（机械设计及理论专业论文）数字产品界面的人性化设计.pdf

华北电力大学硕十学位论文摘要 摘要 论文从硬界面和软界面两个方面对数字产品界面设计理论进行了论述。硬界面 方面，引入人性化设计层次理论，在本能层、行为层、反思层上塑造产品形态，结 合产品语意探讨形态塑造与语意表达的关系，总结出设计的基本方法。软界面方面， 对非理性用户模型进行了论述。通过对任务模型以及思维模型的分析，考虑用户的 非理性因素，增加对用户学习、出错和非正常使用环境的分析，总结出软界面设计 方法。最后，以手机设计为例，具体分析各设计要素，完成设计。 关键词：界面，人性化设计层次，编码，语意，非理性用户模型 a b s t r a c t i nt h i st h e s i s ，t h ed e s i g nt h e o r yo fd i g i t a lp r o d u c ti n t e r f a c ei sd i s c u s e df r o m t w oa s p e c t s ：t h eh a r d w a r ei n t e r f a c ea n dt h es o f t w a r ei n t e r f a c e i nt h eh a r d w a r ea s p e c t ，t h eh u m a n i z e dd e s i g nl e v e l st h e o r yi si n t r o d u c e di n t o t h eh a r d w a r ei n t e r f a c ed e s i g nt op o r t r a yt h ef 6 r mo ft h ep r o d u c ti nt h ev i s c e r a ll e v e l ， t h e b e h a v i o r a ll e v e la n dt h er e f l e c t i v e1 e v e l t h eb a s i cd e s i g nm e t h o d sa r e g e n e r a l i z e dw i t ht h ed i s c u s s i o no ft h er e l a t i o n s h i po ff b r md e s i g na n dm e a n i n g e x p r e s s i o n i nt h es o f t w a r e a s p e c t ， t h ei r r a t i o n a lu s e rm o d e li sd i s c u s s e d t h r o u g h a n a l y z i n gt h et a s km o d e la n dt h et h i n k i n gm o d e l ，c o n s i d e r i n gt h ei r r a t i o n a lf a c t o r s o ft h ec u s t o m e rt oc o n c l u d et h es o f t w a r ei n t e f f a c ed e s i g nm e t h o d t h ec u s t o m e r s f e a t u r e so f1 e a m i n g ，m a k i n gm i s t a k e sa n dt h ea b n o r m a lu s i n ge n v i r o n m e n ta r ea l s o c o u n t e di n f i n a l l y ，t h em o b i l ep h o n ei ss e i e c t e da st h ee x a m p l ei nw h i c ha l ld e s i g nf a c t o r s a r ea n a l y z e dc o n c r e t e l yt oc o m p l e t et h ed e s i g n z h o uy a t i n g ( m e c h a n i c a ld e s i g na n dt h e o r y ) d i r e c t e db ya s s o c i a t ep r o f e s s o rm ib a o s h a n k e yw o r d s ：i n t e r f a c e ，h u m a n i z e dd e s i g nl e v e l s ，c o d e ，m e a n i n g ，i r r a t i o n a lu s e r m o d e l 华北电力大学硕十学位论文摘要 摘要 论文从硬界面和软界面两个方面对数字产品界面设计理论进行了论述。硬界面 方面，引入人性化设计层次理论，在本能层、行为层、反思层上塑造产品形态，结 合产品语意探讨形态塑造与语意表达的关系，总结出设计的基本方法。软界面方面， 对非理性用户模型进行了论述。通过对任务模型以及思维模型的分析，考虑用户的 非理性因素，增加对用户学习、出错和非正常使用环境的分析，总结出软界面设计 方法。最后，以手机设计为例，具体分析各设计要素，完成设计。 关键词：界面，人性化设计层次，编码，语意，非理性用户模型 a b s t r a c t i nt h i st h e s i s ，t h ed e s i g nt h e o r yo fd i g i t a lp r o d u c ti n t e r f a c ei sd i s c u s e df r o m t w oa s p e c t s ：t h eh a r d w a r ei n t e r f a c ea n dt h es o f t w a r ei n t e r f a c e i nt h eh a r d w a r ea s p e c t ，t h eh u m a n i z e dd e s i g nl e v e l st h e o r yi si n t r o d u c e di n t o t h eh a r d w a r ei n t e r f a c ed e s i g nt op o r t r a yt h ef 6 r mo ft h ep r o d u c ti nt h ev i s c e r a ll e v e l ， t h e b e h a v i o r a ll e v e la n dt h er e f l e c t i v e1 e v e l t h eb a s i cd e s i g nm e t h o d sa r e g e n e r a l i z e dw i t ht h ed i s c u s s i o no ft h er e l a t i o n s h i po ff b r md e s i g na n dm e a n i n g e x p r e s s i o n i nt h es o f t w a r e a s p e c t ， t h ei r r a t i o n a lu s e rm o d e li sd i s c u s s e d t h r o u g h a n a l y z i n gt h et a s km o d e la n dt h et h i n k i n gm o d e l ，c o n s i d e r i n gt h ei r r a t i o n a lf a c t o r s o ft h ec u s t o m e rt oc o n c l u d et h es o f t w a r ei n t e f f a c ed e s i g nm e t h o d t h ec u s t o m e r s f e a t u r e so f1 e a m i n g ，m a k i n gm i s t a k e sa n dt h ea b n o r m a lu s i n ge n v i r o n m e n ta r ea l s o c o u n t e di n f i n a l l y ，t h em o b i l ep h o n ei ss e i e c t e da st h ee x a m p l ei nw h i c ha l ld e s i g nf a c t o r s a r ea n a l y z e dc o n c r e t e l yt oc o m p l e t et h ed e s i g n z h o uy a t i n g ( m e c h a n i c a ld e s i g na n dt h e o r y ) d i r e c t e db ya s s o c i a t ep r o f e s s o rm ib a o s h a n k e yw o r d s ：i n t e r f a c e ，h u m a n i z e dd e s i g nl e v e l s ，c o d e ，m e a n i n g ，i r r a t i o n a lu s e r m o d e l 声明尸明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文数字产品界面的人性化设计，是本 人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成 果。据本人所知，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，也不包含为获得华北电力大学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已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 学位论文作者签名：日 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：导师签名：二幽 日期：塑塑：! ：圣： 华北电力大学硕十学位论文 1 1 时代背景 第一章引言 随着社会的发展，人类逐渐步入非物质社会，“信息产业高速发展，科学技术 日新月异，服务型社会的模式逐渐形成，设计变得更加关注人，关注人的情感。 非物质社会就是数字化社会、信息化社会。社会的变革，高技术的发展，使得 “基于制造和生产的物质产品的社会逐渐转向“基于提供服务和非物质产品的社 会乜3 。在非物质社会中，网络、远程通讯、电子信息服务的普及，标志着这个社 会已经从一种“硬件形式 转变为一种“软件形式 ，人与世界的关系开始依靠数 字化信息作为桥梁和纽带。 在这样的时代背景下，数字产品( 手机、m p 3 、p d a 等) 越来越广泛地介入我们 的生活，它们与人的交流靠的就是人机界面，因此界面的人性化设计已经引起设计 师的广泛关注。 1 2 国内外研究动态 人机界面( h u m a n m a c h i n ei n t e r f a c e ) 是“人”与“机”进行交互的操作方式， 即用户与机器互相传递信息的媒介，可分为硬界面和软界面，也可分为广义界面和 狭义界面。广义界面指人与机之间存在一个相互作用的媒介，人通过视觉和听觉等 感官接收来自机器的信息，经过脑的加工、决策后做出反应，实现人机的信息传递。 狭义界面指计算机系统中的人机界面，又称人机接口、人机交互，是人机之间的信 息交流界面。它是计算机科学中最年轻的分支学科之一，是计算机科学和认知心理 学相结合的产物，是一门交叉、边缘、综合性的学科。 对于人机界面的设计，自工业革命以来，一直存在着两种设计价值观念：“以机 器为本的设计价值观念和“以人为本”的设计价值观念。 “以机器为本 或者称“以技术为中心”的设计价值观追求无限量的提高机器 的运转速度、效率和精度，把人看作是机器功能的补充，让人去适应机器，导致人 被机器奴役，严重增加了人的体力负担和脑力负担，也导致了工伤事故的增加。这 种观念首先考虑的是如何更好地实现机器的功能，要求人按照机器的速度、精度、 效率去行动，然后把机器无法完成的任务交给人，完全不考虑人的生理、心理因素。 泰勒的“管理科学 就是这种价值观的代表。 反之，“以人为本 的设计思想强调设计以人为中心，它正逐步取代“机器中 心论”成为当今设计的主流。1 9 8 4 年提出的“对用户友好 就是“以人为本 设计 华北电力大学硕十学位论文 思想的具体体现。这种设计思想将心理学引入人机界面设计，认为设计过程应首先 考虑人的使用目的和操作需要，以人机工程学和心理学为基础建立用户模型，以此 作为设计人机界面的基础，使机器符合人的使用目的，使界面适应人的生理和心理 特征，减少用户面向机器功能的学习，减少用户出错。 目前，人机界面的理论研究主要集中于软界面方面，其研究方向主要有：研究 人的知觉特性、用户的记忆特性以及思维特性、各种具体的行动特性、人的行为心 理、认知心理和动机心理等。国外动机心理和认知心理学发展较快。例如，国际上 著名心理学教授h h e c k h a u s e n 和p m g 0 1 1 w i t z e r 建立了比较成熟的行动模型，诺 曼建立了理性用户任务模型，j k u h l 建立了三种行为方式的转换过程，d d o r n e r 系统地建立了发现问题和解决问题理论。国内在这方面的研究才刚起步，在软件技 术开发过程中还只是注重程序而非应用。许多商家认为软件产品的核心是技术，而 用户界面设计只不过是辅助工具罢了。即使有新的理论出台，也未能得到广泛、有 效的应用。 传统的设计方法往往是从功能出发进行设计，最后才考虑人机界面。产品处于 主动地位，使用者则处于被动地位，要不断学习才能掌握产品的使用方法。1 9 9 4 年， 西安交通大学的李乐山教授提出的设计理论充分考虑了人的因素，将人的行为、心 理、认知等因素引入设计，对使用者进行了深入、系统的分析，建立起非理性用户 模型来指导界面设计。提出要考虑用户操作行动过程，建立用户的行动模型，又称 为用户的任务模型；也要考虑用户的许多心理因素：知觉、注意、记忆、思维、理 解、表达、交流、发现问题、解决问题、操作出错特性等，建立用户的认知模型， 又称为用户的思维模型。 1 3 研究内容和方法 课题主要研究非物质社会中数字产品界面人性化设计的理论原则，及如何将理 论应用于实践。课题从硬界面和软界面两个方面进行研究，力图将两种界面设计思 想融合于一种产品中，体现人性化特色。 硬乔面方面，引入人性化设计层次理论，在本能层、行为层、反思层上进行分 析，将产品的形态设计与语意表达融合起来，总结出硬界面设计的原则和方法。 软界面方面，运用认知心理学和行为心理学对非理性用户模型进行论述。通过 对任务模型和思维模型的分析，全面考虑用户的非理性因素，增加对用户学习、出 错和非正常使用环境的分析，总结出软界面的设计方法。 文章的整体框架如图卜1 所示： 2 华北电力大学硕士学位论文 本能层行为层反思层任务模型思维模型非正常环境学习出错 丌 外形材质功能技术色彩象征动机行动动作知觉注意记忆思维理解 1 4 选题意义 图卜1 文章整体框架图 研究人性化的界面设计具有理论与现实两方面意义：一、在界面设计的研究中， 使用的方法很多，理论基础也不尽相同。应该以何为基础、考虑何种因素进行界面 设计才能真正符合人性化设计要求成为研究的重点。将界面设计理论与人性化设计 理论相融合，总结出人性化界面的设计方法是本课题的理论意义所在。二、信息时 代的到来赋予了界面研究广泛的现实意义。我们每天都会和数字产品打交道，也会 遇到很多问题，解决人们使用过程中的难题，使产品更好用是本课题的现实意义。 1 5 预期成果 通过对数字产品特性的分析，结合产品语意学、人机工程学、动机心理学等设 计理念，总结出充满人性化特色的数字产品界面的设计方法，并结合实例说明如何 将其与实践结合。 华北电力大学硕士学位论文 第二章数字产品界面的基本概念 2 1 数字产品的概念 数字产品是在非物质社会的时代背景下应运而生的。数字产品指的是所有能提 供数字化信息服务或通过网络系统交互数据信息的消费类电子产品，是以计算机技 术和网络技术为基础，利用数字化技术和电子技术的硬件产品与具有数字化服务功 能的软件产品的组合体。 2 2 数字产品的分类 数字产品主要包括以下几类： 1 信息家电：数字电视、人工智能冰箱、网络微波炉、数字化家庭影院 2 通讯工具：手机、p d a 3 计算机产品：p c 、笔记本、掌上电脑 4 数字娱乐产品：数码摄像机、数码相机、m p 3 5 信息数据服务设备：查询台、排队系统、g p s 定位系统 2 3 数字产品的特性 数字产品的发展可谓一日千里。未来的产品，彼此之间可以进行自由连接，从 而作为一个整体发挥比各自独立工作时更大的作用。随着科学技术的不断进步，新 技术不断应用于数字产品的设计中，使得人与产品间产生了新的交互方式，提高了 人机沟通的自然性和高效性。数字产品的特性包括以下几个方面： 1 高技术化：信息革命带来了信息产业的巨大变革，数字产品的体型越来越迷 你，功能也越来越向个人终端处理器方向发展。一方面，高技术不断应用于产品设 计，产品的功能越来越强大，给人们提供的服务也越来越丰富。另一方面，产品的 结构越来越不直观，各个部件隐藏在高技术外观之下，给使用者一种神秘、难懂的 感觉。消费者在第一眼看到产品时不一定能说出产品的用途和使用方式。这给人们 的生活带来了一定的困难，有些人甚至由于操作复杂而不愿意购买高技术产品。 2 自然化：随着物质生活的不断进步，数字产品己不仅局限于满足产品的功能 要求，还带给人们心理上的愉悦。人们不仅可以通过屏幕显示进行人机交互，还可 以通过视觉、听觉、触觉以及形体或口令来更加自然地进入工作空间，实现人机直 接对话，获得身临其境的感觉体验。 3 人性化：现代设计已经从功能主义走向多元化和个性化。数字产品不仅好用、 赏心悦目，也努力表现着消费者的自我意识、个人风格和审美情趣，越来越有趣味 4 华北电力大学硕十学位论文 性和人情味。“简单、自然、友好、一致”是产品界面设计的最终指导原则。 2 4 数字产品的发展趋势 未来的数字产品可以通过协议的标准，实现智能互联、资源共享和协同服务。 便携、无线、多媒体、大画面将成为数字产品发展的四个主要趋势。 1 便携：产品体积越来越小，重量越来越轻，在更小的体积中集成更多的功能。 2 无线：把电磁波作为数字化传输无疑是人类通信史上的重大突破，网络的诞 生使我们的生活方式乃至思维方式发生了翻天覆地的变化。在数字化传递方式下两 者的结合催生了无线网络。无论是蓝牙技术还是3 g ，更大范围、更快速度和更高带 宽始终是不变的目标。技术的成熟将进一步推动无线成为数据传递的主要方式。 3 媒体：从p c 诞生至今，多媒体始终是它背后最强劲的推动力。和多媒体娱 乐相关的产品既有适合家庭娱乐的组合音响，又有小巧便携的m p 3 ，还有新鲜出炉 的小型数字影院m p 4 ，可见多媒体娱乐已成为人们不可或缺的生活需要。 4 大画面：更大的画面意味着更震撼的视觉享受，也意味着更多信息的同时显 示。无论m p 4 、电脑显示屏还是手机，人们越来越看重大屏幕所带来的舒心感受。 2 5 数字产品的界面 界面的形式多种多样，人们可以通过多种感知方式来感知界面、获取信息。传 统产品界面的主要表现形式是产品形态。对于数字产品来说，功能的执行不再是可 感知的方式，而是微电脑处理器的无形运作，这就造成了产品的外观形式无法表达 其内部功能。于是，使用者和产品之间就需要构筑用户界面来实现人机信息交流。 数字产品的界面是人与信息、人与产品、人与环境之间交流的媒介，是数字产品传 达自我、提供服务的重要形式。 数字产品界面与传统产品界面的最大差别在于数字产品的界面是多元化的。交 互方式的多样化是界面多元化的基础。多元化界面要求产品具有良好的软硬件互 动，即良好的反馈，软硬件之间可以自然映射。良好的用户界面还应满足用户易于 学习、易于记忆、易于使用的要求。 数字产品的界面由人硬界面和人软界面组成。人一一硬界面包括显示 器和控制器，主要是产品形态设计。人软界面包括软件的显示符号、屏幕菜单、 版式等。在设计过程中，不能将两者割裂开来，应统筹考虑，充分发挥整合、协调 作用，在人性化设计理论、产品语意学、心理学、人机工程学等方面做深入地研究， 将数字产品的硬件界面与软件界面完美结合，设计出入性化的产品。 华北电力大学硕十学位论文 第三章数字产品硬界面设计分析 31 数字产品硬界面特性分析 数字产品的硬界面直接与人接触，是数字产品的重要组成部分。数字产品的硬 界面设计主要关注数字产品的形态，是外形、功能、技术、材质和色彩因素的综合 体。下面以手机为例，具体分析硬界面各个因素的特点。 31 1 外形特点分析 山于数字产品是高科技的结晶，其内部结构和运作原理不为消费者所知，消费 者只能通过输入设各和输出设备与其进行交流对话，因此，数字产品的外形设计所 受到的约束较小，呈现自由化和多样化的特点，其外形追求简洁、时尚、美观、小 巧、精致，以此刺激人们的购买欲望。 手机作为数字产品的一种，已经融人我们的生活。手机的外形可谓多姿多彩： 翻盖的含蒿、稳重、典雅、高档直扳的简 1 1 、小巧、轻便、俏皮；滑盖的大方、 时尚、轻盈、炫目；蚝方形的适台商务人士，j 下统、中规中矩：正方形的适合自领 女性，时尚、小巧：椭吲形的适合年轻人，充满活力和变化，喜欢简单的人可咀选 择单屏的喜欢多样的人可以选择敬屏的还有一些手机的设计追求怪异独特， 以求满足小l 司消费群体的需求。 图3 1 手机设计 例如图3i ”这款手机的外形更像足件艺术品，显得晶莹圆润，其键盘设计是 晟大的亮点之一。屏幕的设计也很独特，手机没有外屏，取而代之的是四个独立的 按键，作为一些功能的快捷键，简洁中透着雅致，不落俗套。 !誊i一叠黟零 华北电力大学硕+ 学位论文 图3 2 手机设计 图3 2 “1 的圆形手机外形独特，小巧轻便就像女士的化妆盒。按键的设计也别 具新意，圆形的键盘与机身相瓦呼应，浑然一体，融时尚、美观、个性于一身。 312 功能特点分析 功能表达产品的效用，是产品的基本届性。产品实质上就是功能的载体。而今， 数字产品的功能趋于多样化，设计师力图在种产品中融合多种实用且时尚的功能 元素，使得产品的功能更加强大，兼具实用性和娱乐性。比如在手机中加入m p 3 播 放、摄像、录音等功能，在不损害其基本功能的基础上，给用户提供更多的服务。 手机的功能越来越丰富其所扮演的角色也已经由简单的通话工具变为人们移 动办公、休闲娱乐的得力助手。除了打电话，发短信等基本业务外，还可以听歌， 上网，摄像，录音看电影，玩游戏，传资料，记事，集通讯、娱乐、商务于 一体，极大地方便了人们的生活。在这个处处强调创意的时代，手机就是我们握在 手中的个性。目前的手机功能主要包括： ( 1 ) 电话薄、短信息、电话会议、信息群发； ( 2 ) 记事本、事件提醒、闹钟、计算器、录音； ( 3 ) 融合掌上电脑功能，能够进行软件更新和升级； ( 4 ) 无线连接i n t e r n e t ，接发电子邮件以及接收网上信息； ( 5 ) 无线f 载电子杂志、电子图书、游戏、股票程序等； ( 6 ) 音画短信( e m s l ，可与匹配手机互发文字、图片、动画、声音； ( 7 ) 传真、文字编辑、电子表格、演示文稿、日历和通讯录等移动办公功能； ( 8 ) 地理信息查询、定位与导航等功能； ( 9 ) 游戏、影视、m p 3 描放、摄像； 无线传送文件、影音、图片等。 华北电力大学硕+ 学位论文 未来的手机将朝着多媒体方向发展。音乐手机、高像素拍摄手机、智能手机一 浪高过一浪，3 g 手机、电视手机正酝酿着巨大的市场。功能上的不断集成和完善促 使手机成为新一代的个人移动终端，使人们的生活全面进入数字化时代。 3 1 3 技术特点分析 技术的进步导致了功能的不断扩展和完善。高新技术通过数字产品进入人们的 日常生活，积极推动其向现代化方向迈进，可同时也给人们造成了许多困惑和不便。 人们在享受技术带来的便利时也在感慨它所制造的混乱。比如在第一次看到多元的 数字产品时，人们难免会感觉到迷惑，不知如何操作，怎样使用，需要一定时间的 学习才能掌握操作方法。设计正应该针对这些问题，寻找解决方法，减少技术给人 们的不便，增加产品的可用性和易用性。 不同的手机功能需要不同的技术支持。手机的主要技术包括：网络数据传输， 操作系统，f 1 a s h 技术，短信息协议，无线通讯技术，编程技术，网络技术，b l u e t o o t h ( 蓝牙技术) ，w 卜f i ( 无线保真技术) ，红外线技术，影音播放技术，数码技术， 3 g ( 第三代移动通讯) 技术等。表3 一l 为手机的功能技术矩阵，列出了功能与技术 的对应关系。科学家们仍致力于研究新技术来解决人们在使用中遇到的问题，也在 不断通过技术的进步丰富手机的功能，设计师们则一直在努力让技术变得更好用。 华北电力人学硕十学位论文 3 1 4 材质特点分析 产品设计常用的材质主要包括有机材料( 尼龙、工程塑料、皮革、纤维、布等) ， 金属材料( 铜、铁、金、银、铝等) ，非金属材料( 陶瓷、搪瓷、玻璃等) ，以及复 合材料( 纤维强化树脂、纤维强化橡胶、钢化玻璃、p c a b s 、防火p c 、p b t 加纤、 p p s 、p a 加纤等) 。不同的材质具有不同的视觉特征和质感。数字产品会选择轻盈、 质地坚硬、耐磨的材质，也会因为具体产品不同，设计风格不同，设计主题不同而 采用不同的材料。 手机的材质也是多种多样： ( 1 ) a b s 合成塑料以其良好的韧性、密封性，较高的机械强度，耐化学腐蚀等特 点受到人们的青睐。以a b s 合成塑料作外壳的手机风靡一时； ( 2 ) 银色镀铬外壳在市场上又掀起了金属流行色的热潮，时尚、科技、轻盈、神 秘、质感，让人爱不释手； ( 3 ) 镀铝全金属质感的外壳设计可以体现出高档手机所独有的庄重典雅气质； ( 4 ) 钛金属、镁金属被广泛应用，其重量轻、强度大、耐热性强、光泽度好，因 此被誉为“未来的金属”，是最具发展前途的新型材料。它们的应用让手机变得越 来越“酷”，越来越“炫”； ( 5 ) 不锈钢材料强度高、耐腐蚀性强，质感相当优秀，但质量较重； ( 6 ) 烤瓷工艺投资少、视觉效果好、磨损低、表面光滑而整洁，但强度较低； ( 7 ) 手机按键的材料可采用环保的t p u 材料，它具有手感柔软、轻巧超薄、无噪 音、防尘、防潮湿、耐压，l o o 防水的特点。t p u 按键可使用一千万次以上，而且 改变了传统按键将字体印刷在表面的做法，使按键字体真正达到永不磨损； ( 8 ) 出于对环保的考虑，绿色材料的应用将成为未来手机材料的主流。n e c 和 u n i t i k a 公司合作开发了一种原生材料，采用洋麻植物纤维，改善了材料的阻湿性 能、抗冲击耐久性、可塑性和抗热性，减轻了手机对环境的影响。 3 1 5 色彩特点分析 色彩可以给人不同的心理感受。设计师通过色彩来表现产品的特质，吸引消费 者的眼球。数字产品的色彩多以银色、灰色、黑色为主，体现了高科技的神秘和时 尚感觉。也有些产品采用鲜艳的颜色来突出个性化的设计风格，满足不同消费者的 审美需求。 手机的色彩是变化多端的。从开始的单一色彩到多种颜色的搭配组合，从偏冷 的色调到暖色调的广泛应用，使消费者的选择越来越多，设计也越来越人性化。手 机的配色越来越精致，各种小配件、装饰件、侧边、镜片等均运用色彩来撩拨人们 o 华北电力大学硕十学位论文 感性的神经。此外，很多手机还可以随意更换彩壳，给消费者提供了更多的选择。 表3 2 凸3 是历年消费者对手机色彩的偏好。通过该表，可以发现银色一直占据 主流位置，成为消费类电子产品最适合的颜色。蓝色也比较稳定，变化不多。红色 在0 3 、0 4 年达到高潮，但0 5 年后就跌到了后面。黑色在0 2 、0 3 年逐渐下跌，0 4 年起开始逐步增长，一跃成为消费者的第二偏好颜色。银色、黑色、蓝色被大量使 用，银色传达的是“高科技 和“中性 的语意，黑色传达的是“酷”和“绝对” 的语意，蓝色传达的是“冷静”和“孤傲”的语意。到了0 7 年，色彩设计呈现多 样化趋势，人们的偏好也变得多种多样，各种色彩的搭配组合所传达的情感也越来 越丰富。未来的色彩设计将向着多样化、个性化和人性化的方向发展。 表3 2 消费者对手机的色彩偏好 历年消费者对手机的色彩偏好 群：”7 。，现i “4 弘”： i 年代+第一信好第二偏好第三值好第四偏好第五偏好第六信好第七偏好 第八偏好第九偏好 2 0 0 2 银色蓝色白色红色黑色黄色 2 0 0 3 银色红色监色向色灰色绿色 金色 邕任 黄色 2 0 0 4 银色红色蓝色黑色白色灰色金色绿色紫色 2 0 0 5 银色蓝色黑色白色灰色金色红色浅蓝紫色 2 0 0 6 银色黑色白色 2 0 0 7 银色黑色 3 2 硬界面人性化设计的三个层次 人性化设计真正体现出了对人的尊重和关心，是一种人文精神的表达。人性化 设计作为设计界孜孜以求的目标，带有明显的非物质时代特色，是工业文明发展的 必然产物。在数字产品硬界面设计中，应用人性化设计理论，可以使产品更加符合 人的需求，更加体现时代特色、顺应时代潮流；使操作更加简单，界面更加友好， 产品更加易用。 数字产品的硬界面设计主要归结为数字产品的形态设计。在设计过程中，必须 考虑三个不同的层次：本能层、行为层和反思层。数字产品的“形”是一系列视觉 符号的表达，其造型设计过程实际上是设计师的编码过程。设计师通过特定的设计 手法对产品进行编码，“由产品的结构、形态、色彩、肌理、装饰等因素，构成了 产品的视觉、触觉、听觉形象，表达产品的功能特点和象征意义”阳3 。使用者的使 用过程则是对设计师编码的解码过程。使用者通过认知、操作产品来理解设计师的 设计意图和所要表达的情感等。 l o 华j 匕电力大学硕士学位论文 产品设计的“意”是对于“形 而言的，意的塑造最终会归于对“形”的设计 和把握。产品的“形 通过三个层次的设计体现着产品的“意 。从产品“形”的 语意认知入手，可以将产品分成八种语意形式：质料性语意、示意性语意、功能性 语意、美观性语意、关联性语意、象征性语意、情感性语意和表征性语意。这八种 语意形式主要是从“形”和“意”的关系上对产品意义做出的解析。 3 2 1 本能层的设计 本能层的设计，顾名思义，来自人类的本能。本能层的设计中，“物理特征一 一视觉、听觉、触觉处于支配地位 口。本能层的设计给人带来直接、有效的 感官刺激，可以直接促成消费者的购买欲望。这一层的设计主要考虑的是产品造型 的审美形式，包括对产品外形因素和材质因素的编码。 外形是产品最直接的造型语言，是产品与人交流的直接界面。材质是指材料的 质地、视觉肌理和触觉效果。不同的材质有着不同的美感和自身的情感特征。在本 能层的设计中，对外形因素的编码可以表达产品的美观性语意、关联性语意和示意 性语意，对材质因素的编码可以表达产品的质料性语意、美观性语意和示意性语意。 3 2 2 行为层的设计 行为层的设计“讲究的是效用，注重的是产品的性能”睇3 。行为层的设计强调 功能、理解和可用性。这一层的设计正是人性化设计原理大展拳脚的舞台。“优秀 的行为层的设计应该是以人为中心的，把重点放在理解和满足真实使用者的需要 上”订1 。行为层的设计主要考虑用户对产品的认知和使用，包括对产品功能因素和 技术因素的编码。在行为层的设计中，对功能因素的编码可以表达产品的功能性语 意和美观性语意，对技术因素的编码可以表达产品的功能性语意和表征性语意。 3 2 3 反思层的设计 反思层的设计主要关注的是产品的精神层面，注重的是“信息、文化以及产品 或者产品效用的意义”盯1 ，包括对色彩因素和象征因素进行编码。产品的真正价值 在于满足用户的情感需要。产品“代表了使用者的自我标识，象征着使用者的品位 和形象”呻3 。在反思层的形态设计中，对色彩因素的编码可以传达产品的美观性语 意、情感性语意、表征性语意和示意性语意，对象征因素的编码可以传达产品的象 征性语意。 3 3 硬界面人性化设计原理分析 硬界面的人性化设计原理主要引入人性化设计层次理论，以及产品语意学中意 义阐释与语意构建原理，对产品形态塑造与语意传达的联系和方法进行分析，讨论 华北电力大学硕士学位论文 如何在产品硬界面设计中体现出人性化的设计思想。其总体框架如图3 3 所示： 3 3 1 本能层的硬界面设计 本能层的硬界面设计主要考虑产品造型的审美形式，包括对产品外形因素和材 质因素的编码。 产品的外观形式最主要的意义在于为使用者提供一个与产品交流的界面。在运 用形式美的法则对外观因素进行编码时，应该以充分发挥产品使用功能为前提，以 创造功能与审美相统一的形式为原则。在产品设计过程中，设计师通过线条、颜色 以及特殊的方式组合成某种形式，激起消费者的审美感情，引起消费者在反思层上 的共鸣，让产品成为美的享受，吸引消费者购买。产品设计的形式美还必须与消费 1 2 华北电力大学硕士学位论文 者和市场联系起来，要通过研究市场和消费者，将设计者的审美体验和消费者对美 的需求相结合，从而创造出符合需要的美的形式。 现代工业产品的形态设计很大程度上是依靠材质的运用和加工。“由于材料的 质感、表面处理、色彩的不同而带来的对消费者的操作行为的影响是直接的 口。 材料的不同可以用于区分不同的功能控制器，提示使用者不同的功能作用，其肌理 因素还能够暗示使用方式或起到警示作用。这些都可以帮助使用者更加方便简单地 使用产品，增加产品的易懂性和易操作性。在选择材料时不仅要用材料的强度、耐 磨性等物理尺度作评定，更应该考虑材料与人的情感关系远近。材料质感和肌理的 特性将直接影响到材料用于产品后的最终视觉效果。设计师应当熟悉不同材料的特 性，对材质、肌理与形态、结构等的关系进行深入分析和研究，科学合理地加以选 用。此外，在资源过度浪费、生态环境逐步恶化的今天，设计师在通过材料传达产 品相关符号语言时，更应该加强对环境的保护意识，增加对人类未来生活状态的关 注。产品在被消费者购买、使用的同时，也传达着设计师关注人类自身，关注环境， 关注“绿色设计”的设计理念，引导消费者关注环境污染问题，为他们营造新的生 活环境，创造新的生活方式。 在本能层的设计中，对外形因素的编码可以表达产品的美观性语意、关联性语 意和示意性语意，对材质因素的编码可以表达产品的质料性语意、美观性语意和示 意性语意。 产品外形具有承载产品内部结构、指示产品使用方法，引起消费者的购买欲望 等功能。设计师运用线条、尺度、形状、比例以及层次关系等元素对外形因素进行 编码，来确定产品的外观形态，赋予产品以美的形式，给人以美的享受，传达美的 信息。在消费者眼里，产品具有了美的意义，美观性语意得以传达。 设计师还可以借助与人们日常生活息息相关的物品形状和风格特色等，使产品 的外形具有一定的趣味性，给人更多的想象空间。不同的人会有不同的联想，同一 产品对不同人的意义也就各不相同了，这就为使用者提供了更广阔的发挥空间。因 此，关联性语意的传达是隐含的、模糊的，是带有不确定因素的。 产品示意性语意的传达是通过外形与功能的统一来实现的。外形必须满足功 能、结构的要求，保护内部元件，适应操作需要。产品本身必须能够说明问题。使 用者在看到产品外形时，能够知道产品的各项功能以及各个控制器的作用。因此， 外形应该能够体现一定的指示性特征，暗示人们该产品的使用方式和操作方法，使 产品易懂。唯有如此，外形与功能才能统一起来，产品的示意性语意才能传达给使 用者。例如这款汽车型的鼠标( 图3 4 n 们) ：车的前灯是光电鼠标的指示灯，车的前 盖被中间的滚轴分成了两半，分别是鼠标的两个按键，四个轮胎正好起到了支撑的 作用。如何操作一目了然，示意性语意通过外形得以巧妙地传达。而且，鼠标的外 华北电力t ：j = = 学硕十学位论文 形酷似汽车，让人很容易就联想到了速度极具趣味性 3 32 行为层的硬界面设计 图34 汽车型鼠标 行为层的硬界面设计主要考虑到用户对产品的认知和使用，包括产品功能因素 和技术因素的编码。 产品的功能设计是行为层设计的主要内容。产品的功能结构是产品造型的基 础，产品外部彤态是“内部功能的承载与表现，体现出产品的高品质性能”n “。产 品的功能通过组成产品的备部件的结构安排、工作原理、材料选用、技术方法及形 态笑联等来实现。 根据行为层设计的原则，设计师在设计产品时，必须关注产品的易用性： ( 1 ) 为用户提供基本操作原理，使其了解产品的大体运作过程； ( 2 ) 显示操作结果，让用户知道操作是否已经完成以及操作所产生的结果是什么： ( 3 ) 符合可视性原则，使控制器和功能之问的关系明确，用户操作起来方便，无 需记住各项使用说明。 技术是产品功能的实现手段。技术不是目的，需求刊是最终目的。“消费者对 需求的敏感性足不同的：他们更多地是从自身，而不是仅仅从技术的角度来考虑产 品”1 。产品设计是技术的外化，是技术的载体与体现。设计师在了解产品的新技 术之后，借用人们的日常生活经验将其视觉化，把技术传导给使用者，使人们对新 产品感到亲切和容易接受。高技术的应用可能会使产品看上去神秘、难懂，这就要 求设计师在造型设计的时候，充分考虑消费者的日常习惯、生活经验，将难于掌握 的技术变得易于为消费者服务。 在行为层的设计中，对功能因素的编码可以表达产品的功能性语意和美观性语 意，对技术因素的编码可以表达产品的功能性语意和表征性语意。 华北电力人学硕+ 学位论文 产品的功能是产品得以存在的基础。功能性语意通过对产品的使用传达给使用 者。具有完美功能的产品是美的，功能美的元素渗透到产品中，表达着产品的美观 性语意。 产品设计是科学技术与艺术的融合。设计师的任务就是把先进的技术通过产品 引入到人们的日常生活中，使技术不再遥不可及，而真正为消费者服务。设计师将 高新技术应用到产品的功能设置中，不断丰富产品的功能，给使用者带来更多更好 的功能体验，在此过程中，产品的功能性语意得以传达。 技术都有一定的时代特征，每一次科学技术的革命都象征着一个新时代的到 来。技术的创新在产品设计中的应用，使我们可以通过对产品的分析，了解产品所 处时代的生产方式、生活方式、文明程度、社会背景等特点，读取产品的表征性语 意。设计师通过对技术因素在产品中的编码有意无意地赋予产品时代的特征，让一 种产品成为一个时代的代表，让产品的时代精神得以体现，表征性语意得以传达。 蓝牙技术就是一个很好的例子。所谓蓝牙( b l u e t o o t h ) 是一种“支持设备短 距离无线通信( 一般是1 0 m 之内) 的技术川“。蓝牙技术被广泛应用到了移动电话、 p d a 、无线耳机、笔记本电脑等设备上，完成信息的无线交换。这使得人们告别了 只有通过长长的电缆才能与互联网连接的时代，实现了彼此间的无线通信，极大地 方便了人们的生活。蓝牙产品既表达了功能性语意，实现着功能的要求，又体现了 表征性语意，标志着时代的进步。 3 3 3 反思层的硬界面设计 反思层的硬界面设计主要关注的是产品的精神层面，包括对色彩因素和象征因 素的编码。 在产品设计中，色彩“必须依附于形态存在，必须通过形态的体现才具有具体 的意义。但色彩一经与具体的形体相结合，便具有了极强的感情色彩和表现特征， 具有强大的精神影响川1 4 3 。反思层上的设计在产品的色彩设计中被表现得淋漓尽致。 色彩是一般审美中最普遍的形式，也是人性化设计表达的重要因素。色彩所传 达的感情特征相当丰富，色彩的冷暖、明暗、纯度高低都可以给人不同的情感体验。 在现代产品设计的色彩运用中，融入了设计师和消费者的个人情感、喜好和观念。 人们对产品色彩的感受来自子色彩带给人们的视觉刺激，以及由此产生的丰富的经 验联想和生理联想。产品选取不同的色彩搭配，所反映的主题和体现的个性都会不 同，适应的消费人群也会不同。设计师在选择产品色彩时，应该依据产品所要表达 的主题，根据产品所对应的消费人群，考虑色彩给人的心理感受，设计出符合产品 情感诉求的色彩。 产品通过形态特征表现其象征性，主要体现在产品本身的档次、性质和趣味性 华北电力大学硕士学位论文 等方面。产品通过其形态语言体现自己的技术特征、功能及内在品质，包括零件之 间的过渡、表面肌理、色彩搭配等方面的关系处理，体现其优异品质和精湛工艺。 产品的高贵气质彰显着产品使用者的社会地位、品味、职业、出身、文化素养、经 济状况等，成为使用者身份的象征。 在反思层的形态设计中，对象征因素的编码可以传达产品的象征性语意，对色 彩因素的编码可以传达产品的美观性语意、情感性语意、表征性语意和示意性语意。 象征性语意通过产品的象征性得到表达。以手机为例，学生使用的手机与商务 人员使用的手机在功能、色彩、外形、铃音设定等方面都不相同。 色彩与外形的巧妙结合，对于表达产品的设计意图、构造产品的完美形象有着 重要意义。美观性语意通过色彩审美传达给了消费者。消费者对色彩的感受还受到 所处时代、社会、文化、地区、生活方式以及习俗的影响，反映着追求时代潮流的 倾向。设计师在为产品设计色彩时，也会考虑到当时的流行趋势、时代特征、社会 文化特色等等，使产品不自觉地流露出民族、地方、时代、文化的特色，传达出其 表征性语意。色彩通过与外形和材质的配合，还可以表达出何种人使用的问题，这 也是示意性语意所要表达的内容。 3 4 小结 信息时代的到来，使人们的观念发生了深刻的变化，设计的特征也开始由“物 质 向“精神”过渡。设计作为生活方式的创造者，“已经成为连接技术和人文文 化的桥梁，抒情特点和诗意情感的表达成为优秀设计产品的特征”u “。 产品，作为人造物的一种形式，不仅以其功能满足人们的使用需求，同时也通 过外形、色彩、材质等因素传达着一定的意义。产品设计在三个层次上的融合使设 计更加关注消费者的需求，更加关注消费者的快乐，更加关注消费者的审美，将设 计建立在消