人机界面设计

LOGO第七章人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计主要内容1.人机界面概述3.人机界面设计的测试与评价2.硬件人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计第一节人机界面概述一、定义人机界面是人与机器进行交互，即用户与机器互相传递信息的媒介，其中包括信息的输入和输出。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计1.广义人机界面人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计2.狭义人机界面狭义的人机界面是指计算机系统中的人机界面(Human—ComputerInterface，HCI)，称人机接口、用户界面（UserInthce)，它是计算机科学中最年轻的分支之一。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境。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计3、人机交互（人机界面学的一个分支）用户与计算机系统相互之间的通信。实现人与计算机之间通信的硬、软件系统即为交互系统。这里的“交互”即信息交换，包括计算机通过输出或显示设备给人提供信息，以及人通过输入设备向计算机输入有关信息。信息交换的形式有多种方式，如键盘、鼠标、显示屏幕上的符号或图形，也可以用声音、姿势或身体的动作等。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计二、人机界面学的起源1、面向人的科学人机界面学中面向人的知识和方法主要来自于人机工程学、心理学、哲学、生物学、医学等。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计2、面向计算机的学科面向计算机系统的知识和方法主要来源于物理、电学和电子工程、控制工程、系统工程、信息论和数理逻辑等。它们分别构成了现代计算机工业的两大基础领域：硬件工程和软件工程。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计三、人机界面的发展1、硬件人机界面学的发展工业革命电子技术的出现信息革命。18世纪末20世纪40年代网络技术的发展机器机械电子技术信息化浪潮设计风格出现结合人机工程学非物质化、信息化人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计2、软件人机界面学的发展计算机技术的迅速发展，人机界面学也随之迅速地发展起来。图形技术和图形用户界面技术的出现，启动了微型计算机蓬勃发展的大潮流。人机界面保持“简单、自然、友好、方便、—致”由此人文因素成为计算机产品中越来越突出的问题。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计一、人机界面设计程序第二节硬件人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计二、人机界面输入装置1、键盘键盘主要研究两个方面的问题：键盘的布局及键盘的外型尺寸。现有键盘存在四个方面的问题。键盘的外型尺寸影响人的操作和人体的生理健康。2、鼠标鼠标的两种基本操作；鼠标的操作方式3、触摸屏触摸屏的操作简单、直观、方便，适用于公共场所。4、光笔人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计三、人机界面输出装置包括视觉输出设备和听觉输出设备1、视觉显示器1）视觉显示器的类型2）影响显示器的因素——显示器特点、照明条件、外界环境、字符显示格式、显示屏显示布局等2、语音合成系统1）语音合成系统的功能——将计算机中任意出现的文字转换成自然流畅的语音输出。2）语音合成系统的局限性人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计常用显示技术的比较、选择人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计飞利浦47英寸RGBLED背光高清液晶电视爱普生采用有机EL显示屏的样机LCD/PDP/EL三派竞争与去年不同，LCD和PDP两强分割江山的局面被打破，有机EL显示技术成为第三股强劲势力投入平板显示竞争中。厚度为0.52mm的有机EL显示屏人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计有机发光显示器（OrganicLight-EmittingDiodeDisplay，OLED），根据使用基板的材质不同，OLED器件可以分为硬屏和软屏。与用玻璃作为基板的普通OLED显示器相比，柔软OLED（FlexibleOLED，FOLED）显示器有许多优势：可卷曲和折叠、更轻更薄、防撞击等。OLED:平板显示的明日之光爱普生8英寸有机EL显示屏人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计三星14英寸AMOLED显示屏厚度为0.37mm的AMOLED显示屏0.29mm人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计LG.飞利浦19.8mm厚的42英寸FullHD高清液晶电视人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计第三节人机界面设计的测试与评价人机界面评价就是把构成人机界面的软、硬件系统按其性能、功能、界面形式、可使用性等方面与某种预定的标准进行比较，对其作出评价。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计一、人机界面设计测试和评价的意义对用户界面的测试和评价可以起到以下作用:(1)降低产品或者系统技术支持的费用，缩短最终用户训练时间；(2)减少由于用户界面问题而引起的软件修改和改版问题：(3)使产品的可用性增强，用户易于使用；(4)更有效地利用计算机系统资源；(5)帮助系统设计者更深刻地领会以“用户为核心”的设计原则；(6)在界面测试与评价过程中形成的一些评价标准和设计原则对界面设计有宜导作用。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计二、设计准则设计准则应考虑以下几方面的问题：(1)系统前后的一致性；(2)菜单选择方式及可选项内容、填表、(3)提示、反馈、出错信息的内容；(4)各种术语、缩写、图符的内容、式样、对齐方式等的定义(5)色彩、亮度、闪烁、负象图等技术的使用；(6)各种输入输出设备的类型和使用；人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计(7)响应时间和显示速率：(8)命令语言的语义、语法、(9)系统控制的灵活性；(10)系统满足适当的功能：(11)可编程的功能键的使用(12)出错显示和恢复；(13)联机帮助和指导；(14)培训和参考资料。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计三、人机界面的测试在把系统推向市场之前，必须对系统各组成部分进行多次大小规模的先期测试。测试的一种形式是让领域专家使用该系统。常用的形式是选择预期的用户团体，试验对象必须具有代表性。针对不同的用户群体(如开发人员还是最终用户等)，制定精细的验收准则。在测试过程中尽早发现问题，即使是很小的缺陷，诸如拼写错误或前后不一致的布局也要尽快修改，使之最大限度地满足用户的需求。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计四、界面设计评价1、界面设计评价指标对于任何人机界面的评价均可以使用不同的三类评价指标，它们是：1）设计功能的评价着重评价系统实现的功能、待性、硬件环境等是否满足用户的需求。它通常由两条途径来实现，一种是面向用户的(任务方法)．另一种是面向系统的(特性方法)。2）设计效果的评价着重鉴别界面设计时用户以及用户与系统交互的影响，尤其注重用户需要多大的努力才能方便地运用系统的功能。3)设计问题的诊断专门诊断在系统的使用过程中出现的设计错误和问题问题范围的一种系统化方法。它和效果评价的不同点在于作用。一般地，它们通过人机之间的交互对话来观察界面没有预料的转折时，确认并调查交互时产生的错误。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计2、界面设计评价形式1）从设计评价的主体区分消费者、生产经营者、设计师、主管部门评价的侧重点不同，在实际评价中应尽量综合考虑这四个方面的因素。2）从评价的性质区分根据性质可分为定性评价和定量评价。3）从评价的过程区分根据评价过程可以分为理性评价和直觉评价。评价过程都是理性和感性相互结合的。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计2、界面设计评价形式1）从设计评价的主体区分消费者的评价多考虑价格、使用性、安全性、可靠性、审美性等问题。生产经营者的评价多从成本、利润、可行性、加工性、生产周期、销售前景等方面着眼。而设计师多从社会效果、环境，与人们生活方式提升的关系、宜人性、使用性、审美价值、时代性等综合性能上加以评价。至于主管部门的评价，在标准和范围上一般较接近于设计师的评价，但更偏重于方案的先进性和社会性，其评价的对象多为产品形式。在实际评价中，应尽量综合考虑这四个方面的因素。2）从评价的性质区分根据性质可分为定性评价和定量评价。定性评价是指对一些非计量性的评价项目，如审美性、舒适性、创造性等进行评价：定量评价则是指对那些可以计量的评价项目，如成本、技术性能(可以用参数和参数值表示)等所进行的评价。3）从评价的过程区分根据评价过程可以分为理性评价和直觉评价。例如，在价格或者成本上，方案便宜，这种判断是理性的；对于色彩问题，认为红色较蓝色好，则是宜来说，评价过程都是理性和感性相互结合的。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计第三节软件人机界面设计一、人机界面的用户分析1、用户分类根据用户是否培训可分为：①受训用户②未受训用户根据用户使用目的可分为：①最终用户②应用开发用户③系统开发维护用户根据用户个性可分为：①外向型和内向型②感知型和直觉型③理解型和智慧型根据用户是否为程序员可分为：①应用程序员用户②系统程序员用户③非程序员用户根据用户对计算机系统的熟悉程度、与应用领域的专业水平、使用计算机的频率可分为：①偶然型用户②生疏型用户③熟练型用户④专家型用户人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计2、用户模型1）用户概念模型——用户心理模型2）用户任务模型——用户未完成各种任务采取的有目的的行动过程3)用户知识模型——描述用户意识到的概念和学习到的技巧，由每个用户的知识形成的。4)用户特性模型5)设计者模型——设计者所理解的用户对系统的认识和期望6)系统模型——实际系统结构中所包含的用户模型。人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计二、软件人机界面的类型程序控制界面数据输入界面交互输出界面人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计1、程序控制界面设计其作用是接收用户命令，完成对计算机系统运行的控制。它包括命令语言、菜单、功能键、直接操纵、图符、窗口、自然语言等类型的界面。1）命令语言界面设计——专家型用户2）菜单界面设计3)直接操纵和WIMP设计4）功能键界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计2、数据输入界面设计1）数据输入的原则数据输入一致性、使用户输入减至最小、为用户提供信息反馈、用户输入灵活性、提供错误检测和修改机构2）数据输入方式3）填表输入界面设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计3、交互输出界面设计1）相应时间2）显示速率3）帮助界面设计4）出错处理的设计人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计三、软件人机界面的开发1、开发过程1）定义阶段2）构造阶段3）维护阶段人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计2、开发所考虑问题众所周知，软件是一种工具，而软件与人的信息交换是通过界面来进行的，所以界面的易用性和美观性就变得非常重要了，这就需要好好利用人机界面设计的原则及设计的方法。一般来说，完成软件人机界面设计需考虑以下问题：1）界面总体布局设计2）操作流程设计3）工作界面舒适性设计4）整体规划5）正规的分析规划人机工程学Ergonomics第七章人机界面设计3．设计评价方法1）经验性评价方法——当方案不多，问题不太复杂2）数学分析类评价方法——运用数学工具进行分析、推导和计算，得到定量的评价参数的评价方法。如名次记分法、评分法