（设计艺术学专业论文）基于武汉用户的汽车多通道交互界面研究.pdf

摘要 我国的汽车研发，主要以引进技术为主，对于汽车外观，常常抄袭国外车 辆的外型，没有建立务实的针对我国消费者需求的研发力量。有人认为，画出 满意的外观造型，配以先进的技术，组装好就足已。其实不然。汽车设计，绝 不仅仅是造型设计，人在驾驶的过程中，存在各方面的需求与目标，涉及到诸 多人机交互的问题，尤其用户的生活方式不同，知识结构不同，人机反馈与需 求也各异。同时随着科技的发展，交互技术日新月异，新的交互媒介层出不穷， 对于汽车人机交互这一领域值得不断研究和探讨。 近几年来设计界开始关注用户，产生了一系列关于用户研究的方法，如： 以用户为中心的设计( u c d ) ，可用性测试，体验设计，行为聚焦、移情设计、 户需求调查等等，聚焦用户成为当今设计的一个特点与转向。产品从聚焦于产 品本身到聚焦用户，既是设计亦是市场发展的结果。面对越来越丰富的产品和 越来越多的个性化的客户，都对设计本身提出了要求，聚焦用户成为解决市场 难题的关键。 本篇文章即从用户研究的角度，以行为聚焦为中心，应用访谈( i n t e r v i e w s ) 、 和情景描述相结合的方法，结合现有多通道交互技术，展开对现有汽车人机交 互的研究。这样来迅速而准确的发现驾驶过程中的重要细节，进而提出创新设 计的方法。希望能使我国汽车工业逐步从引进、合资、制造转变为具有自主知 识产权的汽车品牌；给我国新型混合动力的研发带来新的视野，创造符合中国 消费者需求的汽车。 关键词：武汉用户研究，多通道交互界面，汽车 a b s t r a c t o u rm a i n l a n da u t o m o t i v er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n tm a i n l yd e p e n do nt h e i n t r o d u c t i o nf o rf o r g e i nt e c h n o l o g y m a n yc o m p a n yo f t e nc o p yv e h i c l e sa p p e a r a n c e f r o mf o r e i g nb r a n d s i t 、sh a r df o rc h i n e s ec o m p a n yt ob u l i dp o w e r f u lr e s e a r c hc e n t e r h e r e s o m ep e o p l et h i n kt h ed e s i g ni sj u s tm a k eas a t i s f a c t o r ya p p e a r a n c e ，a n dw i t h a d v a n c e dt e c h n o l o g y a n da tl a s tt a k ea l lt h ep a r tt ob ea s s e m b l e d t h a t sn o t c a r d e s i g n ，m o r et h a nj u s td e s i g n d u r i n gd r i v i n gt h ep r o c e s s ，e x i s t i n ga l la s p a c tn e e d s a n dg o a l s i t 、sh a v em u c hr e l a t i o n sw i t hh u m a n c o m p u t e ri n t e r a c t i o n t h e r ea r e d i f f e r e n tl i f e s t y l e ，k n o w l e d g es t r u c t u r e ，h u m a n c o m p u t e rf e e d b a c ka n dd e m a n d a t t h es a m et i m ea st h ed e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g y , t h e r ea r em o r ea n dm o r ei n t e r a c t i v e t e c h n o l o g i e sa n dn e wi n t e r a c t i v em e d i u ma p p e a r s i t 、sw o r t ht oc o n t i n u e ds t u d ya n d d i s c u s s i o no ft h eh u m a n c o m p u t e ri n t e r a c t i o n d e s i g nc o m m u n i t yb e g a nt op a ya t t e n t i o nt ot h eu s e ri nr e c e n ty e a r s ，a n d r e s u l t i n gi nas e r i e so fu s e rr e s e a r c hm e t h o d s ，s u c ha s ：u s e r - c e n t e r e dd e s i g n ( u c d ) ， u s a b i l i t yt e s t i n g ，e x p e r i e n c ed e s i g n ，c o n d u c tf o c u s ，e m p a t h yd e s i g n ，h o u s e h o l d d e m a n ds u r v e y , e t c f o c u so nt h eu s e rh a sb e c a m eaf e a t u r eo ft h ed e s i g na n ds t e e r i n g i nt h e s ey e a r s t h em e t h o do ff o c u so nt h ep r o d u c ti t s e l fc h a n g e dt of o c u so nu s e r s ， n o to n l yt h ed e s i g nd e v e l o p m e n tb u ta l s oi st h er e s u l to fm a r k e td e v e l o p m e n t f a c et o t h em o r ea n dm o r ep r o d u c t sa n dm o r ea n dm o r ep e r s o n a l i z e dc u s t o m e r , i th a sm a d e d e m a n d so nt h ed e s i g ni t s e l f f o c u s i n go nt h eu s e ri st h ek e yt ot h es o l u t i o no fm a r k e t p r o b l e m s t h i sa r t i c l ew r o t eo nt h ep e r s p e c t i v eo fu s e r , u s i n gt h em e t h e l do ft h ei n t e r v i e w s ， a n dt h es c e n ed e s c r i b e dt od 0r e s e a r c h a n da l s oc o m b i n i n gw i t ht h ee x i s t i n g m u l t i c h a n n e li n t e r a c t i v et e c h n o l o g y , e x p a n do nt h ee x i s t i n gh u m a n - c o m p u t e r i n t e r a c t i o nr e s e a r c hv e h i c l e t h i sw a y 伽q u i c k l ya n da c c u r a t e l yf i n dt h ei m p o r t a n t d e t a i l so ft h ed r i v i n gp r o c e s s ，t h e n g e ta ni n n o v a t i v ed e s i g na p p r o a c h h o p et ob ea b l e t o g r a d u a l l y b u i l tt h ec h i n a sa u t oi n d u s t r ya n dm a n u f a c tac a rb r a n dw i t h i n d e p e n d e n ti n t e l l e c t u a lp r o p e r t yr i g h t s ；t ob r i n g san e wv i s i o no ft h ec h i n a sn e w h y b r i dc a ri n d u s t r ya n dt oc r e a t ea n e wk i n do fc a rt ot h el o c a lc o n s u m e r k e yw o r d s ：w u h a n 、su s e rr e s e a r c h ， m u l t i m o d a lu s e ri n t e r f a c e ，c a r 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是我个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 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生( 签名) ： 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 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授 权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文， 并向社会公众提供信息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ：导师( 签名 l j d u v t - 日期竺! ! ： 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 选题背景 1 1 1 课题源起 第1 章引言 发展使用新能源的混合动力汽车已成为国家发改委节能中长期规划中交通 节油的重要议题。按照实现2 0 的节能目标估计，必须达到节省和替代一亿吨石 油的目标，这意味着到2 0 2 0 年，我国新型节能环保车辆必须保持7 0 n7 5 以 上。 郑建启老师0 7 届研究生组成的团队，结合武汉市科技局混合动力电动 车结构与环保性新型设计研究这一课题，以武汉地区用户采样，共同研究这 一课题。小组一共六名成员：姜轲、何思明、张旭博、王炜、许超凤、廖丹。 分别对混合动力型汽车作六个部分专项研究。本文主要以现有普通汽车人机交 互界面为研究对象展开研究，用户与车的任何功能交互都是依赖于界面来传达 信息的。界面设计的好坏直接决定了操作流程的顺畅与否，通过此项研究希望 能给混合型动力汽车的界面设计提供启示。 1 1 2 研究的目的与意义 据研究报道，“目前世界成熟汽车企业在每辆新车研发上的投入约为6 0 0 欧 元，而中国的研发投入只有1 0 0 欧元；中国汽车企业在每辆新车研发上的投入 必须达到至少3 0 0 - - 3 5 0 欧元，才能有实力与包括丰田、雷诺、大众等在内的国 外汽车巨头竞争，而这一追赶时间至少需要1 5 年。可以说我国汽车研发投入 严重不足。因此我国的汽车企业，“必须注重与国际先进技术展开差异化的竞争， 调整自己的创新战略，避开已经拥有成熟技术成果的汽车研发领域，而在全球 汽车企业基本处于同一起跑线的混合动力、清洁能源、燃料电池汽车等领域投 入研发重兵。 而在现有的汽车研发领域，主要是以引进技术为中心，多数只是关注外壳 设计，常常抄袭国外车辆的外型，没有建立务实的针对我国消费者需求的研发 力量。有人认为，画出满意的外观造型，配以先进的技术，组装好就足已。其 武汉理t 大学硕士学位论文 实不然。汽车设计，绝不仅仅是造型设计，人在驾驶的过程中，存在各方面的 需求与目标，涉及到诸多人机交互的问题，尤其是用户的生活方式不同，知识 结构不同，人机反馈与需求也各异。同时随着科技的发展，交互技术日新月异， 新的交互媒介层出不穷，对于汽车人机交互这一领域值得不断研究和探讨。 近几年来设计界开始关注用户，产生了一系列关于用户研究的方法，如： 以用户为中心的设计( u c d ) ，可用性测试，体验设计，行为聚焦、移情设计、 户需求调查等等，聚焦用户成为当今设计的一个特点与转向。产品从聚焦于产 品本身到聚焦用户，既是设计亦是市场发展的结果。面对越来越丰富的产品和 越来越多的个性化的客户，都对设计本身提出了要求，聚焦用户成为解决市场 难题的关键。而于设计本身，聚焦用户可谓是回到了设计的以人为本的内在要 求。1 笔者即从用户研究的角度，以行为聚焦为中心，应用访谈( i n t e r v i e w s ) 和情景 描述相结合的方法，结合现有多通道交互技术，展开对现有汽车人机交互的研 究。这样来迅速而准确地发现驾驶过程中的重要细节，进而提出创新设计的方 法。希望能使我国汽车工业逐步从引进、合资、制造转变为具有自主知识产权 的汽车品牌；给我国新型混合动力的研发带来新的视野，创造符合中国消费者 需求的汽车。 1 1 3 研究方法的介绍 首先，文章采用了文献法2 。通过该方法整理现有资料和文章，介绍用户研 究中行为聚焦的概念、内容以及应用。 然后，采用对比和列举法，将笔者对不同用户跟踪调研的情景以及访谈的信 息进行综合分析，研究用户在驾驶时的各个人机交互环节，研究信息的输入与 输出方式，交互媒介，以及各种感官反应。 再此，采用了案例法详细描述多通道交互在实体产品中的应用。 最后，分析总结，提出解决问题的方法，笔者通过概念设计提出新的设计观 念，证明文中建立的观点。 下面是这些研究方法在文中的使用情况，如表l 一1 。 1 胡飞编著聚焦用户u c d 观念与实务中国建筑t 业出版社，2 0 0 9 1 0 第一版，序语李砚祖 2 笔者注：文献法主要足指搜集、鉴别、整理文献，并通过对文献的研究形成对事实的科学认识的方法 2 武汉理t 大学硕士学位论文 表l 一1 研究方法在文章的使用 方法名称 在文中的使用 文献法 第2 章关于用户研究 第4 章关丁：多通道界面 对比法 第3 章武汉用户驾车行为中的问题探查 列举法第2 章第3 章第4 章 案例法4 3 2 多通道交互在实体产品中的应用 3 武汉理 ：大学硕士学位论文 第2 章关于用户研究 2 1 以用户为中心的设计 “以用户为中心的设计概念最早是由唐纳德诺曼在圣地哥亚的加尼福尼 亚大学的研究所提出的。他在1 9 8 8 年出版的设计心理学( t h ep s y c h o l o g yo f e v e r y d a y t h i n g sp o e t n o r m a n ，1 9 8 8 ) 一书中，对以用户为中心的设计又进行了 更深层次的阐述。强调了用户的需求和兴趣以及设计的可用性。他提出了设计 应当具备的四个基本要求3 ： 1 轻松的确定哪种行为在任何情况下都可能发生。 2 概念可视化。包括系统的概念模型、多变的行为、行为的结果。 3 系统的状态评价标准简单有效。 4 在目标和必要的行为、行为和最终效果、可视的信息和系统说明书这三组坐 标参数中找到最合适的位置。 1 9 8 8 年，诺曼重新提出了7 项标准4 ： 1 理论与智慧结合。要建立概念模型辅助设计，且设计说明书必须在设计完成 之前定稿，且浅显易懂。 2 简化任务结构。普通人能一次记住5 项任务或事物，要确保不让用户过度的 记忆，包括短期记忆和长期记忆。要保持任务的一致性，提供精神帮助，尽量 提醒并唤起用户的长期记忆，让用户支配任务。 3 概念视觉化。操作和价值是相辅相成的，用户应当在看到产品之后就能明白 产品按钮的功能，能进行操作。 4 采用正确的图形引导。利用图形进行阐释。 5 发挥限制因素的作用。包括自然限制因素和人为限制因素，这些限制是用来 提醒用户，暗示产品的存在。 6 避免错误的产生。列出用户可能产生一切的行为，唤出用户的错误使用记忆， 保证用户操作时的选择权。 7 如果的方法都不适用，则须建立正确的操作标准。若设计无法找到合适的落 3 n o r m a n ，d ( 1 9 8 8 ) t h ed e s i g no f e v e r y d a yt h i n g s n e wy o r k ：d o u b l e d a y p 1 8 8 4n o r m a n ，d ( 1 9 8 8 ) t h e d e s i g no f e v e r y d a yt h i n g s n e wy o r k ：d o u b l e d a y p 1 8 9 2 0 1 4 武汉理工人学硕+ 学位论文 脚点，则应果断的建立国际通用的使用标准。 1 9 8 7 年，本施耐德曼5 ( s h n e i d e r m a n ) 明确提出了与以上的标准近似的8 项“黄金准则”。杰克尼尔逊( n i e l s e n ) 6 后来受到这些基本准则的启发，调整 以后运用在可用性工程中。 诺曼的著作强调了对用户的需求和欲望进行全面探究，寻找用户需求趋势。 需求往往是在用户使用处于一定环境而被激发出来的，用户在开发过程中处于 核心地位。所有与用户相关的信息都可能成为产品更有效、高效和安全的切入 点，能提高产品的接受度和成功率。7 “用户研究 作为产品开发研究的一个环节亦可理解为“研究用户 。首先 让我们来理解用户，何为“用户 ? 用户一般即是产品的最终使用者。产品可 以是实体的物件，虚拟的软件，也指某种服务。研究则是指针对性的钻研和探 讨。 用户作为人类的一部分，他的行为受到自身内在因素的影响，例如心理， 性格，生理条件，同时也受到外在环境因素的影响，例如文化，生存环境的制 约等。 用户研究可以帮助人们在开发新的产品的时候，找到新的设计契机。设计 者可以通过对用户的观察，增强商业竞争力，提升产品或服务。 2 2 本文用到的用户研究的方法 “用户研究的方法都是借鉴社会科学，即社会学、人类学和心理学。这些科 学都是用来衡量再设计的发展过程中，人是如何来感知、理解、记忆和学习的 ( p r e e c e ，1 9 9 3 ) 并且再设计前期过程中，他们还能帮助理解、可信地解释， 甚至有可能预测到人类的行为( k a r a t ，1 9 9 7 ) ”8 常用的u c d 方法有：竞争产品研究、高保真原型法，用户满意度调查、内 容分析法、用户访谈、可用性测试、专家评估、焦点小组、观察法、角色法、 5 1 9 7 6 年s h n e i d e r m a n 创意了软件1 、5 , 理学，1 9 8 2 年，s h n e i d e r m a n 在m a r y l a n d 大学创立了做为交叉学科的 人机交互实验室。s h n e i d e r m a n 现在是m a r y l a n d 大学的任职教授。近年来，他在他的研究领域小断得到赞 誉，包括意大利教争人学的荣誉博十，a c ms i g c h i 终身成就奖。引自： h t t l l ：h o m e d o n e w s c o m d o n e w s a r t i c l e 6 6 0 1 8 3 h t m l 6 n i e l s e n ：n i e l s e nn o r m a ng r o u p 的创建者之一，是世界u s e r - f r e n d l y 设计的领航专家，网站可用性设计 的领袖人物，发表了大量的专业文章和书籍。译自：h t t p ：w w w u s e i t c o m j a k o b 7 译自：a b r a s ，c ，m a l o n e y - k r i c h m a r ，d ，p r e e e e ，j ( 2 0 0 4 ) u s e r c e n t e r e dd e s i g n i nb a i n b r i d g e ，w e n c y c l o p e d i ao f h u m a n c o m p u t e ri n t e r a c t i o n t h o u s a n do a k s ：s a g ep u b l i c a t i o n s 8 胡飞编著聚焦用户u c d 观念与实务中国建筑工业出版社，2 0 0 9 1 0 第一舨，p 0 0 9 5 武汉理：f 大学硕十学位论文 情景法，行为聚焦，体验设计，移情等。 本篇文章主要采用了行为聚焦的方法。下面来作详细介绍。 2 2 1 行为聚焦 行为聚焦( a c t i v i t y f o c u s e d ) 字面上来理解就是聚焦于人们使用产品或者服 务的行为。此方法是由美国伊利诺伊设计学院( i l l i n o i si n s t i t u t eo ft e c h n o l o g y ) 的帕特里克惠特尼( p a t r i c kw h i t n e y ) 教授提出。这种方法是介于“产品聚焦” “文化聚焦 之间的方法。着重关注人的行为。避免了“产品聚焦 由于拘泥 于细节导致的无法通过根本性方法满足用户需求的问题，也避免了“文化聚焦 导致的缺乏应有的细节使得设计开发难以落到实处，并且非常耗时，难以在较 短时间内有效运用。9 这个方法是它综合了许多以往用户研究的多种方法，例如情景分析，民族 志观察、用户访谈等作为分析的手段。 伊利诺伊设计学院利用p o e m s i i 框架所做的行为聚焦的研究。其方法首先 是观察资料的汇集，一般是采用录像、网络照相机等设备为用户制作照片日记 ( p h o t od i a r y ) ，并将收集的录像分别储存到数据库中，通过p o e m s i i 框架分析 数据，运用处理研究数据的工具软件来标记视频、注释活动、理解人们的行为 特征，通过累积、比较与长期分析，从而提取在特定文化下的需求来帮助新产 品、新服务和新系统的开发。1 0 可以看出行为聚焦方法的核心，是对用户行为的 观察和分析。 其中具体涉及到以下具体的分析研究方法。 2 2 2 用户访谈 “访谈 顾名思义，就是研究者“寻访、“访问被研究者并且与其进行“交 谈”和“询问 的一种活动。“访谈 是一种研究性交谈，是研究者通过口头谈话 的方式从被研究者那里收集( 或者说“建构) 第一手资料的一种研究方法。1 1 陈向明在质的研究方法中提到，访谈的以下几个方面的功能： 1 了解受访者的所思所想，包括他们的价值观念、情感感受和行为规范； 2 了解受访者过去的生活经历以及他们耳闻目睹的有关事件，并且了解他 9 胡飞编著聚焦用户u c d 观念与实务中国建筑工业出版社，2 0 0 9 1 0 第一版，p 0 3 9 1 0 胡飞编著聚焦用户u c d 观念与实务中国建筑工业j f j 版社，2 0 0 9 1 0 第一版，p 0 0 9 1 1 陈向明著质的研究方法与社会科学研究教育科学出版社，2 0 0 6 0 3 第一版，p 1 6 5 6 武汉理j 【= 大学硕士学位论文 们对这些事件的意义解释； 3 对研究的现象获得一个比较广阔、整体性的事业，从多重角度对时间的 过程进行比较深入、细致的描述； 4 为研究提供指导，事先了解哪些问题可以进一步追问，哪些问题是敏感 性问题，需要特别小心； 5 帮助研究者与被研究者建立人际关系，使双方的关系由彼此陌生变成相 互熟悉、相互信任； 6 使受访者感到更加有力量，因为自己的声音被别人听到了，自己的故事 被公开了，因此有可能影响到自身文化的解释和构建。 定性访谈是实地研究中更为主动的研究方式，其形式是提出问题并记录人 们的答案。它是访问者和受访者之间的互动，并非使用固定的字眼以及顺序来 询问问题。它需要访谈者相当熟悉访谈的问题，因为只有这样，访谈才可能顺 利、自然地进行。定性访谈就是在本质上由访问者确立对话的方向，再针对受 访者提出的若干特殊议题加以追问。理想的情况是由受访者负责大部分的谈话。 鲁宾夫妇( h e r b e r ta n dr i e n c cr u b i n ) 在谈到定性访谈时说道： “定性访谈的设计是反复式的。这表示每一次你们重复收集信息的基本过 程一加以分析、筛选、验证一你们就越接近研究现象清晰可信的模式。定性访 谈的持续性值得是，在研究过程中一再地修正问题的形式。 克威尔( s t e i n a rk v a l e ) 用两种隐喻说明了这种访谈：访问者既是矿工，也 是游人。第一种说明了当研究对象身怀特殊信息时，访问者的工作就是挖掘它。 相反，在第二种情况时，访问者应该在外在景观之间游移，然后和邂逅的人们 交谈。游人可以发现一个国家的许多方面，例如不知名的地区，或拿着地图在 各个区域漫游游人式的访问者可以和当地居民友好相处，并提出问题引导 研究对象说出自己生活世界的故事。1 2 因此我们在做定性访谈的时候要注意问题的措辞与技巧，虽然对所有的人 来说，提问和记录答案是很自然的过程，十分简单。但我们所问的问题常常导 致答案的偏差，有时候我们给了受访者乐观的压力，有时候我们又将问题放在 特殊的环境中进而忽略了其他最相关的答案。在实地情景中我们的研究是具有 弹性的，只问事先准备好的问题并记录答案是没有用的，我们必须学会发问， 聆听答案，诠释它对研究的意义。 1 2 艾尔巴比( e a r lb a b b l e ) 著，邱泽奇译社会研究方法( 第十一版) 华夏出版社，2 0 0 9 2p 3 0 4 7 武汉理t 大学硕士学位论文 访谈中的倾听由既是必须学会同时聆听、思考和谈话。 克威尔为完成访谈的程序列出了7 个步骤1 3 ： 1 定出议题：将访谈目的以及欲探讨的概念明确化 2 设计：列出达到目标需经历的过程，包括伦理方面的考虑。 3 访谈：进行实地访谈。 4 改写：建立关于访谈内容的文件。 5 分析：确定收集到的资料与研究之间的联系。 6 确证：检查资料的信度和效度。 7 报告：告诉别人你们学到了什么。 2 2 3 用户观察 观察是人类认识周围世界的一个最基本的方法。观察不仅仅是人的感觉器 官直接感知事物这么一个过程，而且是人的大脑积极思维的过程。质的研究认 为，观察不只是对事物的感知，而且取决于观察者的视角和透镜。观察者所选 择的研究问题、个人的经历和前设、与所观察事物之间的关系等都会影响到观 察的实施和结果，需要认真进行分析。1 4 观察的分类有参与性观察和非参与性观察。最早是由学者林德曼 ( l i n d e m a n n ) 在1 9 2 4 年提出的，他将社会研究中的观察者分成了两大类型： 客观的观察者和参与观察者( f d e d r i c h l u d t k e ，1 9 7 4 ) 。 参与性观察中，观察者和被观察者一起生活、工作，在密切的相互接触和 直接体验中倾听和观看他们的言行。这种观察的情境不仅可以得到较为具体的 感知，同时可以深入到内部，了解被观察者对自己行为意义的解释。 非参与性观察不要求研究者直接进入被研究者的日常活动。观察者通常置 身于被观察的世界之外，作为旁观者了解事情的发展动态。观察者可以使用录 像机对现场进行观察。其弱点有： 1 观察的情境是人为制造的，被研究者知道自己在被观察，往往比参与型 观察受到风多的“研究效应”或“社会赞许 的影响( 杨宜音，1 9 9 8 ：1 9 ) 2 研究者较难对研究的现象进行比较深入的了解，不能像参与观察型观察 那样遇到疑问时立刻向被研究者发问； 3 可能受到一些具体条件的限制，如因观察距离较远，研究者看不到或听 1 3 艾尔巴比( e a r lb a b b l e ) 著，邱泽奇译社会研究方法( 第十一版) 华夏出版社，2 0 0 9 2p 3 0 6 1 4 陈向明著质的研究方法与社会科学研究教育科学出版社，2 0 0 6 0 3 第一版，p 2 2 7 8 武汉理工大学硕士学位论文 不清正在发生的事情。1 5 其实在实地调研的时候，这两者也不一定是一个相互截然分开的类型，它 们可以有很多的结合。比如高德( 1 9 8 5 ) 将参与观察分成四种类型：1 完全的观 察者；2 作为参与者的观察者；3 作为观察者的参与者：4 完全的参与者。 无论何种方式结合，其目的都是要让研究顺利进行。 在实施观察时，一般有如下几个步骤：确定观察的问题、制定观察计划、 设计观察提纲、进入研究现场、进行观察活动、记录观察资料、整理和分析观 察资料、检验研究结果、撰写研究报告。由于这些阶段可以相对独立出来，但 是实际中划分并不十分清楚。在观察的不同阶段都是在螺旋上升的方式向前发 展，可以存在不同程度的交叉和融合。 2 2 4 情境分析 “情境分析 指的是：将资料放置于研究现象所处的自然情境之中，按照故 事发生的时序对有关事件和任务进行描述性的分析。这是一种将整体先分散然 后再整合的方式，首先看到资料的整体情形，然后将资料打碎、进行分解，最 后将分解的部分整合成一个完整的、坐落在一个真实情境中的故事。情境分析 强调对事物作整体的和动态的呈现，注意寻找将资料连接成一个叙事结构的关 键线索。 情境分析的理论基础：语言可以为人类做很多事情，如表达思想或情感、 满足物质上的需求、对生活经历进行意义建构、保持和发展个人身份、将自己 介绍给别人、指导日常生活、对生活中的无序现象进行排序、分配责任、说服 别人、分享信息和价值观、通过讲述自己的故事使自己变得更加有力，等等。 而语言在发挥这些作用的时候，一定要借助特定的语言情境和社会文化情境。 抽空了情境的语言是空洞的、无意义的，只有将它们放置到一定的语用情境之 中，它们才可能发挥上述功能。撕 情境分析的具体手段包括轮廓勾勒( p r o f i l e ) 、片段呈现( v i g n e t t e ) 、个案、 访谈片段、观察时间、故事等。1 7 因此在完成本论文研究中，笔者依据实地的情况，被研究者的身份、性格 等将多种方法相互结合。 ”陈向明著质的研究方法与社会科学研究教育科学出版社，2 0 0 6 0 3 第一版，p 2 2 9 1 6 陈向明著质的研究方法与社会科学研究教育科学出版社，2 0 0 6 0 3 第一版，p 2 9 3 1 7 陈向明著质的研究方法与社会科学研究教育科学出版社，2 0 0 6 0 3 第一版， p 2 9 3 9 武汉理 ：大学硕士学位论文 第3 章关于多通道交互界面 3 1 多通道交互界面相关概念 3 1 1 计算机人机交互界面发展历史 计算机交互界面发展大致经历了6 个发展阶段如下表3 - 1 所示。 界面描述人机关系 交互效率 命令语言界面用户界面开始于联机终端的出现，早命令语言要求大量 ( c u )起的u n i x ，m s d o s 等操作系统和 的训练和一记忆， b a s i 。l i s p 、p r o l o g 等编程语言以及 很容易出现操作错 数据库查询语言s q l 等向用户提供误。 了不同级别的形式语言和具有自然 语言特征的半形式语言界面。 直接操纵的用在1 9 8 3 年提出的概念，其特点是以使用和作用在目标 人适应机器 户界面( d i r e c t物理动作或带标记的按钮取代复杂上的效果立即可 操作的单一化 m s n i p u l a t i o n 的语法，采用特别的操作以及目标的见，同时还允许快体验贫乏 u s e ri n t e r f a c e )连续显示。捷而可逆的交互动 难 作。 图形用户界面出现在1 9 8 4 年，g u i 从界面的表达是当前比较成熟和 ( g r a p h i cu s e r形式上又被称作w i m p 界面，w i m p通用的用户界面， i n t e r f a c e ) 的概念是w i n d o w ( 窗口) 、i c o n ( 标) 、 被广泛地应用于各 m e n u ( 菜单) 、p o i n t e ：( 指点设备) 。种微机和网络系 统。 多媒体用多媒体用户界面的出现将图形用户大大丰富了计算机 户界面界面的媒体形式进行了扩展，动画、信息的表现形式， ( m u l t i m e d i a 音频、视频等动态媒体加入到之前的 拓宽了计算机输出 u s e ri n t e r f a c e )文字和图形的静态媒体中来。的带宽。 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 网络用户由于因特网、无线设备以及移动计算其用户更加广泛， 界面( n e t w o r k技术的发展， n u i 的特点是以一种使用需求更加灵 u s e r统一的、类似网络浏览器形式的界面活。而基于因特网、 i n t e r f a c e ) 来管理和浏览所有和本地和远程的无线设备和移动环 文件系统；n u i 的跨平台特点使它不 境的信息浏览、知机器适应人 受操作系统的限制，能够在更大范围识的获取为网络用操作的多样化 内被使用。户界面的发展提供 体验丰富 了契机。 易 多通道用户多通道用户界面的出现是伴随着多比传统用户界面具 界面种交互设备进入了人机交互，它丰富有更高的自然性、 ( m u l t i m o d a i 了信息的表现形式，发挥了用户感知灵活性和高效性。 u s e ri n t e r f a c e )信息的效率，消除了当前 w i m p g u i 、多媒体用户界面带来的 宽带不平衡的瓶颈。 表3 - 1 交互界面发展比较1 8 从计算机人机界面发展历程可以看到设计的理念从最初“以机器为本 到现 在“以人为本 的转变。以及这种转变带来的最初操作的单一化、专家化、文 字化的产品变成现在的操作多样化、傻瓜化、体验化的新型产品。从而满足了 越来越多用户的需求，回归到设计以人为本的内在要求。 3 1 2 通道与多通道界面的概念 多通道交互界面作为目前计算机领域先进的交互技术方面必然有着其特殊 的优势。首先让我们来了解它的概念。 通道( m o d a l i t y ) 为计算机术语。其意义有传输信息的数据通路。计 算机系统中传送信息和数据的装置。主要有主存储器读写通道和输入、输 出通道。能接收中央处理机的命令，独立执行通道程序，协助中央处理机 控制与管理外部设备。馏 在这里定义为用于传达和获取信息的各种类型的通讯信道，也包括一 个思想被表达和直觉的方式，或者一个行为实行的方式。笔者理解在人机 埔表格参见穆怡雯多通道交互设计方法研究北京邮电大学，2 0 0 8 ，p 7 1 9 引自西度百科h t t p ：b a i k e b a i d u c o r n v i e w 1 5 7 9 8 0 h t m ? f r = a l a o 一1 武汉理工大学硕士学位论文 交互中，通道分为两种。一是人作用于机器的输入通道，人通过各种媒介 ( 交互产品、人的感官) 将信息传递给机器。二是机器作用于人的输出通 道，机器通过计算将信息再反馈给人，为人的感官所获取。 多通道( m u l t i m o d a l ) 就是指一个交互系统在输入或者输出的一个方 向上涉及两个或者两个以上通道的性质。具有这种性质的界面就是多通道 界面。它侧重的是知觉和动作( 即意义的获取与传达) 。 多通道交互界面的概念主要是指使用多种交互设备，例如视觉跟踪器、语 音输入输出装置、触觉和力量反馈装置等，通过多种交互方式的协作，利用它们 之间特性上的互补，方便用户传达交互意图和理解计算机的输出，提高交互效 率，增进交互的自然性，最终要让用户能够以日常技能来使用计算机。邵 具体的来讲多通道交互涉及到人的五感和动作：视觉、听觉、味觉、触 觉、嗅觉和动作。在人机交互过程中，人可以充分利用五感和动作来表达 意图、传递信息和执行任务。例如：眼神、脸部表情、视线的运动、肢体 语言、触觉、听觉、味觉、嗅觉等。依据这样的研究，人们也不断探索出 来适应多通道交互功能的装置。如语音，手写等。 多通道详述 1 视觉系统 视觉是人类和一些动物的基本功能，也是人们认识和了解世界主要感知手 段。人通过视觉获取的信息占所有信息的8 0 。 人机交互技术规定了人的眼球转动、头部转动以及头部和眼睛同时转动各 种状态下在垂直和水平面内的最佳视野和最大施压。：人机交互设计与评价一 书中对视区分布的要求具体描述如下： ( 1 ) 水平方向视区 1 0 。内为最佳视区，是人们辨别物体最清晰的区域。3 0 。以内为良好市区， 人们需要集中注意力，才能正确辨认。1 2 0 。以内为最大视区( 驾驶员头部不动， 只用眼睛扫视) ，对于处在1 2 0 。边缘的物体，人们需要高度集中注意力才能识 别。 ( 2 ) 垂直方向视区 视水平线以下1 0 。以内为最佳视区。视水平线向上1 0 。和向下3 0 。的范围 加穆怡雯多通道交互设计方法研究北京邮电大学，2 0 0 8 p 7 1 2 武汉理一r 大学硕士学位论文 内为良好视区。视水平线向上6 0 。和向下7 0 。范围内为最大视区。 ( 3 ) 视觉运动规律 眼睛的水平运动比垂直运动快；视线习惯于从左到右，从上到下的运动， 看圆形仪表时，沿着顺时针方向比沿逆时针方向看的迅速；眼睛对水平方向的 尺寸比对垂直方向估计得要准确；当眼睛偏离视中心时，对左上象限的观察力 优于右上象限，对右上象限的观察率却优于左下象限，右下象限最差；两眼运 动是协调的、同步的，不可能一只眼转动，另一只眼睛不动，也不可能一只眼 睛看，另一只眼睛不看；线轮廓比曲线轮廓易于视觉接受；快速视觉转动时， 不易引起视觉注意；目标连续更换时人的视觉有时会出现失真现象；识别信息 的细节，要靠视力中心，视力边缘只能识别大致情况；对于运动目标而言，只 有当运动的角速度大于每秒l - 2 、时，才能辨别出它的运动状态。2 1 2 听觉系统 除了视觉之外，人的听觉系统是人的接受外界信息的一个主要通道。 空气振动传导的声波作用于人的耳朵产生了听觉。人们所听到的声音 具有三个属性。称为感觉特性，即音强、音高和音色。音强指声音的大小， 由声波的物理特性振幅，即振动的大小所决定。音强的单位称分贝，缩写 为d b 。0 分贝指正常听觉下可觉察的最小的声音大小。音高指声音的高低， 由声波的频率，即每秒振动次数决定，常人听觉的音高范围很广。可以由 最低2 0 赫兹昕到2 0 0 0 0 赫兹。日常所说的长波指频率低的声音，短波指 频率高的声音。由单一频率的正弦波引起的声音是纯音，但大多数声音是 许多频率与振幅的混合物。混合音的复合程序与组成形式构成声音的质量 特征，称音色。音色是人能够区分发自不同声源的同一个音高的主要依据， 如男声、女声、钢琴声、提琴声表演同一个曲调，听起来各不相同。丝 听觉适应所需时间很短，恢复也很快。听觉适应有选择性，即仅对作 用于耳的那一频率的声音发生适应，对其他未作用的声音并不产生适应现 象。如果声音较长时间( 如数小时) 连续作用，引起听觉感受性的显著降低， 便称作听觉疲劳。听觉疲劳和听觉适应不同，它在声音停止作用后还需很 长一段时间才能恢复。如果这一疲劳经常性地发生，会造成听力减退甚至 耳聋。如果只是对小部分频率的声音丧失听觉，叫做音隙。若对较大一部 2 1 刘伟袁修于编著人机交互设计与评价科学h 版社，2 0 0 8 7 第一版，p 3 5 露引自百度百科h t t p ：b a i k e b a i d u c o r n v i e w 7 4 9 1 9 h t m ? f r = a l a o _ l 一1 1 3 武汉理工大学硕士学位论文 分声音丧失听觉叫做音岛。再严重就会完全失聪。船 3 触觉系统 皮肤有三种感觉系统，一是压力感觉，为是痛觉，三是温度变化的感觉。 多数情况下，人都是利用手和指头作为信息的主要感受体。一般是用两点极限 法来测量触觉的敏感程度，即测量感觉到压力是在两个点上时这两点间的最小 距离2 4 。手的不同部分对触觉的敏感成都市不一样，从手掌到指敏感度逐渐增加， 之间的分辨程度最高。当皮肤温度比较低时，触觉敏感度也会下降，因此，在 低温环境中触觉要谨慎使用。然而，在凉爽或温暖的环境中，热量刺激会使温 度的感觉被屏蔽。巧 触觉很少被用来传递、交流信息。触觉目前主要用在替代听觉的地方，比 如作为耳聋的人的而辅助工具，还可以代替视觉用作盲人的辅助工具。 4 嗅觉系统 在日常生活中经常使用嗅觉来表达一些其他器官所不能表达的信息，比如 花的香味、热咖啡的气味、酸奶的味道。嗅觉器官的结构很简单 嗅觉的用途并不是很广，是因为信息的来源不是很可靠，因为人么您对不 同气味的敏感程度差异很大，不新鲜的空气可能降低敏感度；人们对气味适应 很快，片刻之后对这种气味的感觉就会麻木；气味的传播很难控制。邪 尽管如此，嗅觉还是会应用到一些安全防范领域，例如煤气公司在天然气 中加入一种气体，当天然气泄漏时会闻到特别的味道。 5 味觉系统 味觉是指事物在人的口腔内对味觉器官化学感受系统的刺激并产生的一种 感觉。味觉从生理角度分类，只有四种基本味觉：酸、甜、苦、咸。它们是事 物直接刺激味蕾产生的。在四种味觉中，人对咸味的感觉最快，对苦味的感觉 最慢，但就人对味觉的敏感性来说，苦味比其他味觉都敏感，更容易被觉察。 味的相互作用有： 1 对比现象，指两种或两种以上的呈味物质，适当调配，可使某种呈味物质的 引自百度百科h t t p ：b a i k e b a i d u c