人机交互基础教程第5章.ppt

第5章界面设计,重点大学计算机专业系列教材,界面设计原则理解用户设计流程任务分析以用户为中心的界面设计,命令行界面可以看作是第一代人机界面，其中人被看成操作员，机器只做出被动的反应，人用手操作键盘，输入数据和命令信息，通过视觉通道获取信息，界面输出只能为静态的文本字符。图形界面可看作是第二代人机界面，是基于图形方式的人机界面。由于引入了图标、按钮和滚动条技术，大大减少了键盘输入，提高了交互效率。多通道用户界面则进一步综合采用视觉、语音、手势等新的交互通道、设备和交互技术，使用户利用多个通道以自然、并行、协作的方式进行人机对话，通过整合来自多个通道的、精确的或不精确的输入来捕捉用户的交互意图，提高人机交互的自然性和高效性。,桌面隐喻桌面隐喻是指在用户界面中用人们熟悉的桌面上的图例清楚地表示计算机可以处理的能力。所见即所得在WYSIWYG交互界面中，其所显示的用户交互行为与应用程序最终产生的结果是一致的。直接操纵直接操纵是指可以把操作的对象、属性、关系显式地表示出来，用光笔、鼠标、触摸屏或数据手套等指点设备直接从屏幕上获取形象化命令与数据的过程。,界面要具有一致性常用操作要有快捷方式提供必要的错误处理功能提供信息反馈允许操作可逆设计良好的联机帮助合理划分并高效地使用显示屏幕,用户的含义简单的说，用户是使用某种产品的人，其包含两层含义：1）用户是人类的一部分；2）用户是产品的使用者。产品的设计只有以用户为中心，才能得到更多用户的青睐。衡量一个以用户为中心的设计的好坏，关键点是强调产品的最终使用者与产品之间的交互质量，它包括三方面特性：产品在特定使用环境下为特定用户用于特定用途时所具有的有效性（Effectiveness）、效率（Efficiency）和用户主观满意度（Satisfaction）。延伸开来，还包括对特定用户而言，产品的易学程度、对用户的吸引程度、用户在体验产品前后时的整体心理感受等。,长久以来，技术已经成为我们日常生活环境的一部分。它时而令我们备受鼓舞，时而令我们感到沮丧；它使生活变得简单，又使生活变得复杂；它使我们变的疏远，又使我们更加亲近。即使这样，我们还是不得不每天和技术打交道，我们几乎忘记了，技术产品也是由人们制造的。当产品满足了人们的需要时，它的制造者应该受到赞扬；反之，将会收到指责。1.日常生活中的遭遇每个人都曾经历过这样的日子。当你醒来时阳光已经照进了你的窗户，而奇怪的是，你设置好的闹钟竟然没有响。你看了一眼那个闹钟，发现它上面的时间是凌晨3：43分，你跌跌撞撞的爬下床找出另一只钟，它告诉你，如果你想按时上班，就必须在10分钟之内出门。,你一边打开咖啡机，一边匆忙地穿衣服，但当你去取那杯对你至关重要的咖啡时，却发现壶里没有咖啡。没有时间考虑为什么-因为你必须去上班了！你大概走了一个街区那么远的时候，发现车快没油了。在加油站，你本来准备使用那台可以插ATM卡的加油机，但不知为什么，机器说什么也不能识别你的卡。于是你不得不跑进去付现金，这样你就得排队，等待那个收银员慢悠悠的逐一接待排在你前面的人们。终于，你加好了油，驶离了加油站，但与此同时，听到你的油箱盖从车顶滚落，蹦蹦跳跳地滚到街道中央。,交通事故：事故发生的原因是开车的那个司机为了调低收音机的音量，而暂时把视线从路面上离开。他不得不这么做，因为他用手摸不出哪一个是音量控制按钮。油箱盖：你丢掉油箱盖是因为在加油时把它放到了车顶上，加完油以后，又因为太着急而忘记了把它盖回去。如果加油时根本不需要把油箱盖取下来放在别处-比如油箱盖是用一种方法栓在车上的，你就不可能丢掉它。收银机：加油站收银机前排的长队之所以移动缓慢，是因为收银机操作起来过于复杂，很容易把人搞糊涂。收银员在登记款项的时候，必须集中全部注意力来操作，否则就会很容易出错，然后不得不重新来过。如果收银机设计的更简单一些，按钮的布局和颜色有所不同，那也许就根本不会有哪么长的一个队伍。,加油机：如果不是加油机拒收你的ATM卡，那你也就不用去排队付钱。其实你只要把卡掉个个儿插进去，加油机就可以读出来了。但是，在加油机上却没有任何提示告诉你如何插卡，而你当时太着急了，没有想到把卡换个方向插进去试试。咖啡机：咖啡机之所以没有煮咖啡，是因为你匆忙之中没有把“开”的按钮按到底。咖啡机在被打开时，没有任何现象表明它确实被打开了：没有指示灯，没有声音，哪怕是“滴答”的一声也没有。你以为你打开了咖啡机，其实没有。如果你会设置的话，也可以让咖啡每天早上自动开启，这个问题，还是可以避免的。但你从未学会使用这项功能-当然啦，前提是你幸运的知道有这么一个功能。,闹钟：现在，我们来看看这一大串事情的始作俑者-那只闹钟。闹钟没有响是因为鈡上的时间错了，而导致时间错的原因是因为你的猫半夜时分踩了它一脚，使时间被更改了（你如果觉的这事难以置信，先不要笑-这事就曾经发生在我身上。我为找到一只不怕猫踩的闹钟花费了很长时间）。只要在按钮的结构上做点细微的改动，就可以避免闹钟的时间被猫改掉，哪么你就可以按时起床，根本不需要哪么匆忙。,总而言之，假如人们在设计产品的时候多花点心思，上文所说的每件倒霉事都是可以避免。这些离子都表明，我们对用户体验（userexperience)的关注实在是太少了：产品在现实世界中是如何发挥作用的，人们又是如何使用它们的。在产品开发过程中，人们更多注意产品将被用来做什么。用户体验是经常被遗忘的另一个因素-即使产品如何工作-而这一因素恰恰是决定产品成败的关键因素。,用户体验并不是指一件产品本身是如何工作的（虽然这有时对用户体验具有很大的影响）。用户体验是指“产品如何与外界发生联系并发挥作用”的，也就是人们如何“接触”和“使用”它。这种交互通常包括各种各样的按钮，它们体现在以上案例中的一些技术产品上，比如闹钟、咖啡机和收音机。有时，交互只是体现在一个简单的物理装置上，比如汽车的油箱盖。不管怎么养，人们使用的每一件产品都具有用户体验：报纸、调味罐、活动靠背椅、开襟羊毛衫。,无论什么产品，用户体验总是体现在细微之处，但却非常重要。按下按钮时的“滴答”声似乎无关紧要，但如果这个声音决定了你是否能喝到咖啡，那么它就变的很关键了。即使你从来没有意识到是这个按钮的失败设计给你带来了麻烦，但你可以想一想，你对一个总是用不好的咖啡机印象如何？你对生产这个咖啡机的厂家的印象如何？你还会再购买他们生产的产品吗？也许不会了吧。这样，由于按钮不能发出声音，厂家失去了一个顾客。,记住你的用户,创建吸引人的、高效的用户体验的方法被称为以用户为中心的设计。以用户为中心的设计思想非常简单:在开发产品的每一个步骤中，都要把用户列入考虑范围。这个简单思想之下的含义，却出乎意料的复杂。用户所体验的每一件事，对你来讲都应该是经过慎重考虑和论证以后的决定。实际上，设计出一个更好的解决方案需要更多的时间和费用，你可能不得不在各个方面做出妥协。但是，一个“以用户为中心”的设计流程保证了这些妥协不是随机决定的。考虑用户的体验、把它分解成各个组成要素、从不同的角度来了解它通过这些才能确保你控制了决策所造成的全部结果。,用户体验对你很重要，其中一个最大的理由是;它对你的用户很重要。如果没有给他们一个积极的体验，他们不会使用你的网站。如果没有用户，你能得到的只是一台藏在某个角落里、布满了灰尘的网络服务器，无聊地等待着去完成永远不会到来的请求。对于那些来造访的用户，你必须为他们规划一个协调一致、直观明了、甚至还让人愉快的体验一次“每件事都按照正确的方式在工作”的体验.不管他们这一天的其他时间是如何度过的。,用户体验是一个完整的过程,2004年Google上市前夕，互联网女皇MaryMeeker访问中国路过百度，她说摩根斯坦利的同事们刚做过搜索引擎对比评测，评测结果是Yahoo最好。但奇怪的是，评测完之后，大家平时还是都用Google。Yahoo当时的搜索结果页相关性虽然总是优于或等于Google，但用户体验其实是不如Google的。用户体验不是一个静态页面，而是一个过程，要结合用户的真实使用过程来评测。,用户体验因人而异,上面是2006年cnnic做的搜索引擎市场调查，关于“半年用户数动态变化”的结果。数据准确性不必纠结，关键是理解“用户获得率”和“用户流失率”的正反一体和背后原因的因人而异。通常被认为领先的搜索引擎Google和百度，用户获得率反而是最低的（固然有基数大小的影响）。,用户获得率的数字背后，每一个用户的获得原因各不相同。用户流失率的数字背后，每一个用户的流失原因也各不相同。所有用户的被获得和流失方向，是不一致的，是在五个搜索引擎中交叉进行的，这就是“用户体验因人而异”。其实，每个用户的生活和知识背景不同，他们心中的搜索引擎定义都可以是不同的，搜索需求是不同的，对用户体验的感受也不同。用户体验因人而异，公司能力也各有差异，即使某些方面的用户体验不如对手，依然可以扬长避短，在更多角度针对不同用户群针对性的改变用户体验。,用户体验因时而变,早期的互联网可以理解为由几万台服务器互联组成，用户主要是单向的获得网络内容，网络基础设施也不发达，用户需要“上”网。但随着网民数增长，随着宽带普及，随着社区类产品的爆发，用户在线时间变长，用户反哺给互联网的内容越来越多，互联网的定义也在变化，那些联网的个人电脑和电脑背后的用户与服务器们一起组成了互联网。贴吧知道等产品就是顺应互联网定义的变化，引导用户创造大量口语化的讨论和问答，满足用户关于冷僻内容、突发内容、问句搜索的需求。反过来，当用户这方面的搜索体验改善后，又会养成更多这样搜索的习惯。这是产品和用户互相适应又互相改变的过程，这也是用户体验因时而变。进入移动时代，互联网的定义又已改变，人，物，服务和信息一起互联，搜索引擎的用户体验标准又将因时而变。,用户体验（UserExperience，UX）通常是指用户在使用产品或系统时的全面体验和满意度。用户体验主要有下列四个元素组成：品牌（Branding）使用性（Usability）功能性（Functionality）内容（Content）,用户体验不仅是好用,ISO9241-210标准将用户体验定义为“人们对于针对使用或期望使用的产品、系统或者服务的认知印象和回应”。通俗来讲就是“这个东西好不好用，用起来方不方便”。因此，用户体验是主观的，且其注重实际应用时的产生的效果。ISO9241/11中的定义是：一个产品可以被特定的用户在特定的境况中，有效、高效并且满意得达成特定目标的程度。,易用性是一门科学，而用户体验是一门艺术。易用性是高速公路，而用户体验是山路弯弯。,一切为了创造品牌价值,我们设计产品和服务，真的是让用户快速，无需思考，“自然地”完成任务才是终极目的么？,判断产品和服务设计的质量好坏，并不是测试用户花了更少时间和努力来完成你给定的任务，而是看你有没有给用户一个强烈的动机来体验（消费）你的产品和服务，有没有让用户在使用产品服务过程中叫好连连，有没有让用户铭记这个牌子，能不能让用户回去推荐这个产品和服务给亲朋好友。如果这些都做不到，怎么才叫好设计呢？,用户体验不能被设计,用户体验不光光决定于你的产品或者服务，也取决于用户本身（User）和使用的情况（ContextofUse），而用户和使用情况是不能被设计的。这点不同于相对客观的Usability，用户体验是一个完全主观(subjective)和上下文相关的概念。正如我无法准确了解你现在读我这段文字的experience。尽管我们不能设计用户体验，但是我们可以为用户体验做设计。（Wecannotdesigntheuserexperience,butthatwecandesignforUX.）DesigningUX和designingforUX的区别是十分微妙的，也非常重要。这让我们理解作为设计师的局限。然而，正如一个制片人可以提前预估观众们对他的影片的反应，一个作家可以预期读者读他的文字的感受，一个厨师可以为他的食客们准备他们喜欢的口味一样，那么如何为用户体验做设计呢？用户体验不光光包括视觉设计，而是一个从市场用户，研究产品规划，到前端表现的系统工程。,偶然型用户：既没有计算机应用领域的专业知识，也缺少计算机系统基本知识的用户。生疏型用户：他们更常使用计算机系统，因而对计算机的性能及操作使用，已经有一定程度的理解和经验。但他们往往对新使用的计算机系统缺乏了解，不太熟悉，因此对新系统而言，他们仍旧是生疏用户。熟练型用户：这类用户一般是专业技术人员，他们对需要计算机完成的工作任务有清楚地了解，对计算机系统也有相当多的知识和经验，并且能熟练地操作、使用。专家型用户：对需要计算机完成的工作任务和计算机系统都很精通的，通常是计算机专业用户，称为专家型用户。,计算机和领域经验对易于学习和易于使用的影响,用户的观察和分析情境访谈（ContextualInterviews）走进用户的现实环境，尽量了解你的用户的工作方式、生活环境等情况。焦点小组（FocusGroups）组织一组用户进行讨论，让你更了解用户的理解、想法、态度和需求。单独访谈（IndividualInterviews）一对一的用户讨论，让你了解某个用户是如何工作，使你知道用户的感受、想要什么及其经历等。,设计常用的素材分析方法是对象模型化，即将用户分析的结果按照讨论的对象进行分类整理，并且以各种图示的方法描述其属性、行为和关系。对象抽象模型可以逐步转化为不同具体程度的用户视图。比较抽象的视图有利于进行逻辑分析，称为低真视图（Low-fidelityPrototype）；比较具体的视图更接近于人机界面的最终表达，称为高真视图（High-fidelityPrototype）。,实施随着产品进入实施阶段，设计师对高真设计原型进行最后的调整，并且撰写产品的设计风格标准（StyleGuide），产品各个部分风格的一致性由该标准保证。产品实施或投入市场后，面向用户的设计并没有结束，而是要进一步的搜集用户的评价和建议，以利于下一代产品的开发和研制。,任务分析是交互设计至关重要的环节，在以用户为中心的设计中，关心的是如何从用户那里理解和获取用户的思维模式，进行充分、直观的表达，并用于交互设计。描述用户行为的工具有很多，目前经常提到的是通用标识语言UML（UnifiedMarkupLanguage）。,UnifiedModelingLanguage(UML)又称统一建模语言或标准建模语言，是始于1997年一个OMG标准，它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。面向对象的分析与设计(OOA&D，OOAD)方法的发展在80年代末至90年代中出现了一个高潮，UML是这个高潮的产物。它不仅统一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且对其作了进一步的发展，并最终统一为大众所接受的标准建模语言。UML规范用来描述建模的概念有，类（对象的）、对象、关联、职责、行为、接口、用例、包、顺序、协作，以及状态。,UML（UnifiedMarkupLanguage）。,UML组成要素,UML有3种基本的构造块：事物、关系和图。事物是对模型中最具有代表性的成分的抽象，包括结构事物，如类（Class）、接口（Interface）、协作（Collaboration）、用例（UseCase）、主动类（ActiveClass）、组件（Component）和节点（Node）；行为事物，如交互（Interaction）、态机（Statemachine）、分组事物（包，Package）、注释事物（注解，Note）。关系用来把事物结合在一起，包括依赖、关联、泛化和实现关系。,UML2.0共有10种图示，分别为组合结构图、用例图、类图、序列图、对象图、协作图、状态图、活动图、组件图和部署图，它们分别用以表现不同的视图。在任务分析中使用UML工具，可以清晰地表达一个交互任务诸多方面的内容，包括交互中的使用行为、交互顺序、协作关系、工序约束等等。,UML和程序设计语言之间的关系以Java为例1.类（Class）,类（如下图）是对象的蓝图，其中包含3个组成部分。第一个是Java中定义的类名。第二个是属性（attributes）。第三个是该类提供的方法。,2.关联（Association）,实体之间的一个结构化关系表明对象是相互连接的。箭头是可选的，它用于指定导航能力。如果没有箭头，暗示是一种双向的导航能力。在Java中，关联（如下图）转换为一个实例作用域的变量，就像图E的“Java”区域所展示的代码那样。可为一个关联附加其他修饰符。多重性（Multiplicity）修饰符暗示着实例之间的关系。在示范代码中，Employee可以有0个或更多的TimeCard对象。但是，每个TimeCard只从属于单独一个Employee。,3.泛化（Generalization）,泛化（如下图）表示一个更泛化的元素和一个更具体的元素之间的关系。泛化是用于对继承进行建模的UML元素。在Java中，用extends关键字来直接表示这种关系。,主要UML图的关系,UML语法描述,使用行为分析就是要理解系统中每个参与者及其所需完成的任务，即分析系统所涉及的问题领域和系统运行的主要任务，分析使用该系统主要功能部分的是哪些人，谁将需要该系统的支持以完成其工作。使用行为分析一般使用用例图描述，它从参与者的角度出发来描述一个系统的功能，主要目的是帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求。,Usecase,Insoftwareandsystemsengineering,ausecaseisalistofactionsoreventsteps,typicallydefiningtheinteractionsbetweenarole(knownintheUnifiedModelingLanguageasanactor)andasystem,toachieveagoal.Theactorcanbeahumanorotherexternalsystem.,Usecase-Actor,Actor可以是用户，也可以是系统，它的选择取决于用例的边界范围，即用例是由谁来触发的，是用户？还是系统？如果是用户触发的，那么它称为业务用例；如果是系统触发的，它称为系统用例。用例的内容包括了几个操作场景。通常来讲，用例是一个系统中所进行的一连串的处置活动，该活动主要是要能够满足系统外部的执行者对于系统的某种期望。,读者请求服务用例,图书管理员处理借书、还书的用例,系统管理员进行系统维护的用,每个使用行为都是由若干步骤组成的，这些步骤可以使用顺序图进行描述。顺序图描述了完成一个任务的典型步骤；它可以按照交互任务发生的时间顺序，把用例表达的需求转化为进一步、更加正式层次的精细表达；用例常常被细化为一个或更多的顺序图。,协作图着重显示了某个用户行为中各个系统元素之间的关系，而不再重点强调各个步骤的时间顺序。,用户完成任务的步骤又被称为工序，某些工序之间的顺序是由一些逻辑关系的。工序约束陈述是工序分析的最直接的方法。本案例中可能存在如下工序约束：系统管理员必须先增加借阅者信息，读者才能登陆。系统管理员必须先增加书籍信息，读者才能查阅。读者借阅信息生成后，图书管理员图书管理员才能去书库取书。读者必须先在系统中办理借阅，才能取书。读者必须先借书才能还书。,当所有任务分析完毕，就可以用一览表的形式描述系统中的所有用户及其可能需要完成的所有任务。,任务金字塔描述了不同层次的任务之间的关系。任何一个任务都可能包括若干子任务，从而构成金字塔状的结构。以读者查询图书为例,实例2-ATM任务分析,客户请求服务用例,交互图,交互图用来表达对象之间的交互关系，分为两种：时序图和协作图。时序图强调消息发送的时间顺序，协作图则强调接收和发送消息的对象的组织结构。,客户Allen“取款”时序图,取款“协作图”,通过描述实际的任务场景可以非常直观的进行任务描述，便于与用户的交流，并可以帮助分析设计者和真正用户之间对任务的不同理解。故事讲述（storytelling）可以是真实的案例，也可以是虚构的情节，甚至可以是对理想场景的虚构，关键是使这些故事能够典型的反映交互任务，具有充分的代表性。情节分析（scenarioanalysis）是对故事所反映的交互任务的理性分析，分离出故事中所描述的角色、目标、环境、步骤、策略、感情等诸方面的因素。,Gould、Boies和Lewis于1991年提出了以用户为中心设计的四个重要原则。及早以用户为中心：设计人员应当在设计过程的早期就致力于了解用户的需要。综合设计：设计的所有方面应当齐头并进发展，而不是顺次发展，使产品的内部设计与用户界面的需要始终保持一致。及早并持续性地进行测试：当前对软件测试的唯一可行的方法是根据经验总结出的方法，即若实际用户认为设计是可行的，它就是可行的。通过在开发的全过程引入可用性测试，可以使用户有机会在产品推出之前就设计提供反馈意见。反复式设计：大问题往往会掩盖小问题的存在。设计人员和开发人员应当在整个测试过程中反复对设计进行修改。,以用户为中心的设计方法有很多种，包括图形用户界面设计与评估（GraphicalUserInterfaceDesignandEvaluation，GUIDE）以用户为中心的逻辑交互设计（Logi