ea r r i v a lo ft h ei n f o r m a t i o n e r a ，w i t hh i g hs p e e dd e v e l o p m e n to ft h e t e c h n o l o g ya n d t h er h y t h r al i f eo ft h ep e o p l eb e c o m em o r ef a s t e r t h ef u n c t i o no ft h e p r o d u c tb e c o m em o r ep o w e r f u la n dt h eo p e r a t i o ni sm o r ec o m p l i c a t e d i tc a u s e st h e g a pb e t w e e nu s e ra n dt h ep r o d u c tb e c o m eb i g g e r t h ek e yt os o l v et h i ss e r i o u s p r o b l e m i st h eh u m a ni n t e r f a c e d e s i g no ft h ep r o d u c t ，n o to n l yr e s e a r c ht h e r e l a t i o n s h i po ft h eh u m a n m a c h i n e ，b u td e e pi n t ot h er e s e a r c ho fh u m a n m a c h i n e i n t e m c t i o na n dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n h u m a n 。m a c h i n ea n de n v i r o n m e n t t h i st h e s i sr e s e a r c ha n de x p l o r eo nt h i se m b a r r a s s e d p r o b l e m ，t r yt of i n daw a y t o s o l v et h e p r o b l e mm e a n w h i l eg i v eag u i d ef o rt h eh u m a ni n t e r f a c ed e s i g no ft h eh o m e u s e d a v ( a u d i o v i d e o ) p r o d u c t s f i r s t l y t h e s i s a n a l y s i st h ed e v e l o p m e n to fh u m a n m a c h i n ei n t e r f a c ea n di t ，s p r e s e n t l yr e s e a r c h ，t h e ng od e e pi n t ot h er e s e a r c ho ft h eh u m a n - m a c h i n ei n t e r f a c e f a c t o r st h a tb ec l o s e l yl i n k e dw i t hh o m eu s e da v p r o d u c t s ，a n dc o n d i t i o n a l l yu s ei n t h ed e s i g no ft h eh u m a n m a c h i n ei n t e r f a c ea c c o r d i n gt h et h e o r yr e s e a r c h w i t ht h e n e e do ft h et h e s i s ，t h ea u t h o rd o n eas u r v e ya b o u tu s e ra n dm a r k e tr e s e a r c h t h e n a n a l y z et h eh u m a n m a c h i n ei n t e r f a c eo ft h ep r e s e n th o m eu s e da v p r o d u c t s ，f i n dt h e e x i s t e dp r o b l e mi nt h eh o m eu s e da v p r o d u c t s a n d t r yt os o l v ei t k e y w o r d s ：h u m a n - m a c h i n ei n t e r f a c e ，h o m eu s e d a v ( a u d i o v i d e o ) p r o d u c t i n t e r a c t i o n ，c o g n i t i v e ，u s e r 2 v 6 2 5 2 8 9 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 研究生签名： 俩留考 7 埘，铲年7 月叮日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对 于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名：鱼! 彩毛 伽卿年7 月穸曰 颁。l 论文 家用视听产品的人机界面研究 1 绪论 人类造物设计就是自觉把握和遵循客观规律、并使自然物从形式到内容发生 变化而成为人工制品的行为过程。总体上来说是在塑造人类合适的环境和氛围， 实质上是人类对自身的重新塑造，无论是空间环境或是日常用品，都可以反映出 人的本质。因此在人们进行造物的时候都会考虑入的因素，人与物之间存在一个 相互作用的“面”，称为人机界面“，人与机之间的信息交流和控制活动都发生 在人机界面上。要实现以人为本，必需逐步对许多科学技术进行改革，把物人关 系作为一个重要内容，重新建立科学系统，改变设计过程，先设计物人关系，设 计人机界面，按照人机界面再设计产品功能，即“先界面，后功能”“。如何将 人机界面有效的应用于新世纪提倡人性化设计、信息时代中种种功能、操作逐渐 复杂的家用视听产品，使复杂的产品交得容易上手，操作简单，便是本论文的研 究课题。 1 1 课题的理论意义 随着技术的发展，家电产品的发展也呈现功能多元化和技术含量的不断增加。 随着视听产品的技术含量不断增加，视昕产品越来越多的使用屏幕来显示功能状态 或对功能的控制，而电视机和播放器便是最好的例子。所以导致界面设计的重要性 也开益受到重视。由于数字化技术在各个领域里的大量应用，使得种种传统的产品 有了很大的改观。其中一个结果就是产品“液晶化”，即产品开始抖j 有液晶状态显 示窗口，有的产品甚至装有液晶显示器。而家用视听产品“液晶化”较早，几乎所 有的播敷器都含有状态显示窗。 “液晶化”的产品与以往的产品不同在于，它让用户更加了解产品目前的状态， 也让产品将目前的状态真实地反映给用户，为用户和产品之间的交流提供的一个快 捷的途径。电视机则是通过其显示部分来使用操作菜单，而液晶电视或等离子电视 的操作菜单形式或模式已经很接近电脑的操作。但是目前的家用视听产品几乎都存 在着问题，即操作上不合理、操作困难、难以入手、与环境不协调等等，因此随着 技术的发展而对家用视听产品的人机界面设计有了新的要求，需要将当今世界在人 机界面设计领域的研究成果具体的应用到现有的家电产品的设计中。进一步探讨与 完善家电产品设计和人机界面之间的关系，使产品在拥有高科技技术的基础上更具 人性化的操作、提高工作效率，使人可以更加简单准确地对产品进行控制操作，迎 合信息时代人们对家电产品新的要求，所得出的结论可以作为一个家电产品的设计 发展指导方向。 硕一f ：论文 家用视听产品的人机界面研究 1 2课题应用价值 家用视听产品的课题应用价值最终体现在用户和企业身上，而人机界面的设 计只是其中的一个过程，目的是使用户与企业达到双赢的结果。此外，由于从以 往单一的人机关系研究扩展到人机交互和人机环境的研究，对于设计界来说也是 一个推动和发展，在产品设计理论上总结的提高，也为往后相似的研究提供借鉴。 为了使用户达到避免训练或减少训练的愿望：尽可能马上使用产品，一用就 会，不再看那烦人的厚厚说明书，应根据人机交互任务的目的、特点、场合以及 实现成本等因素来决定人机交流应达到什么样的程度。简而言之，就是要符合使 用者的需求，考虑到使用者的生理、心理状况；一个友善便利的使用者界面，不 但可增加使用之方便性，亦可减少使用错误率，使产品发挥最大的功能，达到造 福使用者的目的。家用视听产品的附属功能越来越多，导致操作界面、按键逐渐 增多、操作越来越复杂，个良好的界面设计将会减轻用户的负担，使再复杂的 产品变成简单易用。就如英特尔微处理器研究试验室主任傅雷德鲍莱克称：” 现在人们一提上网就想到电脑，其实人们需要的并不是计算机，而是个可以帮 助人们工作的助手。人们希望能和电脑对话，用身体语言和它交流，甚至希望它 能理解你的每一个睹示。计算机将从以机器为中心的界面转向更为人性化的界 面。 对于一个企业而言，一个好的产品，使用舒适的产品不仅可以为自己带来名 誉和声望也会使用户自愿向他人撰荐该产品，起到推销的作用，其效应比投资 千万元做广告的效果还要好，间接提高企业的利润，这正是企业所需要的，因为 一个容易使用且不会带给用户困扰的产品有很大程度上体现在产品的人机界面 上。管理大师麦克波特( m i c h a e lp o r t e r ) 曾说过，企业具备竞争优势的两个方 式，一是扩大生产规模，走向规模经济，才能占有成本上的优势；另个便是仓u 造企业或产品的附加值，制造消费者趋之若鹜的心理。在现今产品和质量逐步提 高，且消费者对商品品质要求越来越高的情况下，各产品制造商们无不力求突破， 希望能出奇制胜，打动消费者的心。 1 3 命题界定 1 ) 工业设计 国际工业设计评议会( i c si d ) 1 9 8 0 年给出的定义：是指工业化、机械化、批量 生产的产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受，而赋予材料、结构、 2 硎l ：论文 家用视听产品的人机界面研究 形态、色彩、表面加工以及装饰以新的品质与资格。 2 ) 人机界面 在人机系统模型中，人与机之间存在一个相互作用的“面”，称为人一机界面， 人与机之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上。机器的各种显示都“作 用”子人，实现机入信息传递；人通过视觉和听觉等感官接受来自机器的信息， 经过脑的加工、决策，然后作出反应，实现人一机的信息传递“。 3 ) 家用视听产品 家电产品中的视昕产品一般是指具有传输动态图蒙或声音的家用产品，一般根据 市场销售的种类可分为电视机、播放器( 录像带、c d 、l d 、v c d 、d v d 等) 、功 率放大器、音响、音箱等这几类。 1 4 课题研究思路和方法 本课题是以现代设计理论与人机工学理论为学术基础。课题的特色是从实践 的角度，研究产品设计的理论与方法，将人机界面理论尝试性的运用在现今的家 电产品设计中，使家用视听产品更能符合当今的用户使用和需要。论文整体构架 由两条线索构成：理论研究和分步实证论证“。第二章对人机界面的理论研究， 加以分析和整理的同时为下一步概念的提出研究奠定基础，在研究中将会通过图 书馆、网上搜索等等获得各种与人机工程相关的数据资料；第三章对课题提出概 念模型并提供设计导向，通过用户调研和访谈、市场调研资料以及与各部门人员 交流获取第一手资料和相关信息，并且对市场上现有的家用视听产品取几款较为 典型的产品进行分析和探讨。第四章是对课题研究进行总结和检讨。第五章根据 前面章节的总结和建议进行设计实践论证，以上的章节类别分析如表卜4 所示。 家用视听产品的人机界面研究 章数i 第一章l 第二章j 第三章i 第四章l 第五章 题目绪论j 理论研究l 应用研究i 总结与建议i 项目实践 研究类型ff 文献探讨f 设计探索总结i 实践设计 表1 4 1 论文章1 7 结构 硕士论文 家用视听产品的人机界面研究 表1 4 2 本论文主要研究框架 从以上的主要框架可以看出，本次的研究主要重点是软硬界面中的具有的共 同点，一个人机界面设计包括这几个要素，但是由于范围太广，只能集中研究其 中和家电视听产品最有关联的因素。不论是软件界面还是硬件界面中都存在色 彩、用户、程序结构、图标、材料这几个界面设计要素，而且在家用视听产品当 中存在相应的要素设计问题，这是本课题主要探索的方向和尝试解决的。 1 4 1 推演研究方法 推演的研究方法是建立在理论与实践并重的基础上的，它一方面通过对理论 体系的分析论证而逐渐推导出结论，另一方面通过实证对理论进行验证，以认定 可信度与实用价值。其中需要重视的是对理论推演的逻辑性把握及实验调查的研 究方法的合理运用。具体操作方面又以下部分组成： ( 1 ) 对人机界面的基本概念进行分解 ( 2 ) 以人机界面为基础，对相关理论进行逐个阐述。同时运用调查方法分 步论证。 ( 3 ) 将概念拓展，描述产品的人机界面的轮廓，最终提出概念模型并给予 实验证明。 4 堕兰笙茎 窒里望堕主曼坚叁垫墨! 燮 理论文献分析一了解目前人机界面 i 的发展情况 设计调查 i得到市场和用户的 l相关瓷料 调查结果分析 研究过程 本章小结 u 凸科触叭一署群嘉程勰雯囊爨 得出总结及建议磊藿掣王嗣八硪界 进行项目妥践论证一攀誊藿蓉与建议进行进行项目实践论证一箨誊嚣并与埕设娜7 表1 4 3 论文主要研究过程 人机界面的发展对产品系统整体性能的提高所具有的重要性已经得到了人 们的高度重视，随着高技术含量的增加，现代家用视听产品的品质发生了变化， 高技术产品在完善功能的同时提升了美学价值。随着个性化消费时代的来临、产 品功能的增加，用户的使用和操作也目益得到重视，设计师必须用一种全新的语 言，反映文化与社会中的人性要求，深入人深层的潜意识，沟通人类的情感，并 使之交流与融合。因此。设计师必须通过设计语言使用户能读懂产品的设计理念， 而人机界面设计为此提供了一个很好的途径。 由单一的人机关系研究扩展到人机交互和人机环境的研究，所以根据课题的 整体框架，将会重点分析和探讨部分人机界面中的几个与家用视听产品息息相关 的因素，通过调研和访谈来深入对家用视昕产品的分析，获得论证本课题研究的 第一手资料。由于人机工程对使用者生理上的研究成果非常多，也很成功，因此 本文将不会对用户的生理进行探讨，而是有针对性的分析家用视听产品与用户之 间存在的问题。 e ， 用折应分沦品理产 论听 ， 理视 的 将用 有口阴l地家j现产 性于上 析听 对用品 分视 针应产 硕十论文 家用视听产品的人机界面研究 注释 ( 1 ) 罗仕鉴，人机界面设计，机械工业出版社，2 0 0 2 年9 月 ( 2 ) 李乐山，工业设计心理学，高等教育出版社，2 0 0 4 年1 月 ( 3 ) 李亮之，世界工业设计史潮，中国轻工业出版社，2 0 0 1 年1 月 ( 4 )实证，即实际的证明；确凿的验证 硕- 卜论文家用视听产品的人机界面研究 2 理论研究 依照本次课题研究，着重于家用视听产品人机界面研究相关的理论进行分析 和综述。本章节一共分为九个部分，由于人机界面研究涉及的学科有计算机科学、 认知心理学、人机工程学、生物学、语言学、设计艺术学等的交叉研究领域，这 里仅从结合产品设计理论进行分析，例如与产品人机界面相关的因素如使用环 境、用户、色彩、材料及产品的软件界面、用户心理等方面。本章节的目的是在 于整理前人对人机界面已经进行研究过的资料，从中分析了解，为家用视听产品 的界面研究打下基础。 2 1 人机界面设计 从人机工程学的界面技术角度，人机工程学可以划分为三个阶段。第一代人 机工程学以人一机界面技术( h u m a n m a c h i n ei n t e r f a c et e c h n o l o g y ) 为标志：第二 代人机工程学以用户界面技术( u s e ri n t e r f a c et e c h n o l o g y ) 为标志：第三代人机 工程学又称宏观人机工程学( m a r c o e r g o n o m i c s ) ，是以组织一机器界面技术 ( 0 r g a n i z a t i o n m a c h i n ei n t e r f a c et e c h n o l o g y ) 或工作系统设计( w o r ks y s t e m d e s i g n ) 的研究、发展和应用为标志。 第一代人机工程学的人机界面技术与第二代人机工程学的用户界面技术的 主要区别就在于后者引入了用户模型。用户模型是在专家系统的界面设计中首先 提出来的。用户模型是关于用户特征的一种表示方法，它与建立高效和默契的人 机合作关系密切相关，应动态地符合与应用系统相交互的用户的个体特征“。 用户模型的优点有以下几点“： ( 1 ) 由于根据已存贮在用户模型 中的默认知识能确定当前用 户的基本特征，因此可以使系 统与用户之间的对话简洁而 迅速，节约了人机交互的时 间。 q 皇主季蓄喜盏曩嘉弋凳翼墨图：狭义人机界面 考虑了用户的特征，对用户提 。 问与回答的形式均符合用户口味因此更易于被用户接受。 ( 3 )由于系统了解用户的性格特点、出错倾向、一般需求等情况，可以按 照用户的思维方式组织操作，因此可以使用户更有效地使用应用系 统。总之，用户模型的使用使人机系统实现了“见什么人说什么话” 硕：l 论文家用视听产品的人机界面研究 的智能。所以，用户界面又称为智能人一机界面。 随着科技的进一步 发展，各种人一机一环境系 统也变得越来越复杂。第 一、二代人机工程学的界 面技术只单独研究人个 体与机器之间的界面，而 且主要是操作界面，这已 经不能满足复杂系统的 要求。社会一技术系统理 论( s o c i a l t e c h n i c a l s y s t e mt h e o r y ) 认为任 厂r = = = = 一输入 、 输出厂_ = = - 、 羔 人 而硐 机 界 点输出 面 扒毒b l ：! ： ， 7 l ! ：! ! 兰j 环境 图2 1 2 人机系统模型( 宏观人机界面) 何一个系统都可以看作是一个复杂的社会一技术系统，而且系统是开放的、能随人 员的变化而作相应变化的灵活的系统。社会一技术系统可主要划分为四个子系统： 人员子系统、技术子系统、组织结构子系统和外部环境子系统。技术予系统规定 要完成的任务，人员或社会子系统描述了完成任务的方式。这两个子系统的运作 受外界环境的影响，包括政治、社会经济的影响。在分析了这两个子系统的基础 上，组织和管理子系统的设计要满足以下的功能：系统各个层次复合( 分化、组 合) 、集中和标准化的优化各子系统和机械的设计。 在社会一技术系统理论的基础上，h e n d r i c k 于1 9 8 6 年提出了组织一机器界面 技术。因为系统不只是由人来操作，还要经过人来设计、制造、装配、安装、组 织、管理、维护和控制。在这一系列的过程中，都涉及到人与机器的界面问题。 要想达到整个工作系统的界面都能协调、友好的目的，像第一、二代的人机工程 学中的人机界面技术和用户界面技术那样，仅仅研究人个体与机器之间的操作界 面，显然是不够的。第三代人机工程学( 即宏观人机工程学) 的组织一机器界面技术 是从系统各个层次来通盘考虑人的因素，进行系统界面设计。” 虽然国内外专家对用户界面的设计目的和人的因素要求进行了大量的研究。 但目前已有的用户界面系统都未能真正做到把认知心理学成果变成计算机研究 者的工具。通常，心理学和人类工效学的理论不能直接指导用户界面的设计，常常 只是从已有的好的或坏的设计中总结经验教训，加以减少和验证而已。 现代工业设计的人机工程系统创新研究比过去的人机工程研究有所更新。过 去的人机工程学研究是选择有特点的人加以训练，使人适应作业的要求而进行研 究。新的研究内容是在人的生理、心理限度来设计机器工具和用品：在周密的计 划的基础上，进行大范围的实验研究，用实验的大量数据和结果来发展与充分人 颅士论文 家用视听产品的人机界面研究 机理论基础。如人体尺寸测量：人体与各部分尺寸与身高的比例：人体高度的平均 值和标准差：设备的高度与人体身高之比：不同作业的控制器的选择比较：各种控 制器的使用情况比较：各种控制器之间的距离比较：显示器判读比较：字母数字大 小比较：刻度盘直径与观察距离、标记数量的关系：刻度盘的长度和观察距离的关 系：信息色彩显示的语义：配色级次的比较：深色背景下色觉视野清晰度的比较等 等。“ 人机信息交换的效率，很大程度上取决于显示器和控制器分别与人的感知器 官、与运动反应器官特性的匹配程度。为使两方面匹配得好，就要研究显示器和 控制器的物理特性与人的感知、记忆、思维、运动反应等身心特点的关系。例如， 研究视觉显示符号的形状、大小，颜色、亮度、空间密度、变化速度与人的视觉 功能的关系；研究声音频率、响度、持续时间、变化速度与听觉功能的关系；研 究控制器的编码、力距，阻力、距离、运动方向等因素对人的操作绩效的影响等 等。在现代复杂的人机系统中，操作人员往往面对着几十甚至几百种不同功用的 显示器和控制器，若设计或安排不当，就容易发生误读和误操作而导致重大事故。 美国学者赫伯特a 西蒙提出：设计是人工物的内部环境( 人工物自身的物 质和组织) 和外部环境( 人工物的工作或使用环境) 的接合。所以设计是把握人工 物内部环境与外部环境接合的学科，这种接台是围绕人来进行的。“人”是设计 界面的一个方面，是认识的主体和设计服务的对象，而作为对象的“物”则是设 计界面的另一个方面。它是包含着对象实体、环境及信息的综合体，就如我们看 见一件产品、一栋建筑，它带给人的不仅有使用的功能、材料的质地，也包含着 对传统思考、文化理喻、科学观念等的认知。“任何一件作品的内容，都必须超 出作品中所包含的那些个别物体的表象。”分析“物”也就分析了设计界面存在 的多样性”。 产品的显示系统，如视监系统、听觉系统等的设计应与人的感觉与认知生理 特点协调。例如，各种显示信号及字符等应有良好的视认度，否则会因视办的高度 调节而导致视觉疲劳，或形成误读、误判、误决策：视觉显示信号应尽量以f 常视 线或自然视线为中心进行布置，并设置在最佳视野或有效视野之内，以使双眼和 头部处于比较舒适的松弛状态。声觉显示系统应易于辨别。 产品的几何尺寸必须符合人体各部的生理特点及人体的尺寸。例如，工作台、 坐椅等的设计如不符合人体尺寸，就会感到不适、易于疲劳、久之就会引起相关 肌肉的损伤，导致腰酸背痛等。各种控制器应设置在人触手可及的范围之内，以便 操作及时、方便和省力。 在观察事物或进行操作时有一些特有的生理现象，某些生理现象则是一种习 惯。产品设计如不考虑这些生理现象，人在工作中就会感到别扭、不适应，影响产 硕l 论文 家用视听产品的人机界面研究 品功能的发挥。例如，人眼对光线的明暗变化有一个适应的过程：人在视物时会产 生视错觉：人的视线习惯于从左向右流动或从上向下运行，习惯于顺时针流动：人 手的动作向前、向右、向下要快，反之则迟钝些：大多数人的右手是优势手；而显 示器和控制器等布景的成组性、对应性和运动相合性，则可改善注意力、记忆及 反应速度和准确性，以下是一个很好的例子说明用户的操作习惯。 t + j tj 一一：一一l 卜 图2 1 34 种可能的“箭头按键”组合，哪种是最自然的映射? 映射是控制及其效果之间的对应关系，常见于遥控器和播放器的操作界面当 中( 尤其是硬界面) 。 上述各因素均会由生理上的不协调而影响到心理上的不适应。另外，产品整 体的空间布局、给人的安全感、以及使用的方便、有效、舒适等的心理因素都对 产品的形象产生影响。失误心理也是使用心理的组成部分。人的失误是由于在人 的意识不够明确的内部状态下，受外部因素作用而产生的，但是人的行为具有自 由度( 不稳定性) ，实际上也关系人的可靠性问题。引起失误的因素是多方面的， 失误因素常不是显而易见的，其中有的则是产品系统中潜在的。人机界面上的失 误心理主要有觉醒水平和单调。许多失误是由于人的觉醒水平低、反应迟钝造成 的，精力高度集中，觉醒水平高：失去工作兴趣、疲劳或异常兴奋，失误率上升。简 单而重复的操作，不能发挥工作者创造能力，就会形成破坏工作情绪的单调心理 状态，提前产生心理疲劳，或者行动怠慢、工作分心，导致工作可靠性下降，失误增 多。人机界面设计应考虑使之有较多的个人趣味，或增设提醒装置，既不会由于紧 张而过早疲劳，也不致因工作负荷过低而处于较低的觉醒状态。绿色产品设计包 含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理、处置的各 个阶段，涉及产品的整个寿命周期。也就是说，要从根本上防止污染，节约能源和 资源，关键在于设计，这就是绿色设计的基本概念“。人机工程技术的发展反映出 在利用和改造自然的漫长历程中，人类对自己与外部世界的关系有了一个全新的 认识，即自然和环境不再被当作与人对立的力量，人与自然、人与环境之间应建立 和谐的关系。人机工程的意义和作用，正是在于它为我们创造这种“和谐”提供 了途径，因此，同样属于“绿色”设计技术的范畴。“ 2 2 用户界面设计 o 颂二卜论文家用视听产品的人帆界面研究 一个优良的使用者界面设计，简而言之，就是要符合使用者的需求，考虑到 使用者的生理j 心理状况：一个友善便利的使用者界面，不但可增加使用之方便 性，亦可减少使用错误率，使产品发挥最大的功能”，达到造福使用者的目的； 当然，对于制造厂商而言，其研发的行为才更具社会意义与经济价值。不论是硬 件界面的操作按钮布局还是软件界面的设计，都应该尽量服从界面设计原则。那 么，经过各方面的整理得以总结出，设计出真正优良的使用者界应该遵从以下的 设计原则( 以交互设计此书中提到的设计原则基础”) ，其中重点放在软界面的 分析上，硬界面的设计由之后的章节来分析说明。 2 2 1 遵循一致性原则 无论是控件使用，提示信息措辞，还是颜色、窗口布局风格，遵循统一的标 准，做到一致性。当以色彩或字体来表示某项含意时，一定要前后一致，红色代 表危险、粗体代表强调，决不可随意应用，否则会造成使用的混淆。一个成功的 产品设计与使用者界面的品质有着深厚的关系，特别是当相关研发能力与应用技 术愈见成熟，而投入市场的竞争者越来越多时，使用者界面的品质会变成产品层 次区分时的一个重要指标，如统一类型的界面操作方式相同；此外，产品之使用 安全性也与界面设计的好坏有关，因为设计上的缺失将会直接或间接的造成使用 时的误失由此可知，一项产品，尤其与用户有着密切关系的视听产品，在设计 时必须谨慎。 这样得到的好处： 1 、使用户在使用时能够建立起精确的心理模型，当熟练操作一个界面后，切换 到另外一个界面时也能够很轻松的推测出各种功能、语句。不需要费神理解。 2 、降低培训和成本，指导人员不须费力逐个指导。 3 、给用户统一感觉，不觉得混乱，心情愉快，对产品支持度增加。 2 2 2 颜色使用恰当，遵循对比原则： 一个使用者界面中( 包括背景和操作组件) ，最好不要超过3 到5 种颜色，最 好大区域使用浅灰阶色调，如浅灰、白色等；重要操作组件则以红、蓝、绿等彩 度较高的颜色来表达，但颜色不宜过多，且区域不可以太大，否则看起来过度混 乱，反而失去当初欲强调重点的用意了。 1 、统一色调，针对软件类型以及用户工作环境选择恰当色调： 如：安全软件，根据工业标准，可以选取黄色，绿色体现环保，蓝色表现时尚、 颂r 卜论文 家用税听产品的人机界面研究 紫色表现浪漫等，淡色可以使人舒适，暗色做背景使人不觉得疲劳等。 2 、如果没有自己的系列界面，采用标准界面则可以少考虑此方面，做到与操作 系统统一，读取系统标准色表。 3 、色盲、色弱用户，即使使用了特殊颜色表示重点或者特别的东西，也应该使 用特殊指示符。使用色彩的不利之处是：男性中大约有8 ，女性中大约有o 4 的人都有不同程度的色盲症。最通常的色盲是红绿色盲，他们分不清红和桔黄 与绿和黄：另一种比较常见的色盲是蓝色和黄色色盲。对于一个具有一定程度 色盲的人来说，所有正常的颜色都是分不清的，但是光的亮度或强度还是可以 看见的。因而，对具有任何形式色盲的人来说，不应该阻止他们对屏幕的有效使 用“”。 4 、颜色方案也需要测试，常常由于显示器、显卡的问题，色彩表现每台机器都 不一样，应该经过严格测试，不同机器进行颜色测试。 5 、遵循对比原则：在浅色背景上使用深色文字，深色背景上使用浅色文字，蓝 色文字以白色背景容易识别， 序号 l2345678 背景色自黑红绿蓝青品红黄 前景色蓝白黄黑白蓝黑红 黑黄白蓝黄 里 自蓝 红绿黑红 月红蓝黑 表2 2 2颜色匹配及清晰度“” 6 、整个界面色彩尽量少的使用类别不同的颜色 具体标准参考美术学统计学术标准。色表的建设，对于美工在图案设计、包 装设计上起着标准参考作用，对于程序界面设计人员设计控件、窗体调色起到有 章可循的作用。 2 2 3界面的字体设计原则 使用统一字体，字体标准的选择依据操作系统类型决定。一个界面中最好 不要有太多的字型，更不宣选用字型太复杂或软弱无力的字体，如斜体字等，越 简洁清楚则辨识性越佳。中英文采用标准字体，例如“宋体”、“黑体”、“t i m e sn e w s r o m a n ”、“m i c r o s o f ts a ns e r i f ”等”，不考虑特殊字体( 隶书、草书等，特殊 情况可以使用图片取代) ，保证每个用户使用起来显示都很正常。 字体大小根据系统标准字体来，所有说明尽量使用大小统的字体属性， 2 堡j ：笙兰窭望塑堕主曼塑垒垫墨重堑壅 除了特殊提示信息、加强显示等例外情况 对于文字表达，使用简明扼要的词句言简易地点出重点，叙述性的文字只会 让使用者失去耐性，并让整体界面看起来复杂难懂，提示信息、帮助文档的文字 表达遵循以下准则： 1 、口语化、客气、多用您、请，不要用或少用专业术语，杜绝错别字。 2 、提示信息比较多的话，应该分段并注意标点符号的使用方法。 3 、警告、信息、错误需使用对应的表示方法。 4 、使用统一的语言描述，例如一个关闭功能按钮，可以描述为退出、返回、关 闭，则应该统规定。 5 、根据用户不同采用相应的词语语气语调，如专用软件，可以出现很多专业属 于，用户为儿童：这可以语气亲切和蔼，老年用户则应该成熟稳重。制定标准遵 循之。 2 2 4 界面图标设计原则 一个多姿多彩的用户界面，少不了精美的鼠标光标、图标以及指示图片、 底图等。一般而言，图形符号在人的视觉信息传递方面具有许多优势“1 ：( 1 ) 接 收信息快。在接收图形和符号信息时，信息指示中使用的各种图形符号，使辩认的 信号与辨认的客体有着形象上和概念上的直接联系因此信息接收的速度远远高 于抽象信号。( 2 ) 传递信息量大，可靠性高。图形符号具有形象、意义和颜色等各 种刺激因素，因而传递的信息量大，并可提高信息接收的可靠性和接收中的高度 抗干扰性。因此现代软件界面中已广泛使用了各种类型的图形和符号指示。 图标的设计原则，应该遵守以下几点，已达到以上的效果： 1 、需要遵循统一的规则，包括上述颜色表的建立，图标的建立步骤也应该 尽可能的形成标准。 2 、有标准的图标风格设计，有统一的构图布局，有统一的色调、对比度、色 阶，以及图片风格。 3 、图标、图像应该很清晰的表达出意思，遵循常用标准，或者用户机器容易联 想的到物件，绝对不允许画出奇异难辨的图案。避免使用复杂的图像，只要能 引起使用者的共识，越简单越好。 4 、鼠标光标样式统一，尽量使用系统标准，杜绝出现重复的情况，例如某些软 件中一个手的形状就有4 钟不同的样子。 5 、不要使用错误的图标图标功能要清晰易懂专一，有设计好的同风格的图 标，如果没有能力设计出一套图标。则使用大众通用的标准图标，绝对不能 硕士论文 家用视听产品盼人帆抖由研究 不伦不类，杂乱无章 6 、控件的大小与一致性编排，控件的大小设置是程序设计时经常遇到的问题， 合理设置控件的大小以达成一致性是界面设计中的重要问题之一，一致性的外 观将体现应用程序的协调性。如果缺乏一致性就会使界面混乱而无序，这样的 界面将会使应用程序看起来混乱而不严密，体现不出应有的价值，不但对用户 的使用带来不便，甚至还会使用户觉得应用程序不可靠。 2 2 5界面布局设计原则 l 、屏幕不能拥挤 实验证明表格式的界面结构辨识性最优，同属性的信息应归纳在同一层级 下，以达完善分类，简易配置之功。拥挤的屏幕让人难以理解，因而难以使用。 试验结果( m a y h e w ，1 9 9 2 年) 屏幕总体覆盖度不应该超过4 0 ，而分组钟覆盖度不 应该超过7 2 。让人看上去，不能太拥挤，也不能太松散。整个项目，采用统 一的控件间距，通过调整窗体大小达到一致，即使在窗体大小不变的情况下，宁 可留空部分区域，也不要破坏控件间的行间距。 4 0 2 0 2 5 1 5 图2 2 5 视觉注意程度在计算机屏幕上的分布” 2 、增加视觉平衡感 显示界面的平衡性相当重要，尤其在垂直轴的两侧，轻重感的一致性对操作 者而言，心理感受影响更大。不对称的视觉平面，会让人觉得整个画面是倾斜的： 而对称的视觉平面，看起来既整洁又整体，识别性高，又符合使用者心理学。至 于如何增加视觉平衡感，有以下方法：注重空白区间与文字区块的使用比例；减 少过度花俏的强调方式，如过多的画底线、粗体或3 - d 图形：将所有内容区块( 包 括空白区间) 置于一完整之方块中，使之有整体感。 3 、数据对齐要适当 纵向控件宽度尽量保持相通。并左对齐。例如金额等字符穿应根据小数点对 齐，或者右对齐。 4 、有效组合 逻辑上相关联的控件应当加以组合，以表示其关联性，反之，任何不关联的 硕士论文 家甩视昕产品的人机界面研究 项目应当分隔开，在项目集合问，用间隔对其进行分组，或者使用方框划分各自 区域。 2 2 6用户交互界面设计原则 l 、界面必须使用户随时掌握任务的进展情况 人机界面应该能够告诉用户软件运行的进度。特别是在需要较长时间的等待 时，必须让用户了解工作进展情况，如已经完成了百分之几等。切不可让用户面 对一个没有反应的屏幕，以致怀疑是否出现了死机现象 2 、注释而不是消失( d i s a b l en o ti n v i s i b l e ) 当一个功能有时允许有时不允许用户使用，则这个图标或控件是不能随便隐藏 的，应该使用注释或是淡化图标来进行表示，而不是消失，以免用户发现控件或 图标失踪后措手无策。 3 、窗口弹出位置要明显 点击一个图标，弹出窗口或者菜单，应该给人明显提示，最低要求是覆盖刚 才点击的位置，让用户轻松跳转到新的界面。 4 、执行动作要提示 给用户一个视觉感受的同时，写程序的时候应该注意用户的交互感受，用户 做了任何动作，应该给用户一个视觉或者听觉、触觉提示。而且这个提示应该位 于明显部位但不应提示过长。 5 、听觉提示： 在确定有声卡，用户可以听到声音的时候，发出特殊声音提示。一般作为重 要提示的辅助。声音不应过长，紧急错误提示应该短促，频率较高，成功提示应 该舒缓，轻松等等“” 6 、帮助界面： 帮助文档必须阐述功能通过什么方法可以在软件中实现帮助文件是帮助用 户更好的使用软件，措辞要恰当、简捷、通俗易懂，每一句话都应该有目的，帮 用户解决问题。 帮助文件不是广告、商业软件不允许打广告。描述公司信息目的是为了方便 用户在没有办法的情况下找到售后支持，网址连接、信箱地址、电话号码绝对不 允许无效。 2 3 认知心理学 硕士论文 家用视听产品的人机界面研究 了解用户的认知如何影响界面设计，主要是消除设计模型和用户模型之间的 鸿沟，尽量消除用户的挫败感和失落感，对产品产生不良或抗拒的感觉。这是认 知心理学在人机界面设计中发挥的主要目的。 2 3 1信息处理的研究 认知心理学家关心的是作为人类行为基础的心理机制，其核心是输入和输出 之间发生的内部心理过程。但是人们不能直接观察内部心理过程，只能通过观察 输入和输出的东西来加以推测。所以，认知心理学家所用的方法就是从可观察到 的现象来推测观察不到的心理过程。有人把这种方法称为会聚性证明法，即把不 同性质的数据会聚到一起，而得出结论。 这种观点把人看作是一个信息加工的系统，认为认知就是信息加工，它包括 感觉输入的变换、加工、存储和使用的全过程。按照这一观点，认知可以分解为 一系列阶段，每个阶段是一个对输入的信息进行某些特定操作的单元，而反应则 是这一系列阶段和操作的产物。信息加工系统的各个组成部分之间都以某种方式 相互联系着“”。 认知心理学企图把全部认知过程统一起来。它认为注意、知觉、记忆、思维 等认知现象是交织在一起的。对于一组现象的了解有助于说明另一组现象。由于 它们之间的相互依赖关系，很可能会发现人类认知过程的统一加工模式。认知心 理学不仅要把认识过程统一起来，而且要把普通心理学各个领域统一起来，也就 是要用认知观点研究和说明情绪、动机、个性等方面。认知心理学的观点还进一 步扩展到了社会心理学、发展心理学、生理心理学、工程心理学等领域。 但是也应看到，认知心理学的代表人物的基本理论观点主要是实证主义的。 他们不谈思维对存在的关系问题，或者把思维对存在的关系看成是人的主观经验 不同部分之间的关系，忽视了人的客观现实生活条件和人的实践活动的意义。 认识过程的核心：思维及其特征认识过程是人接受、储存、加工和理解各种 信息的过程，即人脑对客观事物的现象和本质的反映过程。它包括感觉、记忆、 想象、思维等。其中思维是认识过程的核心。在日常生活中，当我们遇到问题时， 总会说让我想一想、考虑一下，这里的想一想、考虑一下，就是心理学中的思维 活动。思维是人的心理过程中最复杂的心理现象之一，是人脑对客观事物的本质 属性及其内在规律的反映。事物的本质属性，指的是能决定事物的主要特征的、 某一类事物共同的不可缺少的根本特性。事物的内在规律，主要是指事物之间的 因果关系和必然联系。 钡i ：论文家用视听产品的入机界面研究 电团 2 3 1大脑的信息处理模 认知心理学家往往把信息加工过程分解为一些阶段，这就使他们注意到信息 在人体内流动有个过程。他们常用计时研究法。首先要测量出一个过程所需要的 时间，并以此来确定这个过程的性质。假定一个人看屏幕上投射的字母e ，如果 投射时问很短，比如一毫秒，那么这个人就不会看到什么，这说明知觉不是瞬时 的；投射时间长一点，比如五毫秒，那么这个人就会看到某种东西，但不知是什 么，这说明知觉产生了，但辨别尚未产生；如果投射时间长度足以使人看出这个 字母不是0 或q ，但看不出是e 还是f 或k ，那么这个人就产生了部分的辨别。 由此人们就可以确定完全辨别、部分辨别或刚刚看出有东西所需的的时间。这一 切表明，知觉是累积的。 2 3 2 外部认知 人们需要同各种外部表示相交互，并且使用它们来创建信息。这些外部表示 包括书本、报纸、网页、地图、图表、便条、绘图等，同时人们也开发众多的工 具来帮助认知，例如笔、计算器、计算机技术等。外部表示与物理工具相结合大 大增强了人们的认知能力，事实上，它们已经是不可或缺的组成部分，没了它们， 很难想象我们如何进行日常生活“”。 外部认知是要解释我们在与不同外部表示相交互时涉及的认知过程，其主要 目的是要详细说明在不同的认知活动、认知过程中使用不同表示的好处，主要有： 1 ) 外表化以减轻记忆负担为了减轻记忆负担，人们把各种知识转变为外部 表示的策略，把难以记住的东西具体化，例如日记， 笔记本、便条等来提醒人们。因此，“外表化”之 所以能够减轻人们的记忆负担，是因为：1 ) 能够 提醒某件事情。2 ) 提醒人们需要做些什么。3 ) 提 醒人们什么时候需要做某事。 项f ：论文 家用视听产品的人机界面耐f 究 2 ) 减轻计算负担 3 ) 标注和认知追踪 在进行计算时，使用工具或设备并结合外部表示， 即可减轻计算负担，例如笔、纸、计算器等。 “外表化”认知的另一个方法是修改表示以反映 已发生的事。例如人们经常在处理事物清单上划去 一些项，以表明它们已经完成，或是工作性质改变 时，创建不同的文件堆。“标注”就是修改外部表 示如划去某项或在某项加下划线，而“认知追踪” 则是重新安排某些事物的次序或结构。 使用基于外部认知的的方法进行交互设计时，总体原则是在界面提供可视化 信息，减轻用户的记忆和计算负担。这样就能够扩充和增强用户的认知能力，设 计良好的图形用户界面能够大大减轻用户的记忆负担，用户能够依赖外部表示所 提供的线索，对界面进行操作。 2 3 3 计算机与认知心理学 控制论、信息论、计算机科学对认知心理学的发展具有深远的影响。计算机 科学与心理学相结合，产生了一门边缘学科人工智能。人工智能与认知心理学关 系极为密切，计算机的出现使人们找到了分析人的内部心理过程和状态的新途 径。早期实验心理学的心