基于人机交互的界面设计研究-1

1、基于人机交互的界面设计研究论文导读:：人机交互是人机界面学的一个分支。许多人将交互设计简单理解为界面设计。原型构建是迭代进行的。论文关键词：人机界面，交互设计，原型构建，设计方法1.引言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，同时还涉及人机工程学、哲学、生物学、医学、语言学、社会学、设计艺术学等【1】。许多人将交互设计简单理解为界面设计，其实二者还是有很大区别的。人机交互是人机界面学的一个分支，它是指人与机器的交互，本质上是人与计算机的交互。或者从更广泛的角度理解：人机交互是指人与含有计算机的机器;的交互【1】。人机界面包括：界面设计和交互设计。在人机界面设计系统中，交互是内容、灵

2、魂，界面是形式、肉体；然而在大的产品设计系统中，交互和界面，都只是解决人机关系的一种手段，不是最终目的，其最终目的是解决和满足人的需求。人机界面学的开展，主要包括硬件人机界面的开展和软件人机界面的开展。随着电子技术和计算机技术的开展，二者逐步走向一体化，成为人机界面系统的一局部。软件界面是人机之间的信息界面，从某种意义上讲，它比硬件和工作环境更为重要。优化软件界面就是要合理设计和管理人机之间的对话结构。从开展历程来看，随着技术的进步，人机交互方式日益朝着更友好、更便捷的方式开展。因此原型构建，人性化的设计是网络界面设计的核心，如何根据人的心理、生理特点，运用技术手段，创造简单、友好的界面，是网

3、络界面设计的重点【1】。计算机人机界面的开展经历了命令语言界面和图形用户界面，现在正向多媒体、多通道界面、虚拟现实用户界面开展。目前多媒体、多通道界面的开展已取得了一定的成果，让人们看到了自然人机交互的曙光，虚拟现实人机界面的开展虽刚刚起步，但作为一种新型人机交互形式，它比以往任何人机交互形式都有希望彻底实现和谐的、人机合一的交互局面。虚拟现实人机界面的开展预示着人机界面将会到达人所希望的完美境界【2】。现代人机系统中，作业人员是在特定环境中操作和管理复杂系统和各种数字化设备，当人在这种环境中工作时，既要靠眼睛来观察环境，又要靠细致的注视来完成精确的控制动作，通过人机工程技术分析，就可知道人在

4、操作时如何分配注意力、体力，同时了解仪表、屏幕以及外视景如何设计和合理分配才能获得最好的人机交互，既减轻操作人员的工作负荷又防止出错，切实提高人机工效。这对于计算机系统、自动化控制、交通运输、工业设计、军事领域以及社会系统中重大事变的应急指挥和组织系统、复杂工业系统中的故障快速处理、系统重构与修复、复杂坏境中仿人机器人的设计与制造等问题的解决都有着重要的价值【3】。2. 交互设计原那么交互设计原那么是一些通常能够用于解决行为、形式和摘要目标之一是优化用户在使用系统时的体验，即以用户为中心;的设计原那么。2.1可视性原那么操作可视性是交互设计的一个重要原那么，适用于多个领域。好的用户界面应该让用

5、户一眼扫过就知道哪些地方是可操作的，哪些地方是不可操作的。颜色是多数可视界面上的重要组成局部。颜色不仅是市场营销上的选项，也是一个强大的信息设计和视觉设计工具，具有很强的效果。丰富的视觉交互是直接操作成功的关键【5】。颜色是多数可视界面上的重要组成局部。它作为界面视觉语言的一局部，向用户传达特定的信息。对于非娱乐性应用程序，特别是独占式应用程序来说，颜色应该与视觉语言的其他元素结合，如符号、图标、文本以及在界面上维持的空间关系。恰当地合用颜色，能为可视界面设计的以下目标效劳【5】：1、颜色吸引注意力。鲜亮的颜色可以突出主题，吸引用户注意重要信息或是我们想推荐给用户的信息。2、颜色提升导航和浏览

6、速度。颜色在导航中可以帮助用户更快的定位，提高浏览速度。3、颜色显示关系。颜色提供了相关对像分组或组织到一起的方式。4、颜色说明意义。不同的文化给色彩赋予不同的意义。因此，在使用色彩前，弄清色彩和配色对目标观众的意义，是值得关注的一点。例如对于不可用的控件，我们习惯性的将其呈现灰色。但是，如果色彩运用不当，会严重影响设计的形式和功能原型构建，从而起到相反的效果。界面的可操作控件应该在视觉上与非操作区域区分。当然，不要把色彩当作传递信息的唯一途径，因为人口中的相当一局部人色觉很弱。用伪三维图像给人一种手动启示的感觉，也许是对控件进行比照最有效的形式。如赋予可点击和可拖动的按钮和其他工程突出的外观

7、，而数据输入域如文本凹进的外观。这些技术提供了维度比照。除了启示的维度以外，色调、饱和度、亮度值都能进行调整，来区分控件和背景，或者将控件在逻辑上组织在一起。我们必须知道，单纯使用色调比照有风险，因为对颜色有感知缺陷的人无法获取这类信息，而饱和度和亮度是更平安的选择【5】。2.2容错原那么一般来说，设计人员没有把人的过失这一因素考虑在内，设计出的产品容易造成操作上的失误，或使操作者难以发现过失，即使发现了，也无法及时纠正。以下是Donald A.Norman提出的设计人员应该注意的事项【6】：1、了解各种导致过失的因素，在设计中，尽量减少这些因素。2、使操作者能够撤销以前的指令，或是增加那些不

8、能逆转的操作的难度。3、使操作者能够比拟容易的发现并纠正过失。4、改变对过失的态度。要认为操作者不过是想完成某一任务，只是采取的措施不够完美，不要认为操作者是在犯错误。想方法设计出可以容错的系统，人们正常的行为并非总是准确无误，要尽量让用户很容易地发现过失，且能采取相应的矫正措施。软件应该在一定程度上鼓励用户进行探索，而可纠错性保证了用户不会在这一探索过程中付出严重的代价。2.3 启示原那么预设用途为用户提供了操作上的明显线索。平板是用来推的，旋钮是用来转的，狭长的方孔是用来插东西的，球是用来抛掷或上下弹跳的。如果物品的预设用途在设计中得到合理利用，用户一看便知如何操作，无须借助任何的图解、标

9、志和说明。在日常用品的设计上是如此，在软件界面交互的设计上亦是如此。著名的心理学家 Norman 在?the Design Everyday things?(中文版译作?好用型设计?)提到一个很有意思的模型。如图2-3，设计模型是指设计人员所使用的概念模型，用户模型是指用户在与系统交互作用过程中形成的概念模型，系统表象基于系统的物理结构包括用户使用手册和各种标识。设计人员希望用户模型与设计模型完全一样，但是设计人员通常没法与用户直接交流，必须通过系统表象这一渠道。如果设计表象不能清晰、准确地反映出设计模型，用户就会在使用过程中建立错误的概念模型。系统表象的不完全或自相矛盾原型构建，都会给用户带

10、来麻烦【6】。图2-3 Norman 的心理模型图2-4 改良后的心理模型在Norman 的这张图中，他强调了用户心里的概念模型与设计创造物之间的交互，但是我认为设计师与他构建设计创造物之间设计师与用户之间也需要有很好的交互，所以从设计师的角度出发，我改良了这个模型。使之更系统全面的反映出用户、设计人员和系统三者之间的交互关系。正如前面所说的，设计人员通常没法与用户直接交流，所以，设计师只能观察现有产品与用户之间的交互行为或者观察用户生活找到设计的灵感，然后构建出一个系统表象与用户进行交互的过程，然后再使用这一虚构的原型，构建一个贴近用户模型的设计模型。这就是用户给设计师的虚拟箭头。接着通过系

11、统实现真正的表现模型，也就是用户直接接触到的模型。然而，在系统表现与用户正式见面之前，设计人员必须不断的与系统表现模型交互，测试其可用性和是否与设计模型相一致。在这迭代过程中不断的改良。这也解释了为什么交互设计流程中，原型构建是迭代进行的，而不是一蹴而就的。现在所倡导的要以用户为中心进行设计，就是要将用户包含到设计流程中去。设计师通过不断构建各种原型，将其作为系统表象的某些特性与用户进行交互，通过观察用户与原型之间的交互过程与用户访谈，有经验的设计师将得到进一步迭代设计的有价值的线索，这就是通过系统表象反应设计师的箭头所指。在软件界面设计中，控件是最主要的交互手段，所以控件是否具有良好的引导用

12、户操作的效果尤为重要。许多界面设计师喜欢寻找适宜的隐喻作为引导，他们认为，如果界面充满用户熟悉的实际对象图案，用户会更容易学习。但是，刻意遵照隐喻会将界面和物理世界的事物不必要的绑在一起。而且，没有那么多好的隐喻，它们的可扩展差。其次，用户对隐喻的认知能力经常值得疑心，特别是在跨越文化边界时。隐喻，尤其是物理隐喻和空间隐喻在设计大多数基于软件的产品时，有着很大的局限性。这时，习惯用法提供了一个好的选择。所有的习惯用法都需要学习，但好的习惯用法只需要学习一次【5】。图2-3 各种拖拉条图2-3是几种不同类型的拖动条，其应用范围非常广泛。一个方块加一个长条原型构建，人们就会想去拖动它，这是基于习惯

13、用法，只要用户使用过一次，就不会忘记。甚至从来没有使用过的用户，也很容易发现这一操作方法。2.4反应原那么反应是控制科学和信息理论中一个常用的概念，其含义为：向用户提供信息，使用户知道某一操作是否已经完成以及操作所产生的结果【5】。翻开一个软件或执行一个命令，我们习惯性的看到鼠标呈沙漏状态。如果有一天我们双击了某个软件，却没有看到软件被翻开也没有发现鼠标有任何的变化，那么我们会认为双击太慢或者是其他某种原因导致我们并没有成功的传递翻开的命令，而再次执行双击操作。相信大多数用户都会这么做。这样的结果是，导致系统运行更慢，最后一下翻开多个相同的窗口，给用户更多没有意义的附加操作，甚至会吓到用户。所

14、以，反应不管在什么时候，都是非常重要的。3交互设计中的原型构建相对于传统工业设计关注于产品的功能和形态而言，在交互产品设计实践中，设计师更加关注影响用户行为与习惯的各种因素，如何使用户在交互过程中获得良好的体验。为此，设计团队往往需要根据创意概念构建出一系列的装置，以不断验证想法，评估其价值，并为进一步设计深入提供根底与灵感。在交互设计中，一般把这样的帮助我们与未来产品进行交互，从而获得第一手体验，并开掘新思路的装置，称之为原型;，这个构建与完善的过程，称之原型构建;。 事实上，原型的范围相当广泛，任何东西都可以被认为是原型。从纸面上的图表到复杂的电子装置，从简陋的纸板模型到精密加工而成的金属

15、装置。总之，原型是任何一种帮助我们尝试未知，不断推进以到达目标的事物。原型作为一种设计工具与方法，自身有着一定的客观规律，遵循这些规律原型构建，有利于我们理清思路，提高设计效率，在具体实践中取得事半功倍的效果。3.1原型构建的方法1人物角色人物角色的设定是现在交互设计中最常使用的原型构建方法。我们最有效的工具很简单：精确描述用户和用户想要完成的事，技巧在于如何确定和使用这些描述。实际的解决方法看似无关紧要，但是在每个案例里都非常有力且有效。我们编造虚假用户，然后为它们进行设计。我们将编造的虚假用户称为人物角色;。这些角色是进行良好交互设计的根底。人物角色是针对系统目标群体真实特征的勾勒。每个人

16、物角色都是一个原型代表的是一群真实的人物。人物角色概括了用户研究的发现，并使得研究成果栩栩如生。因而从某种意义上来讲，企业可以根据这些人物角色，而不是企业本身的需求，来做出相关的决策。但是，很重要的一点是，人物角色的根基是调查研究。如果您没有证据来支撑人物角色的创造，那么您创立的这些用来代表用户的虚构人物就是薄弱、虚假而最终难逃失败命运的。2场景脚本通过构建场景原型，可以为设计师提供一个快速有效的方法来设想设计概念的发生环境。一个典型的场景构建需要描述出人们可能会如何使用所设计的产品。并且在场景中，设计师还会将前面设定人物角色放置进来，通过在相同的场景中设计设置不同的人物角色，设计团队可以更容

17、易发现真正的潜在需求。构建场景原型可以通过比拟常用以及简便的方法是直接通过文字表述，记录下关键点。4交互设计实验互联网在中国的开展和逐渐普及，不仅改变了中国社会的经济结构，也改变了普通百姓的生活方式，网络化生存的理念正在变得不可或缺。笔记软件悄悄进入了人们的生活。现市场上已有多种笔记软件，如Onenote、Evernote、Mybase 、Surfulater和考拉宝等。它们在文件管理，信息获取，速度，软件大小上各有自己的优势。91Note是由网龙公司研发推出的一款新的笔记软件，在功能和交互设计上，都还不够完善。在这里，先对其功能点进行提取，再重新整合，改善交互设计方案。图4-1 91note

18、功能框架根据对91Note功能点的提取，可将该软件的功能分为如图4-1所示的4个大功能模块：1、文件管理模块。2、速记模块。3、软件设置模块。4、信息提取模块。其中，每个大模块又包含多个小模块。文件管理是笔记软件最重要且最根本的功能。在91Note中，文件管理主要由阅读界面实现，可是阅读界面在交互设计上存在许多问题，不利于用户快速、有效管理文件。视频管理是信息提取下的一个功能模块，在操作流程和操作界面上都显得杂乱无章。所以，以下根据对功能模块和详细功能点的详细分析原型构建，对91Note笔记软件的阅读界面以及其下几个功能界面和视频管理界面的交互设计方案进行改良。4.1 91note阅读界面交互

19、方案设计图4-2 91Note阅读界面图4-2为现有91Note阅读界面，其分为标题栏，工具栏，侧边栏，列表区，浏览区和状态栏。工具栏分为三个子目录，但本文作者认为这是没有必要的，这不仅给用户带来附加操作，功能上的组合也杂乱无章，很多功能根本没有必要放在工具栏上。浏览区的评论设计与QQ聊天窗口相似，而实际上它并没有与其他用户共享该文件，这里的评论类似于看书时在旁边写下的一条注释。这样的设计容易让用户产生错误的心智模型。在文件查找流程中，我添加了类型查看的操作，因为文件本身有类型的不同，而且在许多软件中都提供了按类型分类的功能，用户想要根据类型来查找文件是符合情感与逻辑的，所以，本文作者认为操作

20、上应该要有按类型查看的功能。图4-5 修改后的91Note阅读界面图4-5为修改后的91Note阅读界面，与原91Note阅读界面相比，修改后的界面更为清晰简单。这里，主要从以下几个方面对其进行改良。1、功能分类91Note的功能点并不是很多，完全可以在一个界面内完全的表现出来。修改后的界面将三个菜单下的功能提取到一级界面，一些普通的文件编辑命令，如重命名、删除、全选等，放到右键菜单中，对于长期使用Windows系统的用户，相信都很习惯这一用法，也习惯了在右键菜单中寻找某些属性。原搜索功能被隐藏在笔记;菜单下，这是非常不符合逻辑的。搜索是一个十分常用的功能，但是在原设计中不但操作过程繁琐，也不

21、易于发现，在功能分类上也存在很大的问题。在改良后的界面中，将搜索功能放在界面的右上角，这符合用户的习惯用法。将导入、导出文件和截图等功能归到同一个子菜单下，只要鼠标经过就弹出子菜单，在不增加用户点击次数的情况下，简化页面复杂度原型构建，并且分类明显，易于用户查找。2、功能简化在改良后的界面中，还取消了文件修改时间;的功能，原修改时间功能包括：创立日期和主题日期即最后修改日期的修改。而修改日期在编辑文件内容后会自动修改，完全没有必要手动修改，增加此功能反而容易让用户感到困惑。3、交互模式在改良后的界面中，只要鼠标经过笔记列表中的文件，标签列就会出现一个加号。这样一个简单的符号很容易让人意识到是添

22、加标签，这不但简化了操作，而且该符号只有在鼠标经过时才现，简化页面复杂度。之前已经说过，这是一个单用户操作界面。虽然有网络同步功能，但其他用户并不能共享该用户所拥有的文件。所以，以对话框的形式出现容易使用户产生错误的心智模型，以为可以和其他用户交换意见。按照大多数用户的阅读情况可以知道，用户不会频繁地对同一篇文章做出不同的评论。所以这里将发表评论的文本框隐藏了起来，增大用户的阅读空间。但是，发表;按钮放在显而易见的地方，易于用户发现点击。4.2 91note笔记属性界面交互方案设计图4-7 笔记属性窗口图4-8 修改后的笔记属性窗口文件的属性很多，但是这里只列出了两个，而且标题在用户查看属性前

23、就已经非常清楚了，所以用户如果翻开属性窗口就只有一个目的，那就是查看文件的存放路径。而在实际操作过程中，用户显然不只希望这样。而且这里将属性放在了文本框里，背景以灰色呈现，很容易认为文本框是可以输入的，以至产生错误的心智模型，认为该属性是可以被修改的，这样的设计只会让用户感到迷茫。图4-8，基于以上点对属性窗口做了修改。4.3 91note标签设置界面交互方案设计图4-9 标签设置窗口图4-9为标签设置窗口，在这个窗口中，用户既可以为文件添加、删除标签，又可以通过添加、删除、重命名标签对标签库进行管理。但是该窗口第一次看上去让人不知所措。添加标签按钮很容易让用户误认为是给文件添加标签，而实际上

24、它是在标签库中创立新的标签。而按钮文本上的选中;是代表在复选框里打钩还是聚焦在上面就可以了，也模糊不清。不能够很好的引导用户进行操作。考虑用户正常设置标签的流程，在此对标签设置窗口进行改良。图4-11 修改后的标签设置窗口图4-11为修改后的标签设置窗口，这里标签库和已添加标签用列表形式显示原型构建，使操作结果清晰、可见。将为文件添加、删除标签和为标签库添加、删除标签分开。虽然左下脚的按钮没有标明是为标签库添加、删除标签，但是根据格式塔;心理学，用户很容易的将它与标签库联系起来。这里的删除并不只能删除标签库中的标签，也可以从已添加标签中直接永久删除标签。这不但减少用户的操作步骤，而且可以防止用

25、户在快速操作过程中发现删除按钮不可用而感到困惑。确认删除文件;窗口让用户有足够的时间取消误删操作。4.4 91note视频管理界面交互方案设计图4-12 视频捕捉窗口和视频下载管理器窗口图4-12为91Note的视频捕捉和视频下载管理器窗口。两个界面分别由视频捕捉;和下载任务;两个按钮进入，这里视频下载管理器窗口名字和下载任务违反了一致性原那么，用户容易感到不解，为什么点击了下载任务按钮弹出的却是视频下载管理器窗口。而下载管理界面除了开始、暂停、删除下载任务外，并没有其他的功能。如果没有正在下载的任务，那么翻开这个窗口是没有方法进行任何操作的，这很容易让用户感到困惑。视频捕捉只是翻开视频地址，并没有下载。如果用户可以清楚的输入要捕捉的视频地址，那么要下载的可能是非常大的。如果只是要在线观看，直接翻开浏览器可视的界面范围会更大，而不必在这里观看。考虑用户下载管理的习惯流程，在此对视频捕捉窗口和视频下载管理器窗口进行改良。结论及未来的工作在软件开发过程中，除了技术功能上的实现外，产品的用户体