（设计艺术学专业论文）人性化设计在油田远程监控系统界面设计中的应用研究.pdf

人性化设计在油田远程监控系统界面设计中 的应用研究 摘要 本文是针对当前设计中的人性化设计和界面设计两方面相结合的探讨 和研究，如今的人性化的设计在更多时候体现在产品外型和功能上，而软件 中的人性化设计往往涉及不多。如何把软件界面设计人性化，怎么样设计出 人性化的监控系统界面是本文研究的重点。根据不同的界面有不同的界面设 计原则，通过对不同界面设计原则的学习和总结，在做监控系统界面的设计 过程中，总结出与之相适合的设计原则。 首先，本文是对人性化概念和理论进行了系统论述，人性化的设计体现 的是“以人为本，以人为中心 的理念。 然后，是针对人机界面的特点，对界面设计中的软件界面设计，监控系 统界面设计，屏幕设计几个方面的研究总结，通过人性化和人机界面两个方 面的理论，将人性化设计的理念体现于设计中。 软件的人性化设计可以理解为软件执行过程中的人机交互符合计算机 的使用者的心理特点。 设计过程主要包括对用户的分析，用户分析通过人机工程学和设计心理 学两个理论为基础进行分析。在明确使用者即用户特点的基础上，分析界面 人性化设计中界面元素与帮助的人性化以及功能结构的人性化等方面。然后 对需要完成的任务进行分析，并以此为基础进行界面的设计开发。在这个设 计过程中就要以人为本，符合人性化的标准，结合界面设计的设计准则，把 人机交互，界面操控，屏幕的显示和分布，易用性设计，人性化设计，以用 户为中心，体现在实际界面的设计中。通过不同界面设计的对比提出相符合 设计原则。 最后，本文通过油田远程监控系统界面设计的实例，基于人性化的理论 概念和界面设计原则。设计出新的监控系统界面，通过新旧界面的对比、分 析，以及界面的测试评估，找出优劣，完善界面。 关键词：人性化，人机界面，软件人机界面，用户模型，监控系统界面，屏 幕设计 h u ed e s i g ni nt h eo i lf i e l dr e m o t e m o n i t o r i n gs y s t e mi n t e r f a c ed e s i g no ft h e a p p l i e dr e s e a r c h a b s t r a c t t h i sa r t i c l ei st h ev i e wo ft h ec u r r e n td e s i g no fh u m a n ei n t e r f a c ed e s i g na n d d e s i g ni n t e g r a t i o no ft h et w oa r e a st oe x p l o r ea n ds t u d y , t o d a y ，h u m a n i t ym o r e t i m ei nt h ed e s i g nr e f l e c to nt h es c u l p ta n df u n c t i o no ft h ep r o d u c t b u tt h e s o f t w a r ei nt h ed e s i g no fh u m a n i t ya r eo f t e nn o ti n v o l v e d h o wt od e s i g nt h e s o f t w a r ei n t e r f a c eh u m a n i t ya n dh o wt od e s i g nah u m a n em o n i t o r i n gs y s t e m i n t e r f a c ei st h ef o c u so ft h i sp a p e r d e p e n d i n go nt h ed i f f e r e n ti n t e r f a c eh a v e d i f f e r e n ti n t e r f a c ed e s i g np r i n c i p l e s t h r o u g ht h ed i f f e r e n ti n t e r f a c ed e s i g n p r i n c i p l e so ft h es t u d ya n ds u m m i n gu p ，w h e nd o i n gm o n i t o r i n gs y s t e mi n t e r f a c e d e s i g np r o c e s s ，s u m m e du pw i t ha p p r o p r i a t ed e s i g np r i n c i p l e sf o rt h ei n t e r f a c e f i r s to fa l l ，c o n t r a p o s et h ec o n c e p to fh u m a n i z a t i o na n dt h e o r e t i c a ls t u d y a n dr e s e a r c h s e c o n di st oi l l u m i n a t et h ec o n c e p to fm a n - m a c h i n ei n t e r f a c e ，t h e d e s i g no fh u m a n i z a t i o ni se m b o d i e di nt h e p e o p l e - o r i e n t e d ，p e o p l e c e n t e r e d p h i l o s o p h y t h e ns t u d y a n ds u mu ps e v e r a l a s p e c t s c o n c l u d et h es o f t w a r e i n t e r f a c ed e s i g no fi n t e r f a c ed e s i g n ，m o n i t o r i n gs y s t e mi n t e r f a c ed e s i g na n d s c r e e nd e s i g n t h r o u g ht h et w ot h e o r yo fh u m a n ea n dh u m a n c o m p u t e r i n t e r f a c e ，p u tt h eh u m a n i t yr e f l e c t e d i nt h e a c t u a ld e s i g no ft h em o n i t o r i n g s y s t e mi n t e r f a c e s o f t w a r eh u m a n i t yc a nb eu n d e r s t o o da ss o f t w a r ed e s i g ni nt h ei m p l e m e n t a t i o no fh u m a n c o m p u t e ri n t e r a c t i o nw i t ht h ec o m p u t e ru s e r sp s y c h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s t h ed e s i g np r o c e s s ，m a i n l yi n c l u d i n ga n a l y s i so fu s e r s t h r o u g he r g o n o m i c s a n dd e s i g np s y c h o l o g yt w ot h e o r i e sa st h eb a s i sf o ra n a l y s i s i nac l e a ru s e r f e a t u r e st h a tu s e r so nt h eb a s i so fa n a l y s i so fh u m a ni n t e r f a c ed e s i g no ft h e i n t e r f a c ew i t ht h eh e l po fe l e m e n t sa n df u n c t i o no fh u m a n i t y ，a n ds oo n t h e na n a l y s i st h et a s kw h i c hn e e dt oc o m p l e t en e x ta n da st h eb a s i sf o rt h e i n t e r f a c e d e s i g n a n d d e v e l o p m e n t i n t h i s d e s i g np r o c e s s s h o u l db e p e o p l e - o r i e n t e d ，c o n s i s t e n tw i t ht h es t a n d a r d so fh u m a n i t y ，w i t ht h eg u i d e l i n eo f i n t e r f a c ed e s i g n w i t hd i f f e r e n ti n t e r f a c ed e s i g nt om a t c ht h ed e s i g np r i n c i p l e so f c o n t r a s t f i n a l l y ，t h i sp a p e rt h r o u g ht h ee x a m p l eo fo i l f i e l dr e m o t em o n i t o r i n g s y s t e mi n t e r f a c ed e s i g n ，b a s e do nt h et h e o r yo fh u m a ni n t e r f a c ed e s i g nc o n c e p t s a n dp r i n c i p l e s d e s i g nan e wm o n i t o r i n gs y s t e mi n t e r f a c e ，b yc o n t r a s tt h eo l d a n dt h en e w i n t e r f a c e ，a n a l y s i sa n da s s e s s m e n tt e s t st oi d e n t i f yq u a l i t y ，i m p r o v e t h ei n t e r f a c e k e y w o r d s ：h u m a n i t y ，m a n m a c h i n ei n t e r f a c e ，s o f t w a r em a n - m a c h i n ei n t e r f a c e ，u s e rm o d e l ，m o n i t o r i n gs y s t e mi n t e r f a c e ，t h es c r e e nd e s i g n i 人性化设计在油田远程监控系统界面设计中的应用研究 原创性声明及关于学位论文使用授权的声明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出 重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留或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；本人授权陕西科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有 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论文和汇编本 学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学 位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。 论文作者签名：靼导师签名：幺生垫皇日期：垫业j 至 人性化设计在油田远程监控系统界面设计中的应用研究 1 绪论 1 1 课题研究的背景 人性化设计是近些年来逐渐强调的一种思想观念，而人们对人性化设计的需求，正 是随着社会整体生产力的发展而提升的。当经济水平达到一定程度时，消费者就会对设 计物产生更高的要求咆括更多的心理、精神文化的需求。人性化的设计正是体现了 “以人为本，以人为中心 的理念。人机交互界面作为独立的重要的研究领域，日益受 到世界的广泛关注。现今的操作界面系统比以往的都要复杂，在很长一段时间，界面设 计一直不为设计开发人员重视。随着计算机技术的发展，人们对操作提出了更高的要求， 友好人性化的人机界面设计成为应用软件开发的重要组成部分。 1 1 1 设计人性化的发展现状 工业革命及以前的设计体现出的人性化是由原始社会中维护生存，到封建社会的手 工业者在设计中体现出来的对使用者的关怀，到工业化社会中对商业利益的追求，人性 化有其自身的特点。但远没有如今，人们对人性化追求这么狂热。国际上的各大公司对 人性化的设计进行了深入地研究和探讨，肯定了人性化在设计中所起到的作用。随着社 会的进步和人们生活水平的提高，人们对一个产品的要求不仅仅满足于其使用的价值， 而越来越注重产品的附加价值情感价值、美学价值、个性化价值等等，也就是说， 人性化需求越来越高。从现代设计的发展趋势来看，人性化设计越来越受到重视。 1 9 8 9 年索尼公司设计生产了一种用于淋浴室的收音机s h o w e rr a d i o ，表达了一种在 任何地方都可以创造个人产品的设计思想。1 9 9 8 年，诺基亚极具特色5 1 1 0 “随心换 手 机，为追求个性化的现代人提供了多种色彩的外壳，可以方便迅速地随时换装，使高精 尖的技术成为一种流行的时尚l - j 。2 0 0 2 年海尔推出了能与人对话的智能电脑 2 1 。英国 p r i e s t m a ng o o d c 设计咨询公司设计出是一种电扇，和人们以往的想象完全不同，因为它 的扇片是由布做成的，设计灵感来自帆和风筝。不会伤到手，清洗只需要把布拿下来 3 1 。 诺基亚公司以“科技以人为本 为设计理念，率先推出了弧面机体滑盖通话设计，满足 了使用者握机更舒适的需要。 人性化的设计已经扩展到众多领域，从家具、电器、汽车等产品的设计到建筑、城 市广场等公共环境设计；从机械操作，计算机界面等人机交互的设计，到环境、能源开 发与建设等是否和谐化发展，是否人性化已成为一种方向，人性化的设计也成为一个潮 流和趋势，是一种人文精神的体现，也是社会进步的标志。因此，对设计中人性化的研 究不仅具有理论意义，还具有十分重要的指导意义。对人性化的研究将对设计的发展有 着极其重要的意义。 陕西科技大学硕士学位论文 1 1 2 人机界面的发展现状 2 0 世纪8 0 年代以来，计算机的软件和硬件技术取得了较大的发展，由此极大地提 高了用户界面在系统设计和软件开发中的重要性，强烈地刺激了人机交互界面的进步。 用户界面的发展对计算机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。 其实软件界面设计就像工业产品中的工业造型设计一样，一个友好美观的界面会给 人带来舒适的视觉享受，拉近人与电脑的距离。界面设计不是单纯的美术绘画，他需要 定位使用者、使用环境、使用方式并且为最终用户而设计，是纯粹的科学性的艺术设计。 我国在人机界面方面的设计与国际同类研究相比存在较大差距。目前的研究仅仅着 重于支持界面的软件和硬件，对界面本身还缺少深入的研究，用户界面的设计还没有成 为软件设计中独立的一部分，也缺少新的人机界面设计技术。另一方面，计算机科学的 发展和计算机的普及应用又对人机界面的研究提出了越来越高的要求h ，。 1 2 课题的提出及意义 人机界面的研究伴随着工业设计和人机工程学的发展逐步成为了当今设计业的主要 研究领域。人机界面作为联系操作者与机器之间重要的联结纽带，它的操作性，形状尺 寸以及人性化成为了当代设计关注的重点，从使用者角度出发设计更加成了人机界面设 计的理论指导。 本文通过对人性化概念的认识和研究，把人性化的设计理念运用到防盗与计量监控 系统界面设计中，通过这个具体的实例，来对人性化设计和以人为本的界面设计这些概 念进一步理解和认识。通过界面设计理论的学习，研究用户需求，用户分析，将人性化 的概念与界面设计相结合。深入理解人性化的设计及界面设计的知识，并努力将理论研 究应用于实际。设计出一个人性化的监控界面系统( 图i - 1 ) 。显然，开展这一课题的研 究具有一定的理论价值和实际意义。 2 人性化设计在油田远程监控系统界面设计中的应用研究 监控系统的界面设计： 图卜1 监控系统的界面设计 f i g t 1m o n i t o r i n gs y s t e mi n t e r f a c ed e s i g n 1 3 课题研究内容 1 3 1 人性化设计 人性化发展的过程，当今人性化设计的主要思想内容，方向和其未来的发展趋势。 人性化又给如今的设计带来了什么样的一个新的理念。人性化设计表现的特点，表现方 式都有了自己的特点和方式。如何在设计中将人性化设计很好的融入。以及对人性化意 义的更多层次理解( 人性化一人情化一人际化) 。 1 3 2 界面的设计 人机界面学主要是计算机科学和认知心理学相结合的产物，同时还涉及很多其他学 科。它的研究从硬件界面，界面所处的环境，界面对人、个体或群体的影响到软件界面， 以及人机界面的开发工具等等，本文以软界面为主要内容，对监控系统界面进行研究。 还涉及到了屏幕显示设计等等内容。 1 3 3 监控系统界面的人性化设计 在开发应用程序中，为了使其更具有吸引力，一个良好的界面非常重要。人机界面 设计和美化不仅影响到他本身的外观，而且对程序的可操作性也有不可忽视的作用。通 过用户界面设计有机的把交互设计，易用性设计，人性化设计及以用户为中心的设计理 念和理论融合在一起，并运用具体的系统界面实例以验证理论的正确性。 3 陕西科技大学硕士学位论文 绪论 设计人性化 人机界面 软件人机界面 监控系统界面设计 屏幕显示界面设计 开发过程与实例分析 1 课题研究的背景 2 课题的提出及意义 3 课题研究内容 1 人性化设计的概念 2 人性化设计的产生 3 人性化设计的理念体系 4 人性化的表现特点 5 设计人性化的表达 1 人机界面定义 2 人机界面研究内容 3 人机界面的设计法则 4 人机界面设计的发展趋势 1 软件人机界面基本概念 2 开发用户友好性系统的设计原理 3 软件界面交互设计 4 人机交互的评价标准 1 图形用户界面的基本特征 2 为什么要建立用户模型 3 用户模型的分类 4 直接操纵 5 监控系统用户界面设计原则 6 人机界面设计的评价 1 屏幕显示的布局 2 文字与用语 3 屏幕设计中使用的颜色 4 屏幕显示 图1 - 2 论文结构图 f i g l - 2s t r u c t u r ec h a r to fp a p e r 4 人性化设计在油田远程监控系统界面设计中的应用研究 人性化设计在油田远程监控系统界面设计中的应用研究 1 4 本章小结 本章提出了课题研究的背景，发展现状，意义以及研究的主要内容等，通过对人性 化设计和人机界面学的发展的认识，提出了将人性化设计和界面设计结合，对用户的监 控系统界面进行设计，以两个理论和相关学科知识为基础，通过具体的实际设计，运用 相关的理论，与以往的界面设计相比较，做出一个更加优化的监控界面操作系统。 5 陕西科技大学硕士学位论文 2 设计人性化 2 1 人性化设计的概念 人性化的设计理念是工业设计发展到成熟期后出现的一种新的设计哲学。设计词典 中对人性化设计的定义是：一种注重人性需求的设计，又称为人本主义设计。 人性化设计其实是一种设计态度，它是一种以人为本，设计为人的设计理念，人性 化的根本衡量标准就是对人类、对自然的关怀。人性化反映了“为人而设计的本质特 征嘲。 人性化设计是指在符合人们的物质需求的基础上，强调精神与情感需求的设计。它综 合了产品设计的安全性与社会性，就是要在设计中注重产品内环境的扩展和深化“人 性化设计 作为当今设计界与消费者孜孜追求的目标，带有明显的后工业时代特色，是工 业文明发展的必然产物。在设计和制造时都必须把“人的因素 作为一个首要的条件来 考虑。随着产品的结构和功能越来越复杂，提高操作的效率和使用的宜人性的要求成为 设计的任务之一。 2 2 人性化设计的产生 设计人性化趋向的出现是多种因素综合作用的结果，有社会的、个体的、也有设计 本身的原因嗍。 2 2 1 社会经济发展的必然结果 就社会绝大多数的生活水准来说，是随社会整体生产力的发展而渐次提升的。当社 会经济发展处于较低水平时，人们对设计物的要求是简单而实用，除此以外别无奢求。 而当社会经济水平达到一定程度时，消费者就会对设计物产生更高的要求包含了除 实用之外的更多心理的、精神文化的需求。 2 2 2 人类需要上升的内在要求 设计的目的在于满足人自身的生理和心理需要，需要成为人类设计的原动力。需要 不断产生和满足不断推动设计向前发展，影响和制约设计的内容和方式美国行为科学 家马斯洛提出的需要层次论，提示了设计人性化的实质。马斯洛将人类需要从低到高分 成五个层次即生理需要、安全需要、社会需要、尊敬需要和自我实现需要。马斯洛认为 上述需要的五个层次是逐级上升的，当下级的需要获得相对满足以后，上一级需要才会 产生，再要求得到满足。人类设计由简单实用到除实用之外蕴含有各种精神文化因素的 人性化走向正是这种需要层次逐级上升的反映四。 2 2 3 对于涉及理性化的反拨 德国包豪斯学院创立和倡导的现代主义设计风格在2 0 世纪4 0 _ - 5 0 年代逐渐成熟， 6 人性化设计在油田远样监控系统界面设计中的应用研究 并成为席卷全球、一统天下的国际主义风格，在7 0 年代更是达到登峰造极的地步。现代 主义设计以其高度统、理性化的特征和冷漠的面孔征服了全世界，在创造巨大的社会 财富的同时，也受到自我意识不断增强的新一代消费者的批评、指责和发难。由理性化 走向感性化，由非人性化走向人性化的物极必反，在8 0 一9 0 年代逐步发展起来。 2 3 人性化设计理念体系 2 3 1 物理层次的关怀 物理层次的需要是人的基本需要。人性化设计的产品不仅给生活带来方便，更重要 的是使产品使用者与产品之问的关系更加融洽。它会最大限度地迁就人的行为方式，体 谅人的感情，使人感到舒适。而不是让使用者去适应它、理解它。 2 3 2 心理层次的关怀 心理层次上的满足感不像物理层次上的满足那样直观它往往难以言晚和察觉，甚 至连许多使用者也无法说明为什么会对它情有独钟。其实，人对物有情是因为产品自身 也充满了感情，如可翻动的键盘、图形化的按键等等( 如图21 ) 。 图2 - 1 可折叠的键盘 f 。9 2 一lf o l d i n g k e y b o a r d 2 3 3 人群细分的关怀 弱势人群因其自身生理、心理特点和整个社会环境系统缺乏针对他们的考虑，而使 他们的自由行为受到限制，在生活中只能依靠别人的帮助才能完成他们想做的事，然而 在接受别人的帮助时，他们却失去了一个人的许多需要，如：尊重、独立、参与、平等。 而人性化设| 十的产品就能最大限度地消除不便带米的障碍。同样产品的设计在面对习惯 左和习惯右手的人群可以有不同的设计，针对小孩、大人的使用也要考虑不同的设计。 以及男性、女性之间不同的特性都是要考虑到的。 陕西科技大学硕士学位论文 2 3 4 社会层次的关怀 人性化设计对社会层次的关怀主要表现为设计师对人的生存环境的关怀，在世界经 济迅速增长的过程中，工业时代所采用的一些技术在带来舒适和方便的同时，由于短视 和不负责任的行为，对人类生存的环境造成了破坏，解决环境污染问题已成为亥i j 不容缓 的重大任务。作为当代的工业设计师，我们应将职业道德作为履行社会职责的基础，在 进行设计之前，应考虑我们的设计对社会是否有益，从而抵制不良设计，并且要使产品 来源于自然又回到自然，并在本质上更贴近自然【q 。 2 4 人性化的表现特点 以现代心理学的视角来看人性化可以发现其表现特点： 2 4 1 突出趣味性和娱乐性，实现消费者的心理满足 快节奏和强竞争的现代生活常常使人们身负重压，疲惫不堪，人们在物质富足的条 件下更渴望心理上面的愉悦和松弛。设计的人性化在满足人类高级精神需要、协调情感 方面的作用是毋庸置疑的。设计师的产品设计不尽满足了人们的基本需要，而且满足了 现代人追求轻松、幽默、愉悦的心理需求。 2 4 2 倾注情感与情调，满足深层次的精神文化需求 有些设计师已经将设计触角伸向人的心灵深处，通过富有隐喻色彩和审美情调的设 计，赋予对象以更深的意义，让使用者心领神会而且倍感亲切。日本学者在分析消费者 需求后，将其发展分为“量的满足阶段 、“质的满足阶段 、“情感满足阶段 。 2 4 3 关注个性化表现，追求自我价值实现 二十一世纪的消费心理趋势是追求没有潮流的潮流就是消费个性化。设计者在如何 使产品更具有个性化和适合人体体形等方面进行研究探讨设计师对人性的关注已经扩 展到为残疾人设计的领域，成为人类工业设计最具有人道主义和人情味的一面。 2 4 4 沟通设计师与消费者，设计思维的人性化 设计者通过对设计外形和功能等方面的“人性化 因素的考虑，赋予设计物以“人 性化 的品格，使其具有情感、个性、情趣和生命。当然这是不可以测量或量化的，而 是靠使用者亲自感受和体验的。设计人性化的表达方式就在于以有形的“物质状态去 体现和承载无形的“精神状态 ，以达到人们心理上的共情 9 1 。 2 5 设计人性化的表达 设计的目的在于满足人自身的生理和心理需要，需要成为人类设计的原动力。作为 人类生产方式的主要载体设计物，它在满足人类高级的精神需要、协调、平衡情感 方面的作用却是无庸置疑的。设计师通过对设计形式和功能等方面的“人性化因素的 注入，赋予设计物以“人性化 的品格，使其具有情感、个性、情趣和生命。当然这种 8 人性化设计在油田远程监控系统界面设计中的应用研究 品格是不可测量和量化的，而是靠人的心灵去感受和体验的。设计人性化的表达方式就 在于以有形的“物质态 去反映和承载无形的“精神态刀。一般而言，设计人性化的表 达方式有如下几种： 2 5 1 设计形式的表达 通过设计的形式要素( 如造型、色彩、装饰、材料等) 的变化，引发人积极的情感体 验和心理感受，是设计中的“以情动人 。设计中的造型要素是人们对设计关注点中最 重要的一方面，设计的本质和特性必须通过一定的造型而得以明确化、具体化、实体化。 _ 在设计中色彩必须借助和依附于造型才能存在，必须通过形状的体现才具有具体的 意义。但色彩一经与具体的形相结合，便具有极强的感情色彩和表现特征，具有强大的 精神影响。当代美国视觉艺术心理学家布鲁墨说：，色彩唤起各种情绪，表达感情，甚 至影响我们正常的生理感受 。因而色彩是一般审美中最普遍的形式，色彩成为设计人 性化表达的重要因素。 造型设计与人机工程带来的艺术文化气息和人机相宜的使用界面使产品更具人性 化，人类的自我在逐渐回归中改造着物质世界，创造着逐渐属于人类自己的生活空间。 2 5 2 设计功能的表达 通过对设计物功能的开发和挖掘，在日臻完善的功能中渗透人类伦理道德的优秀思 想如平等、正直、关爱等，使人感到亲切温馨，让人感受到人道主义的款款真情，可谓 是设计中的“以义感人一。设计师只有用心去关注人，关注人性，才能以饱含人道主义 精神的设计去打动人。如一个会鸣叫的水壶，把哨子改成吹出一个和声的汽笛，使人在 水开时不致因尖锐的哨声而惊惶，当然也最大限度地减少了噪声对人的伤害。超级市场 的手推车架上加一个翻板，老年人购物时累了可以当靠椅休息，尊老爱老的美德便体现 在细微的设计细节中。与常规方向相反装配的剪刀，给习惯于使用左手的人带来方便。 这些设计的着眼点在于让社会上更多的人感到世界的温暖、人类的爱心和人与物的和谐 亲近。在这方面，日本设计师可堪称楷模。凡去过日本的人，无不对日本设计的无微不 至留下深刻印象，大到大型机械产品，小到一把裁纸刀，他们都有独到的设计匠心，充 分发挥了为人设计这一宗旨。日本设计界称工业设计为“生活的学者，认为设计可沟 通厂商与消费者，弥补生活的缺陷。1 9 8 9 年索尼公司设计生产了一种用于淋浴室的收音 机s h o w e rr a d i o ，表达了一种在任何地方都可以创造个人产品的设计思想。其周到、细 腻的设计理念令使用者感动不已。 。 | 现在，设计师对人性的关注已扩展到为残疾人设计的领域，成为人类工业设计最具 人道主义和人情味的一面。德国设计师设计的盲人阅读仪，小巧轻便，可随手拿着在报 纸上进行扫描图、阅读和贮存，避免了残疾人的心理障碍，盲人也能与正常人一样读报。 他们还为残疾人设计了可利用空气升高的轮椅。这一设计使残疾人在与正常人谈话时， 9 陕西科技大学硕士学位论文 可随意提高轮椅达到与正常人同样的高度，还可像正常人一样使用酒吧台，享受与正常 人同样的待遇和权力。这一充分考虑残疾人自卑心理的设计受到了他们的欢迎，也真正 的做到了“以人为本”。设计师己在逐步转换自己的设计思维，消费者已成为设计师的 “上帝。”“为人而设计不再只是泛泛而谈的口号【l i l 。 2 5 3 人性化、人情化与人际化 在人性化设计中，作为设计师主要考虑的是产品的外形、机能与人的协调关系，主 要考虑的是产品的宜人性，其理论依托主要是人机工程学，其特点是消费者能够与产品 形成一种互动关系。在人情化设计中，要求企业和商家提供的服务要充满人情味，处处 为消费者提供舒适与方便，以达到“双赢”的目的，最终实现顾客忠诚，其特点是在企 业与消费者之间形成一种互动关系。在人情化服务设计中所提供的产品不是实物化的产 品，而是一种非物质化的“服务产品一。而在人际化设计中，要求设计师要优先考虑消 费者群体内和群体间的互动关系，以及消费者的沟通途径、沟通方式、兴趣点等。还要 考虑产品形态、功能等是否能带来消费者之间的互动，产生的互动是积极的还是消极的， 这种互动关系是新型的还是旧式的? 所以它设计的不是具体的产品形态，而是一种生活 方式【1 2 j 。 人性化、人情化、人际化的联系：( 图2 1 ) 图2 - 1 人性化、人情化、人际化的联系 f i 9 2 1t h er e l a t i o n s h i po fh u m a nh u m a n i t ya n di n t e q 斌 s o n a l 2 6 本章小结 本章主要介绍的是人性化设计的概念、产生、发展。人性化设计作为今天设计领域 里最为重要的方面，掌握了解人性化的特点，表现方式，才能更好的设计出适合人们使 用的产品。在设计过程中不仅仅从功能、形式甚至更多方面去考虑。 1 0 人性化设计在油田远程监控系统界面设计中的应用研究 3 人机界面 在人和机器的互动过程( h u m a nm a c h i n ei n t e r a c t i o n ) 中，有一个层面，即我们所说 的界面( i n t e r f a c e ) 。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1 1 3 1 。用户界面设计是屏幕产品的重要组成部分。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、设计学、语言学等在此都扮演着重要的角色。用户界 面设计的三大原则是：置界面于用户的控制之下；减少用户的记忆负担；保持界面的一 致性【1 4 】。 ? 一 3 1 人机界面的定义 计算机系统是由计算机硬件、软件和人共同构成的人机系统。人与硬件、软件的交 叉部分即构成人机界面( 又称人机接口或用户界面) 。由图3 - 1 可见，人机界面可以由计 算机硬件( 如键盘、鼠标、显示器等) 及计算机软件( 如命令解释器、菜单系统或用户界面 管理系统u i m s 、以及用户文档手册等) 充当。但更准确地说，人机界面是由人、硬件、 软件三者结合而构成，缺一不可1 1 5 l 。 图3 - 1 人_ 机系统示意图 f i s 3 1h u m a n - m a c h i n es y s t e md i a g r a m 目前多数的计算机系统的工作过程一般是： 通过系统运行提供软件形式的人机界面，该界面给用户提供观感形象( 1 0 0 ka n df e e l ) ， 即显示和交互操作机制； 用户应用知识、经验和人所固有的感知、思维、判断来获取人机界面信息并决定所 进行的操作； 用户使用某种交互硬件设备完成人机交互，如向系统输入命令、数据等： 计算机处理所接收的用户命令、数据等，并向用户回送响应信息或运行结果。 总之，人机界面是介于用户和计算机系统之间，是人与计算机之间传递、交换信息 陕西科技大学硕士学位论文 的媒介。是用户使用计算机系统的综合操作环境。通过人机界面，用户向计算机系统提 供命令、数据等输入信息，这些信息经计算机系统处理后，又通过人机界面，把产生的 输出信息回送给用户。可见人机界面的核心内容包括显示风格和用户操作方式，它集中 体现了计算机系统的输入输出功能，以及用户对系统的各个部件进行操作的控制功能。 3 1 1 广义的人机界面 在说明广义的人机界面之前，先了解一下人机系统( h u m a n - m a c h i n es y s t e m ) 的概 念。“系统 是由相互作用、相互依赖的若干组成部分组合成的具有特定功能的有机整体。 人机系统包括人、机和环境三个部分，它们相互联系构成一个整体。 在人机系统模型中，人与机之间存在一个相互作用的“面 ，称为人机界面，人与 机之间的信息交流和控制活动都发生在入机界面上。机器的各种显示都“作用于人， 实现机人信息传递；人通过视觉和听觉等感官接受来自机器的信息，经过人脑的加工、 决策，然后做出反应，实现人一机的信息传递。可见，人机界面的设计直接关系到人机 关系的合理性，而研究人机界面则主要针对两个问题：显示和控制。 3 1 2 狭义的人机界面 狭义的人机界面是指计算机系统中的人机界面( h u m a n c o m p u t e ri n t e r f a c e ) ，又称 人机接口、用户界面( u s e ri n t e r f a c e ) 。人机界面是计算机科学与心理学、图形艺术、认 知科学和人机工程学的交叉研究领域，是人与计算机之间传递和交换信息的媒介，是计 算机系统向用户提供的综合操作环塘t 6 j 。 人机界面其工作过程是：人一机界面为用户提供观感形象( 1 0 0 ka n df e e l ) ，支持用户 应用知识、经验、感知和思维等获取界面信息，并使用交互设备完成人一机交互，如向系 统输入命令、参数等，计算机将处理所接受的信息，通过人一机界面向用户回送响应信息 或运行结果【t 7 l 。 对于设计师而言，他的作用是协调好计算机硬件界面和软件界面之间的关系。界面 设计师处理的是人与硬件界面、人与软件界面的关系，而硬件界面与软件界面之间的关 系则通过计算机技术来解决。 3 2 人机界面的研究内容 人机界面学是计算机科学、人类工程学和认知心理学等学科相结合的产物。它的研 究内容很广，包括心理学领域的认知科学；软件工程领域的系统构架技术；信息处理领 域的语音处理技术和图像处理技术；人工智能领域的智能控制技术。除此之外，它还涉 及哲学、医学、语言学、社会学等，是名副其实的跨学科、综合性的科学。 3 3 人机界面设计的法则 a 努力做到一致性 1 2 人性化设计在油田远程监控系统界面设计中的应用研究 一致性原则是最经常被违反的一个原则，同时也最容易被修改和避免。在类似的情 况下，必须有一致的操作序列；在提示、菜单和求助屏幕中必须产生相同的术语；必须 自始至终使用一致的命令。例外情况，诸如口令无回音或d e l e t e ( 删除) 命令的确认应该 是能够理解的，并在个数上要作限制。 b 让经常性用户能够使用捷径 随着使用的频度的加大，用户希望减少对话的次数和增加对话的步幅。缩简符、特 殊键、隐含命令和宏指令方法对有经验的经常性用户都是合适的。较短的反应时间和较 快的显示速率对经常性用户来说是另一种吸引力。 c 提供信息反馈 对每个操作员的操作应有某些系统反馈，对常用的和- , b 部分动作，反应可以不过分 要求：而对不常用的和大部分的动作，反应应该是很重要的。感兴趣对象的可视，表示 提供了明显的显示变化的便利环境。 d 设计产生闭合的对话动作序列 应该形成有开始、中间和结尾的组合，信息反馈在完成一组动作后给操作员一种满 意可靠的感觉。 i e 提供简单的错误处理 好的设计系统能使用户不会犯严重的错误，如果已经出现错误，系统应该检测出错 误，并且提供简单的容易理解的处理错误手段。用户不应还需重新键入整个命令，而只 需修改错误的部分。错误的命令应该使系统状态不发生变化，或者系统应该提供恢复状 态的指导。 ， f 允许方便的动作，可逆性越方便越好 操作应该可逆，这个特点可以缓解焦虑，因为用户知道错误可以被克服，因此可以 鼓励对不熟悉的选择项进行探索。可逆的单位可以是单个操作、日期输入或者一个完整 的操作组。 g 支持内部控制 有经验的操作员强烈地希望他们能改变系统和系统对他们动作的反应。令人惊奇的 系统动作，乏味的数据输入序列，不能够或很难获得必要的信息，以及不能产生希望的 动作等，都会产生忧虑和不满足感。g a i n e s ( 1 9 8 1 ) 以它的法则“避免因果关系 获得了 这个原则的一部分，使用户成为动作的创造者而不是反应者。 h 减少短期记忆负担 在短期记忆中人类信息处理的限制，需要保持显示简单，加强多页显示，降低窗口 移动频率，对代码、字符数字和动作序列安排足够的训练时间。在需要时，应该提供联 机存取命令句法形式、缩写符、代码和其他信息嗍。 ， 陕西科技大学硕士学位论文 3 4 人机界面设计的步骤 1 l 定 义 阶 段 上 亨 构 造 阶 段 王 卞i 维护阶段 上 图3 - 2 人机界面开发设计步骤 f i 9 3 - 2t h ep l a no fi n t e r f a c ed e s i g n 3 5 人机界面设计的发展趋势 “ 随着计算机技术、网络技术的发展，人机界面将朝着以下几个方向发展： 3 5 1 高科技化 信息技术的革命，带来了计算机业的巨大变革。计算机越来越趋向平面化、超薄型 化；便捷式、袖珍型电脑的应用，大大改变了办公模式，输入方式已经由单一的键盘、 鼠标输入，朝着多通道输入化发展。追踪球、触摸屏、光笔、语音输入等竞相登场，多 媒体技术、虚拟现实及强有力的视觉工作站将提供真实、动态的影像和刺激灵感的用户 界面，在计算机系统中各显其能，使产品的造型设计更加丰富多彩，变化纷呈。一 计算机辅助产品设计的软件也不断推陈出新，c a d 、c a m 、s g i 、a l i a s 、p r o ，d 、 p r o e 等的出现，改变了设计师以往的工作方式，给设计师提供了更为广阔的造型空间， 使得他们能够充分利用先进的计算机技术设计出优美的造型，大幅度缩短了产品开发周 期和上市时间，为企业赢得了市场，也为用户建立起了一种良好的实现功能的桥梁9 l 。 1 4 人性化设计在油田远程监控系统界面设计中的应用研究 3 5 2 自然化 早期的人机界面很简单，人机对话都是机器语言。由于硬件技术的发展以及计算机 图形学、软件工程、人工智能、窗口系统等软件技术的进步，图形用户界面( g r a p h i cu s e r i n t e r f a c e ) 、直观操作( d i r e c tm a n i p u l a t i o n ) 、所见即所得( w h a ty o u s e ei sw h a ty o ug e t ) 等 交互原理和方法相继产生并得到了广泛应用，取代了原来“键入命令 式的操作方式， 推动人机界面自然化向前迈进了二大步。然而，人们不仅仅满足于通过屏幕显示或打印 输出信息，进一步要求能够通过视觉、听觉、嗅觉、触觉以及形体、姿势或口令，更自 然地进入到环境空间中去，形成人机直接对话，从而取得身临其境的体验。此时的设计 更应该充分发挥整合、协调的作用，在图形艺术、心理学、人机工程学等方面作深入的 研究。在软件界面设计中，尽可能使用自然语言，发展图、文、声、光等多种形式，使 画面空间更加生动、逼真，模拟甚至超过人的现实生活，这正是虚拟现实所追求的目标。 虚拟现实( v l r t u a l ) 又称虚拟环境c c m u a le n v i r o n m e n t ) 。虚拟现实系统向用户提供临境 ( i m m e r s e ) 和多感觉通道( m u l t i s e n s o r y ) 体验，它的三个重要特点，所谓的1 3 ，即临境感 ( i m m e r s i o n ) 、交互性( i n t e r a c t i o n ) 、构想性( i m a g i n a t i o n ) 决定了它与以往人机交互技术的 不同特点，反映了人机关系的演化过程嗍：在传统的人机系统中，人是操作者，机器只 是被动地反应：在一般的计算机系统中，人是用户，人与计算机之间以一种对话方式工 作；在虚拟现实中，人是主动参与者，复杂系统可能有许多参与者共同在以计算机网络 系统为基础的虚拟环境中协同工作，虚拟现实系统的应用十分广泛，几乎可用于支持任 何人类活动和任何应用领域。 i 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。多通道和多媒体技术的许多应用成果可直接被 应用于虚拟现实技术，而虚拟现实技术正是一种以集成为主的技术，其人机界面可以分 解为多媒体多通道界面。从本质上说，多媒体用户界面技术侧重解决计算机信息表现及 输出的自然性和多样性问题，而多通道技术