（设计艺术学专业论文）PC辅助设备的系统设计研究.pdf

摘要 2 1 世纪，高新技术的快速出现带动了计算机的普及化，并衍生出辅助其完 成特定功能的p c 辅助设备。p c 辅助设备的产生使计算机开始脱离实验室的工 程计算与数据运算的单一功能，向具有媒体、娱乐、控制等多重功能的p c 进化。 在这个背景下，p c 辅助设备的各个要素之间相互作用构成了辅助p c 完成其特 有功能的p c 辅助设备系统。 在知识经济体系下，p c 辅助设备带给大众更多的娱乐享受、信息传递、信 息共享、家电操控等精神和物质功能，对于提高大众的精神和物质文明起了巨 大的推动作用。p c 辅助设备的系统设计以系统论的方法对其中的各个要素进行 分析，在最大程度上为未来p c 辅助设备系统的走向和设计价值做一个准确的定 位，从而为其发展提供一个很好的借鉴。 本文主要是基于系统设计的方法和角度，去研究p c 辅助设备系统目前存在 的问题，并针对性的提出相应的解决方法和思路。文章的思路：元素、结构、 功能是系统设计的三要素，元素之间的联系，作用的方式是系统的结构，而系 统与环境之间的关系就是功能。所以文章就从p c 辅助设备的环境入手，进行使 用人群、环境、趋势的调研分析，由此而得出其所处环境的详细信息，并以系 统的理论对p c 辅助设备系统中的各个元素进行再分析，以此来研究各个元素之 间相互联系、相互作用的方式。本文力图通过先分析系统所处的环境与系统所 要表达的功能，研究系统中各个要素之间的相互关联，以使p c 辅助设备系统在 未来使用中契合“人”和“环境”的因素，能细分用户，满足用户需求和实现用户增 值，实现商业的突破性进展。 本文的研究成果在于： 1 、通过详尽的市场调查、分析、研究对于p c 辅助设备的未来使用趋势进 行详细的分析，总结出p c 辅助设备系统设计的规律、原则、发展特点以及未来 走向。 2 、从系统设计的角度，分析p c 辅助设备系统中的各个要素，以此得出其 中设计应遵循的原则。 3 、通过分析系统元素之间的组合设计，探讨其间的相互关系，分析系统设 计的要点，归纳出在系统中的要素设计特征。 关键词：p c 辅助设备系统，系统，环境，元素 a b s t r a c t i n2 1c e n t u r y ，t h er a p i dp o p u l a r i z a t i o no fc o m p u t e r si sd r i v e nb yh i 曲。t e c h ，a n d i t sd e r i v a t i v ei sa u x i l i a r ye q u i p m e n to fp ct os u p p o r tp ct oc o m p l e t es p e c i f i cf e a t u r e s t h ea u x i l i a r ye q u i p m e n to fp ci st om a k et h ec o m p u t e rf r o mt h ee n g i n e e r i n g c a l c u l a t i o n sa n dd a t ao p e r a t o ro fas i n g l ef u n c t i o nt ob em u l t i f u n c t i o n a lc o n t r o lo f t h ep ce v o l u t i o nw i t ht h em e d i a ，e n t e r t a i n m e n t a tt h i sb a c k g r o u n d ，t h ei n t e r a c t i o n b e t w e e nv a r i o u se l e m e n t so fap ca u x i l i a r ye q u i p m e n th a sa s s i s t e dt h ec o m p l e t i o no f i t su n i q u ef e a t u r e so fp ca u x i l i a r ye q u i p m e n ts y s t e m s i nak n o w l e d g e - b a s e de c o n o m ys y s t e m ，p ca u x i l i a r ye q u i p m e n tb r o u g h tt h e p u b l i c m o r ee n t e r t a i n m e n t ，i n f o r m a t i o nt r a n s f e r ，i n f o r m a t i o ns h a r i n g ，h o m e a p p l i a n c e s ，a n do t h e rs p i r i t u a la n dm a t e r i a lc o n t r o lf u n c t i o n sa n di ti m p r o v e st h e p u b l i c ss p i r i ta n dm a t e r i a lf r o mah u g er o l ei np r o m o t i n g i ta n a l y s e sp ca u x i l i a r y e q u i p m e n tt ot h ed e s i g no ft h es y s t e mo nw h i c hw a yt h ev a r i o u se l e m e n t so ft h e a n a l y s i s ，t ot h em a x i m u me x t e n tf o rt h ef u t u r ed i r e c t i o no fa u x i l i a r ye q u i p m e n ta n d s y s t e m sd e s i g n e dt od oa na c c u r a t ev a l u eo ft h ep o s i t i o n ，t h u sp r o v i d i n gag o o d d e v e l o p m e n tf o ru s t h i sa r t i c l ei sm a i n l yb a s e do nt h em e t h o da n ds y s t e md e s i g np o i n to fv i e w ，t o e x a m i n et h ep ca u x i l i a r ye q u i p m e n tc u r r e n t l ye x i s t i n gp r o b l e m s ，a n dt a r g e t e dt ot h e a p p r o p r i a t es o l u t i o n sa n di d e a s t h ea r t i c l ei d e a s ：e l e m e n t s ，s t r u c t u r e ，f u n c t i o ni s t o d e s i g nt h et h r e ee l e m e n t s ，e l e m e n t so ft h el i n kb e t w e e nt h er o l eo ft h es y s t e mi st h e w a yt h es t r u c t u r e ，s y s t e m sa n dt h ee n v i r o n m e n ti s t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e f u n c t i o n s ot h ea r t i c l eo nt h ep ca u x i l i a r ye q u i p m e n tf r o mt h es t a r tw i t ht h e e n v i r o n m e n t ，t h eu s eo fp o p u l a t i o n ，e n v i r o n m e n t ，t h er e s e a r c ht r e n da n a l y s i s ，t h e r e s u l t i n ge n v i r o n m e n ti nw h i c ho b t a i n e dt h ed e t a i l e di n f o r m a t i o na n ds y s t e m st o s u p p o r tt h et h e o r yo fp ce q u i p m e n ti nt h es y s t e mt ov a r i o u se l e m e n t sa n a l y s i s ，i n o r d e rt os t u d yt h ei n t e r l i n ka g e sb e t w e e nt h ev a r i o u se l e m e n t s ，t h ei n t e r a c t i o no ft h e w a y t h i sa r t i c l es e e k st of i r s ta n a l y s i ss y s t e mt h r o u g hw h i c ht h ee n v i r o n m e n ta n d s y s t e m st oe x p r e s st h ef u n c t i o no fr e s e a r c hs y s t e m si nt h ev a r i o u se l e m e n t so ft h e i n t e r r e l a t e d ，s ot h a tt h ep ca u x i l i a r ye q u i p m e n ts y s t e m si nu s ei nt h ef u t u r e f i t ”p e r s o n ”a n d ”e n v i r o n m e n t a l ”f a c t o r s ，c a ns u b - u s e r st om e e tt h en e e d so fu s e r sa n d i l u s e r st oa c h i e v ev a l u e - a d d e d ，t oa c h i e v ea b r e a k t h r o u g hi nt h eb u s i n e s s t h er e s u l t so ft h i ss t u d yi st h a t ： 1 ，t h r o u g hd e t a i l e dm a r k e tr e s e a r c h ，a n a l y s i s ，r e s e a r c hf o rt h ef u t u r eo fp c a u x i l i a r ye q u i p m e n ti su s e dt oc o n d u c td e t a i l e da n a l y s i so ft r e n d s ，s u m m e du pp c a u x i l i a r ye q u i p m e n to ft h es y s t e md e s i g n ，p r i n c i p l ea n dt h ed e v e l o p m e n to ff e a t u r e s a n df u t u r ed i r e c t i o n 2 ，f r o mt h ep e r s p e c t i v eo fs y s t e md e s i g n ，a n a l y s i sp ca u x i l i a r ye q u i p m e n t s y s t e mo ft h ee l e m e n t s i no r d e rt od r a wt h ed e s i g no fw h i c hs h o u l d f o l l o wt h e p r i n c i p l e 3 ，t h r o u g ha n a l y s i so ft h ec o m b i n a t i o nb e t w e e nt h ee l e m e n t so fs y s t e md e s i g n ， w h i c he x p l o r et h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ne l e m e n t so ft h es y s t e md e s i g n ，s u m m e du p t h ee l e m e n t si nt h es y s t e md e s i g nf e a t u r e s k e yw o r d s ：p ca u x i l i a r ye q u i p m e n t ，s y s t e m s ，t h ee n v i r o n m e n t ，e l e m e n t s i i i 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的 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。 签名：遗衄日期：2 迸：竺：丛 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保 留、送变论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) ，渤 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 研究的背景 第1 章绪论 2 1 世纪，一个全新的世纪，新的思维激发着新的思变，新的技术正在加速 进化。设计开始改造人们的生活质量。微电子、纳米技术等一系列高新技术的 出现，为产品设计提供了物质功能的基本要素。 宏观系统上，我国经济的持续高速发展，国民生产总值的不断上升，+ 个人收 入也持续增长。同时，p c ( 个人电脑) 的价格却随着技术与工艺的发展不断的 下跌，据统计现在p c 的基本普及率已经达到4 ，上网人口普及率达到百分之 十五。 我国越来越重视人们对于p c 的认知程度。在今年两会“十五”的计划纲要， “增加居民收入，提高人民生活水平”部分中，就提出要提高电脑的普及率。提高 电脑普及率的目的是为了提高人民的整体生活质量，改善人民的生活水平，要 实现这一点仅凭p c 这样一个计算核心是不可能的，由此而引发了p c 辅助设备 的大量出现和蓬勃的发展。例如：为实现图像，照片的迅速传递，产生的数码 相机；为实现远程沟通与交流，产生的摄像头与各种语音通讯设备；为实现快 速输入和即时操作，产生的手绘板和触摸屏幕等等 微观系统上，技术的进步使p c 不再是实验室的专属物品，从乔纳森伊佛 1 9 9 8 年设计的i - m a c 电脑上，你就可以看出它不仅完全颠覆了从i b m 到玛金托 什c l a s s i c 以来的所有电脑的设计传统，而且把电脑由成年人的工具变成娱乐式 的玩具。在此以前，普遍的观点是电脑是严肃的，电脑是高科技的，电脑的颜 色都是灰、白、黑，i - m a c 却是五颜六色的，鲜艳夺目。p c 开始具有半透明的 塑料外壳，从外面可以看见它里面的构造，色彩可以是透明的蓝色，还可以是 橙色的，浅红色的，绿色的，好像一个个的j e l l o 果冻。 电脑从用以统计数据，制作表格，工程绘图等工作用途逐渐转化成影音播放、 视频录制和储存、上网冲浪、即时聊天、大型网上即时游戏等的娱乐用途。用 途的改变直接导致电脑不再是一个个黑白灰的方盒子，它需要有情趣、创意、 时尚、科技、个性等能满足于现代人们需求的基本要素和特点。人们不再需要 武汉理工大学硕+ 学位论文 规矩庄重的坐在办公室的电脑椅上，依靠呆板的键盘和鼠标输入信息，控制电 脑。视频，语音，各种游戏手柄，触摸式的无线鼠标等辅助设备让使用者能充 分的领略到p c 作为媒体、娱乐、控制的终端所能享受到的无尽放松和舒适。 1 2 研究的目的和意义 1 2 1 研究的目的 p c 辅助设备存在是为了p c 能够完成娱乐的核心、控制的核心和媒体的核 心。现有的p c 辅助设备是各个部分的机械组合和简单的加成，生产p c 辅助设 备的厂商忽略了p c 辅助设备的各个要素与要素之间、要素与系统之间、整体的 系统与环境之间三方面的关系。 贝塔朗菲强调任何系统都是一个有机的整体，他用亚里士多德的“整体大于 部分之和”的名言来说明系统的整体性，反对那种认为要素好整体性能就一定好 的观点。系统中的各要素不是孤立存在的，而是每个要素都在系统中处于一定 的位置，起着特定的作用。要素之间相互关联，构成了一个不可分割的整体。圆 现有p c 辅助设备如要成为一个系统，存在以下问题：一，p c 辅助设备种 类繁多。二，p c 辅助设备的连接方式不同。三，p c 辅助设备的传输介质不同。 四，p c 辅助设备的控制方式、操作标准各不相同，人机界面操作不便捷。由于 存在以上问题，研究p c 辅助设备的目的就是把系统的设计研究方法引入p c 辅 助设备的设计中，用系统的方法研究设计p c 辅助设备，能为p c 辅助设备的设 计提供坚实的理论基础，总结出一定的设计规律，为系统论融入产品设计中创 造出一个理论结合实践的途径。 p c 辅助设备系统的复杂性和多样性，也只有用系统的方法进行研究，才能 从材料与工艺、人机因素、品牌战略因素出发多层面、多角度的提出建设性意见， 为更好的解决p c 辅助设备的设计中出现的问题，提出有见地性的解决方案。 o 吴翔著产品系统设计北京：中国轻工业出版社2 0 0 0 p l o o 美 杰拉尔德温伯格系统设计的一般原理北京：清华大学h 版社，2 0 0 4 p 9 2 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 2 研究的意义 由两个以上的要素组合而成具有一定结构的整体，就可以看作是一个系统。 系统是具有相互联系、相互制约关系的若干组成部分结合在一起的体系。很显 然p c 辅助设备的要素组合和相互间的关系完全可以构成一个系统。在这个系统 中，只有更好的研究其核心功能要素、结构表达要素、人机表现要素、材质表 现要素等，才能以此对p c 辅助设备进行系统的设计。 研究p c 辅助设备具有以下几个方面的意义： 第一、目前市场上p c 正向着家电化、关联化的方向发展，为达到这个要求， p c 辅助设备的系统设计必须被提上前台，没有p c 辅助设备的系统设计，家电 化与关联化可以说是一种空谈。p c 辅助设备的系统设计给家电化和关联化提供 了理论支持。 p c 辅助设备的系统设计也为p c 功能多样化与未来走向指明了一个方向， 结合了p c 辅助设备的多样化功能，p c 可以进行功能和形态的任意扩展，因此 可以说p c 辅助设备即是p c 的功能延伸和形态多样化的关键组成部分。 第二、在未来人们更希望p c 的控制和现在的信息家电一样，一个按键即可 完成非常复杂的操作，而不再需要像现阶段那样，必须去掌握一定的专业知识。 只有这样p c 才能真正成为网上冲浪，影音娱乐，分享信息的简易平台。 更简捷，更方便，更舒适的操作方式，需要对辅助设备进行系统设计研究。 p c 辅助设备的系统设计可以让使用者完全抛弃以往的操作认识，让p c 更好的 服务于使用者，而不是反过来让使用者去适应p c 。 第三、p c 在家庭中的使用越来越多，只有研究p c 辅助设备的系统化设计， 才能让p c 融入现代家庭的生活环境中，让p c 的使用者感觉p c 和信息家电， 如冰箱、电视、洗衣机一样，是家庭中必不可少的产品。研究p c 辅助设备的系 统设计，对未来数字家庭的出现和逐渐成熟是必不可少的组成部分。未来数字 家庭是家庭产品走向的必然趋势，p c 辅助设备作为数字的家庭的基础和组成部 分，只有进行详尽的设计研究才能为数字家庭的成熟铺平道路。 吴翔著产品系统设计北京：中围轻工业出版社2 0 0 0 p l l 3 武汉理t 大学硕士学位论文 1 3 研究的方法和框架 1 3 1 研究的方法 系统论方法：本文的整体脉络就是用系统论的方法，发现问题、分析问题、 解决问题，以系统的思维把握整体的文章线索。 语义差异法：作为统计方法的一种，主要通过对p c 辅助设备与意向语义 的筛选进行感性评价，以及代表性样本选取实验，从人机角度、界面与视觉角 度、技术保障角度、工艺材料角度研究p c 辅助设备形态与造型语意之间的关联， 从而有效的在这几方面之间达到一个对应的解决方案。 实践调研方面：对市场、使用者、使用的社会文化、使用环境方面进行多 层次、多角度的调研分析。并运用个案跟踪调研和抽样调研两种方式进行分析。 个案调研是针对相关企业、相关人士进行观摩和访谈，侧重访谈和观察。抽样 调研主要是运用问卷的形式：一方面是发问卷直接进行填写，另一方面，通过 e m a i l ，腾讯q q ，m s n 等网络途径向指定的网络用户发出调研申请，然后由对方主 动反馈信息。多种方法并用，旨在保证调研的广泛性和后续统计分析的准确性。 1 3 2 研究的框架 系统设计方法是把许多系统下小的要素系统规范、系统考虑的设计方法， 它是基于系统结构和功能的深入分析和理解。产品系统的设计，就是从整体上 把握过程中各种要素之间的关系，通过一定的结构形式，使产品系统达到既定 的功能。 本课题的研究确立也是在这一方法论的思想指导下完成的，具体见图1 - 1 4 武汉理丁大学硕士学位论文 图1 - 1 在设计过程中，我们发现设计的因素是多方面、多层次的，各因素之间相 互作用、相互制约，并衍生出很多子系统，使得设计过程愈加复杂。p c 辅助设 备其下设的很多子要素相互之间联系、协调、制约、合作，且很多子要素可以 又有各自独立的系统，如：打印机可以不连接到电脑上，就直接进行打印工作。 m p 3 、m p 4 等亦可以进行独立的视听操作享受。在此条件下，我们首先以系统 的设计方法研究整体p c 辅助设备的设计，并对其子要素实行系列化的纵向联系 设计，充分考虑环境、要素和系统之间的相互关联，这样就能更好的整合和协 调各个子要素在系统之中的关系。如图1 2 所示。 5 武汉理r t 大学硕士学位论文 p c 辅助设备的系统设计研究 辱tt t i熊 未上 i i 论 组 。i 因捌- 葬囊 l ：li 毛帮皂记因| | t 杉i k 开； ! 一! 势 环境元素系统 图1 2 6 武汉理工大学硕士学位论文 1 4 论文创新点 文章从p c 辅助设备的环境入手，进行使用人群、环境、趋势的调研分析， 由此而得出其所处环境的详细信息，并以系统的理论对p c 辅助设备系统中的各 个元素和各个元素之间的相互关联进行再分析，以使p c 辅助设备系统在未来使 用中契合“人”和“环境”的因素，能细分用户，满足用户需求和实现用户增值，实 现商业的突破性进展。 本文的创新点在于： 1 、从系统设计的角度归纳和总结p c 辅助设备的设计规律、原则、发展特 点以及未来走向等； 2 、对系统设计的三要素系统、结构、功能结合实例进行详尽的分析， 为p c 辅助设备的系统设计提供了标准。 3 、对元素与元素、元素与系统、系统与环境的联系和作用方式以组合设计、 变换设计、模块化设计的方式进行多角度、多层面的设计分析，以求得到p c 辅 助设备系统设计的准确定位。 7 武汉理工大学硕士学位论文 2 1 产品系统设计概述 2 1 1 产品系统的概念 第2 章概述 系统思想源远流长，贝塔朗菲根据系统的整体观念创立了系统论。它注重 与系统之间各个要素之间的关联，强调的是一个不可分割的整体。系统论注重 的是要素之间联系，要素是作为系统中的要素而存在的，是组成整体的一部分， 当要素脱离系统其表现功能就不是整体中的要素，就失去其中的意义了。 系统论的核心思想是系统的整体观念。一般把系统都定义为：由若干要素按 照某种方式连接构成的达到某些功能的有机整体，这其中就包括了要素与要素、 要素与系统、系统与环境三方面的关系。同时从这个定义中能看到四个概念： 系统、要素、结构、功能。系统是要素按照一定的结构排列而组成的功能，并 非是要素的机械组合或者是简单的加成。类似于亚里士多德所说的“整体大于部 分之和”，各个要素之间的排列组合能够形成整体更多更好的性能。 产品一般是具有某种结构和功能的个体，它是由不同的材料和工艺制造的部 件组成的整体，也可以看成是一个由各种要素或子系统构成的系统。构成产品 的要素可以是某个部件或构件，也可以是一个操作系统和元器件要素的品 质决定系统的整体质量。 8 武汉理工大学硕士学位论文 皤哑圆圆圆圈匿 图2 1 即使是一件产品，也往往是由多种要素构成的功能系统；多个不同的产品， 如在目标诸方面具有统一性的话，那么也可能集成一个体系。这就是说，一个 产品可以是系统，也可以是一个要素；一组产品可以是一个系统，也可以是上 一级系统的子系统或要素。产品系统在存在方式和属性上表现为要素、结构和 功能因素。这也是产品系统的核心。所以产品系统应包括两个层次的概念。 要素、结构、功能是系统组成的基本点，要素是系统的部分，系统是要素的 整体，结构是要素之间相互联系、相互作用的存在方式。功能是整个系统在外 部过程中产生作用。 2 1 2 产品系统设计的概念 产品系统设计是将对象事物当作一个整体的系统加以认识和研究，从全局出 发，将其各组成部分看作是子系统或要素，通过整合，建立起互相之间有机联 系以及系统与外界环境之间的有机联系。产品系统设计是一种综合性的方法设 美 斯塔姆，面向对象的系统分析与设计北京：清华大学出版社，2 0 0 5 p 1 3 9 武汉理j = 大学硕士学位论文 计系统。 产品系统设计中各个要素之间环环相扣，层层相联，构成有机的设计方法系 统。其系统内部相互制约、相互作用，且协调统一。系统设计是基于系统结构 和功能的深入分析和理解，从整体上把握过程中各要素之间的关系，通过一定 的结构形式，使产品系统达到既定的功能。 2 2p c 的概述 p c 是英文p e r s o n a lc o m p u t e r 的缩写，翻译成中文的意思是个人电脑。p c 这 个概念最早出现在1 9 世纪8 0 年代，当计算机开始走入家庭，从高端走向普通 用户。当计算机脱离了单纯为科研而存在的目的，此时，为区分工程计算机和 家庭用户计算机，p c 这个称号开始出现。随着p c 名称的广泛应用，后来凡是 个人用计算机，无论是用于工作还是娱乐、学习，一律将之称为p c ，p c 这个概 念开始变的大众化和普及化。 2 3p c 辅助设备概述 何谓p c 辅助设备? 从小的方面来讲，是辅助p c 达到和实现各种功能的特 定设备。这包括音频、视频的输入输出，网络信息的输入和输出，p c 各平台之 间的互动合作，p c 与服务器之间的沟通与联系等以p c 为主导地位所能实现的 功能。 从大的方面来讲是实现p c 作为控制、媒体、娱乐的终端，所能提供的一切 服务。这就延展至所有需要p c 作为储存和中转核心、操作控制、媒体修改、娱 乐享受等功能的设备，如：数码相机、电子打印机、m p 3 、m p 4 、数字家电、数 字家庭操作系统、甚至包括瘫痪病人的脑波控制器等。 2 - 3 1p c 辅助设备的发展 p c 辅助设备的发展时间很短，作为p c 的辅助设备，显然它是以p c 的发展 史作为主线来伴随其左右的。众所周知，计算机在8 0 年代一0 年代之间才开 始在家庭用户中进行普及，这个时候的家庭用计算机就开始被称为p c ( 即个人 电脑) ，当时的p c 操作系统基本上是以d o s 为主的，屏幕显示基调是以黑色的 1 0 武汉理工大学硕十学位论文 背景和白色的字体为主。显然在这里p c 主要的功能是作为媒体的终端，实现信 息的简单交流和传递。 苹果电脑公司创始人s t e v ej o b s 将第一代a p p l e 电脑全部装在一个木箱内再 出售，结果一炮而红，或许这是p c 辅助外观设各成功促销的首个案例。o 后来 a p p l e 2 电脑将键盘和机身连在一起，1 9 8 1 年，i b mp c 问世的时，又把他们重新 分开，c p u 键盘( 鼠标) ，显示器就成为p c 的一个基本构架。键盘、鼠标、显 示器成为p c 必备的辅助设备。o 这个时候的用户已经开始考虑如何能更快捷、更方便的使用p c ，例如：1 9 8 3 年苹果公司受到仙蕈公司著名s t a r 计算机的启发，在当年推出的l i s a 电脑上第 一次使用了鼠标作为g u i 界面操作工具。这款电脑虽然不成功，但它为转年推 出的m a c i n t o s h 以及m a co s 操作系统提供了经验，最早的辅助设备鼠标开始 广泛使用了。这个时候的鼠标还是老式的机械式鼠标，但是对于最初的 ：i ；虢i ；i i i 黪：7 ”0 3 p 。2 ； 囝2 - 2 武汉理工大学硕士学位论文 产品有了新的改良，鼠标球取代了不灵活的单滚球，单键设计被更加灵活的双键 三键所取代，可供电的标准r s 2 3 2 串行口设计取代了早期的独立接口，现代鼠 标的基本结构已经成型。1 9 8 2 年罗技公司推出第一款光机结构的光机鼠标。1 9 8 4 年研制成功的第一款无线鼠标。到1 9 9 9 年，2 0 0 0 年分别出现的正光学成像鼠 标和罗技光电鼠标。 鼠标可以说是组成p c 辅助设备系统的一个重要部分，也可以说是发展时间 最长、最成熟的p c 辅助设备，从其历史中也可以看出p c 辅助设备正逐渐走向 成熟，其设计也在发生着根本性的变化。 从2 0 世纪8 0 年代到现在，所有的p c 辅助设备正经历着翻天覆地的改变， 从以往的简单、难操作、界面粗糙向着简洁、易操作、视觉界面美观的方向发 展。 如：p c 辅助设备中的视频设备由简单的球形显示界面向着液晶界面的发 展，视频信号更加清晰化和多样化，同时各种相应的视频解码技术的发展，让 高清视频已经成为一种普遍的视觉享受。音频设备由以往的简单的机箱自带喇 叭向着环绕立体声的方向发展，并由此衍生了很多音频设备子系统，如苹果的 m p 3 可以自带作为音乐享受的系统独立存在，也可依附于p c 作为音箱使用。周 边设备中的鼠标、键盘等以往唯一的信息输入和导航设备，也被手绘板、无线 键鼠等设备取代，不但实现了信息的快速输入，也解决了有线输入的局部限制， 实现了远程控制，让信息输入开始向着挑战远距离、更加快捷、不局限于环境 的方向发展。如图2 2 所示。 2 3 2p c 辅助设备的现状分析和存在的问题 p c 各大生产厂商，在0 7 0 8 年不约而同的都维持一个基本概念，p c 的家 电化。例如：海信作为有家电背景的p c 制造商，按照“消费驱动市场”的思路 考虑问题，从家庭消费的理念出发，设计出符合家用的个性化p c 。联想也将 未来p c 设计定位于家用，并提出未来家用p c 应集中在三个方面，音、视频 的处理，照片处理和电脑教育。显然这三个方面的实现要求p c 辅助设备的设 计必须脱离目前的以工作环境为主的设计方式，改向娱乐化、媒体化、家电控 制化的方向。 目前的p c 辅助设备要融入家庭环境的使用，还存在很大的设计缺陷，组合 化不够完善，功能化混乱，没有组合和变换设计概念，不能满足消费者的各种 1 2 武汉理l ：人学硕士学位论文 需求，设备组装困难，功能分类不明确。 其设计主要存在以下的问题： * p c 辅助设备的种类繁多。由于p c 的功能娱乐的多面性、求新性，控 制的便捷性和媒体的享受性，各种音频、视频输入输出设备，各种有线无线的 控制设各阻及周边所衍生的依靠p c 进行信息储存和图像、视频收集、整理等设 备。按其工作状态分为视、音频设备、扩展设备和周边设备。 图2 - 3 视频设备包括视频输出设备：c r t 显示器、液晶显示器等；视频输入设备： 摄像头，d v 等。音频设各包括音频的输出设备：耳机，各种音箱、音响设备； 音频输入设各，包括话筒、麦克风等。扩展设备是为了完成附加功能而出现的， 如为了达到系统定位导航操作的鼠标，为了达到简易操作电脑游戏而出现的游 戏手柄、操作杆，为了达到打印功能而出现的打印机，为了达到扫描储存图片 功能而出现的扫描仪等。p c 辅助设备中还有能脱离p c 进行独立工作，自成工 作系统的周边设备，如：m p 3 、m p 4 、数码相机等。周边设备中p c 只是作为t c 辅助设备的信息处理、存储设备、控制设备或信息中转中枢。周边设备作为p c 的衍生与延伸作用不客忽视p c 的很多娱乐和媒体功能必须通过p c 辅助设各 中的周边设备才能实现周边设备同时使p c 更简易、更便携、更易操作、更多 的娱乐和媒体功能享受以及不受操作环境的限制。如图2 3 所示。 武汉理上大学硕士学位论文 p c 辅助设备的连接方式不同。由于p c 辅助设备种类、功能众多在目1 j 1 的技术框架范围内，要达到多种功能必须有不同的输入和输出接口。 p c 辅助设备接口的差异性，另一个原因是由于现在的p c 辅助设备的生产厂 商有线、无线的电视供应商、移动电话运营商、传统的电信芯片厂商等， 相互之间的技术分裂，存在较少的技术共享和沟通。 大量接口的出现为设计师提出了一个问题，如何设计这些接口能使其既不 容易混淆，轻松的与对应的p c 辅助设备进行连接，也不容易脱落，方便拆卸， 且一旦某个接口出现问题，能够很快的找到问题的所在，这就需要一个接口报 警或提示系统。如图2 4 所示。 图 p c 辅助设备的传输介质不同。现有的传输介质，分有线，如同轴电缆、 光纤、双绞线和无线，如蓝牙技术、u w b 、红外线、无线射频技术。有线传输 介质目前正走向成熟，其有4 个优点，频段较宽，不受电磁干扰，衰减软小， 中继器的间隔时间较长，这些足目前的无线技术所不具备的。但是大量的p c 辅 助设备与p c 进行连接就需要大量的连接线，这容易造成，到处拖曳的传输线， 影响美观，造成视觉污染。，传输线容易影响周围的环境，阻碍移动。， 传输线之间互相有电磁烦扰不利于信息的传播。作为设计师，我们同样不能 武汉理工火学硕士学位论文 坐等无线的传输介质克服其易受干扰、传输范围距离小等缺点，应该利用无线 技术的传输便捷性结合有线传输的功能强大性，设计分析适合p c 辅助设备的传 输介质。 o p c 辅助设备的控制方式和操作标准各不相同。p c 辅助设备作为p c 的多 媒体或控制的终端设备，由于其本身的差异性，各个辅助设备的控制方式和操 作标准都各不相同。p c 辅助设备的控制方式有键盘、鼠标等直观的在显示终端 对于图形或符号的操作；有语音等，在音频终端接受后，转化成p c 识别的程序 编码进行操作；有能利用特有设备发出一定频率的波段，在一些p c 辅助设备终 端接受后，转换成自己能够利用的信息编码，如信息家电的操作。p c 辅助设备 的操作标准和接口差异性的原因一样，各大不同厂商按照自己产品设计适合其 使用的协议。协议的不同造成操作标准也各不相同，但和硬件不同的区别在于 这种差异性具有可调节性，数字生活联盟( d l n a ) ，通用即插即用论坛( c p n p ) ， i n t e l 网络媒体产品要求( n m p r ) 等厂商就进行过协调，但目前还是存在很大 的分歧。 o p c 辅助设备人机界面操作不便捷，比如鼠标、键盘等输入设备必须依赖 于p c 的显示终端，对其它辅助设备进行间接的控制，这限制了使用者的使用范 围，影响使用者的快捷操作。应利用鼠标、键盘的易控制性，整和遥控器的易 携性，结合p c 辅助设备的操作共同点( 如都有自己固定的信息编码，可以进行 信息编码的转换) ，设计p c 辅助设备的新的操作方法，体现出一体性和便捷性。 2 3 3 在未来数字家庭中的设计分析概述 在未来数字家庭中，智能化的家居生活和数字化、网络化的娱乐享受是数 字家庭中必不可少的基本点。要实现这一切首先必须要以p c 作为数字家庭的核 心建立一个数字家电系统，如：可以在电视上点播电视节目，播放下载的数字 影片，让热水器和电饭煲在固定的时间打开等等。 数字家庭要求，p c 及其辅助设备与传统家电联系起来，将家庭中各种各样 的设备纳入p c 辅助设备系统，包括家庭娱乐、家庭办公、家庭生活和家庭安保 系统等。 未来数字家庭的三大趋势： 第一、p c 与各种液晶电视实现互通互联，电视系统成功纳入p c 辅助设备 系统中，并作为其影音享受的重要一环。 1 5 武汉理工大学硕士学位论文 第二、p c 辅助设备与3 c 的融合将继续深入。未来更多的3 c 设备，集计算 与即时通讯于一身，能随时随地与外界保持最直接、最紧密的联系。 第三、显示设备越来越大，越来越清晰。p c 辅助设备如何维持这一趋势， 并把其纳入数字家庭中使其变成一个显著的特点，是p c 辅助设备设计必须考虑 的问题。 1 6 武汉理t 大学硕士学位论文 第3 章p c 辅助设备系统的调研分析和发展趋势 3 1p c 辅助设备系统的使用者调查 在整个p c 辅助设备的系统设计研究中，对于客户消费、需求信息的采集， 是其设计研发的出发点，只有更好的了解使用者的需求，才能在设计中注重人 的因素，才能将产品与使用者的关系形态化，通过使用者的使用发挥产品的性 能。研究、分析、解决各种市场需求、人机关系，莫过于做前期使用者调查。 3 1 1 目标人群分类、比较、访问 对于p c 辅助设备系统以及目标人群的各个方面分门别类的进行归纳比较， 以此获得数据进行比较。如图3 - 1 所示。 在什 经常 用、 图3 - 1 1 7 描述 什么对其 望足仆么， 个产晶或 武汉理工人学硕士学位论文 3 1 2 使用者的好恶、需求 对于使用者喜欢的p c 辅助设备的颜色，材质，使用用途，使用环境，现在 有无p c ，使用的是品牌p c 还是组装p c 等各个方面进行了调查。整个调查以问 卷的形式对1 2 0 人进行随机抽样访问，其中分成三个年龄段，分别是1 5 2 7 ， 2 8 4 0 ，4 0 以上。对于使用者在各个方面的喜好和需求根据调研报告，做成图表 如下： 对1 2 0 人进行了抽样随机调查 颜色的关注度 3 5 人 1 5 - 2 7 1 4 0 ) 2 8 4 01 4 0 人j 4 1 掌g t 1 ：( 4 0 a ) 材质的关注度 1 3 人 图3 - 2 根据调研真实的反应出我国现有p c 辅助设各的使用情况，由于p c 是2 0 世纪8 0 年代末开始进入我国家庭用户中使用，2 0 0 0 年左右才出现真正意义上的 武汉理l ( 学硕士学位论文 个人电脑，随之而来的是个人电脑的大量普及。不同年龄段对于电脑( p c ) 的 认识从侧面反应出这一现象。 1 5 2 7 岁的p c 辅助设备的使用人群一般是从小开始接触p c ，对于p c 辅助 设备的熟悉程度要远远好于4 0 岁以上的人群，但在使用用途上偏向于娱乐化， 他们追求时尚、追求性能、追求更简捷的操作，但对颜色、材质等关注度却偏 低。 2 8 4 0 岁的p c 辅助设备使用人群，是最理性、晟成熟的使用群体，也是拥有 p c 辅助设备最多的一个群体。他们既使用p c 作为平时工作的工具，也使用p c 作为娱乐、即时通讯、获取信息的工具，p c 在他们手中体现出来的是媒体、娱 乐、控制的完整功能。所以他们对于p c 辅助设备的关注可谓是面面具到，并有 着自己的判断力。 操作的关注度造型的关注度 图3 - 3 4 0 岁以上的人群是抓住p c 辅助设备使用“尾巴”的一个群体，他们有的是因 为子女的原因而在使用p c ，有的是因为工作的原因而在使用p c ，但无论如何 p c 辅助设备在他们的眼中还是高科技产品，他们的关注度多集中在p c 辅助设备 性能和品牌上。 武汉理t 大学硕士学位论文 性能的关注度品牌关注度 3 1 3 使用者的潜在期望 幽3 4 2 8 人 对于使用者希望p c 辅助设备是什么样子的，调查问卷分别以选择和自我应 答的方式进行了调研，根据问卷的总结，我们发现使用者对于形态、功能、操 作和设备之间的互联给予了广泛的关注，使用者希望p c 辅助设备是能够拥有多 功能化的，包括功能多样化和功能一体化能同时实现即时通讯、网上游戏、 远程控制、电影、电视娱乐等；多形态化形态的多样化是体现在消费者想 要更多个性化的东西，追求自己的风格与想法，这也是现在大多是年轻人对于 p c 辅助设备的一个要求：操作更加便捷，让p c 辅助设各犹如普通家电一样的 简捷操作方式，不需要进行操作的专门培训，无论是信息输入还是信息输出都 非常简捷，在短时间内完成自己的工作、娱乐目的；互联更加简单随着p c 辅助设备种类和功能的增加，更多的连接线，更多的插口，这对于非专业人士 来说，有很大的难度，所以实现互联的简单化可以说是p c 辅助设备系统设计的 重中之重。 武汉理工人学硕十学位论文 3 1 4 跨文化的比较 圈3 - 5 分析p c 辅助设备的文化差异性能更好对于p c 辅助设备的未来发展提出借 鉴作用，中国本身的p c 辅助设备的发展就存在的很大差异性，这种差异性存在 于地方、人群年龄、使用目的、使用环境等。这里用一个国外的调研数据与我 的调查问卷进行比较( 这里的数据针对的是所有使用p c 辅助设备的用户) 。如 图3 - 6 ，3 - 7 所示： 心 飞 武汉理工大学硕士学位论文 媒体化 10 0 5 0 娱乐化 0 0 5 0 p c 辅助设备的中外使用比较 i l i 十目b $ * 目 大型田绪游堪即时通讯嘭挠、音乐 图3 - 6 信息传递 信息赍讯平台 图3 7 武汉理丁大学硕士学位论文 从图表对比我们可以看出中国的p c 辅助设备的用户在娱乐化方向偏重于大 型网络游戏，