浅谈人机界面设计一.docx
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浅谈人机界面设计一
浅谈人机界面设计
（一）
一、选题目的和意义
选题的目的：
由于受传统观念的影响，很长一段时间里，人机界面一直不为软件开发人员所重视，认为这纯粹是为了取悦用户而进行的低级活动，没有任何实用价值。
评价一个应用软件质量高低的唯一标准，就是看它是否具有强大的功能，能否顺利帮助用户完成他们的任务。
近年来，随着计算机硬件技术的迅猛发展，计算机的存储容量、运行速度和可靠性等技术性能指标有了显著的提高，计算机硬件的生产成本却大幅度下跌，个人计算机日益普及。
新一代的计算机用户，在应用软件的可操作性以及软件操作的舒适性等方面对应用软件提出了更高的要求除期望所用的软件拥有强大的功能外，更期望应用软件能尽可能的为他们提供一个轻松、愉快、感觉良好的操作环境。
这表明，人机界面的质量已成为一个大问题，友好的人机界面设计已经成为应用软件开发的一个重要组成部分。
选题的意义：
通过写人机界面设计论文使我更加全面的了解和掌握关于有关人机界面设计的知识，来更好重视人机界面在开发软件过程中的重要性，并且希望通过这次的实践来运用所学知识，来培养我的动手能力和运用能力，故选择浅谈人机界面设计作为我的毕业课题。
二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势
随着人机界面设计地位的重要性，使得有原来的主要以早期的能用型，中期的门户型，向现在的思索型转变，使得人机界面的设计做到“想用户之所想，急用户之所急”，最终形成良好的人机界面。
国外界面设计发展趋势分析近些年，各个国家都将“人机界面”列为最重要的研究和发展课题。
尤其是美国和日本两个超级大国。
美国斯坦福大学的两位学者ByronReeves和CliffordMass经过多年共同研究提出了媒体等同理论。
他们通过探讨人与媒体的关系、人与计算机的关系之后，得出这样一个结论：
媒体的经历和现实的经历是等同的。
并认为媒体不仅仅是工具。
媒体受到礼貌地对待；媒体能侵占我们的身体空间；媒体有着与我们一样的个性；媒体可做一个队友；媒体也有性别的不同。
媒体能激发感情，需要我们的注意。
使我们害怕，能影响记忆力，还能改变人们固有的观点，媒体是我们社会的积极参与者。
这一理论对人机界面设计的发展有着重大的启示和意义。
从现在的需求形式来看，该课题的研究会日趋广泛，这方面的研究会曾出不穷，优秀的良好的人机界面的设计越来越会受到大家的青睐！
三、课题设计方案[主要说明：
研究（设计）的基本内容、观点及拟采取的研究途径。
]
1.研究的基本内容：
人机界面的定义以及人机界面设计的定义。
人机交互、人机交互风格。
人机界面设计的存在以及人机界面设计存在的方法论意义。
人机界面的历史、现状和未来。
人机界面设计所遵循的一些原则，包括一般性原则、信息显示的原则、输入数据的原则和人机界面设计中的认知原则。
人机界面设计过程中遇到的设计问题？
人机界面设计的过程。
对人机界面设计的评价和评价的方法。
对未来人机界面设计的展望。
2.基本观点：
人机界面设计可以使人们对人机界面设计过程中应该注意的问题进行了解、和达到最终解决人机界面设计中遇到的问题。
通过了解人机界面的历史和现状，对人机界面的未来的发展趋势提出一些自己的看法和思想。
人机界面设计从设计的方法、设计的原则、未来设计的情况等提出了许多新的要求，力求使得设计出来的界面更加符合用户的需求，努力向“用户自由”的人机界面方向去设计。
3.方法：
首先要明白写这个题目的意义，也就是为什么写这篇论文。
了解完这个以后，然后就对该题目搜集相关的资料，对这个方面的知识有个初步的了解和认识，接着采用有浅到深，逐步推进，深入思考的方式对该问题进行研究和论述。
在文章中一定体现出这篇文章的主旨，设计过程中遇到的问题，以及解决的方法等。
在写论文的过程中要不断的学习和总结，对一些问题提出自己不同的看法和观点，最终做到写这篇文章的目的和意义，也使自己在这方面有所提高和帮助，为以后的继续学习提供更好的参考价值。
四、计划进度安排[主要说明：
起止时间及分阶段的进度要求。
]
起止时间：
2006年1月1日—2006年1月13日
进度安排：
搜集资料，熟悉相关内容，完成毕业设计开题报告。
起止时间：
2006年1月13日—2006年4月31日
进度安排：
对该题目进行综合全面的分析，形成自己的观点和想法，达到对该问题的全面了解和掌握。
并在论文的写作过程中不断的完善写作的质量。
起止时间：
2006年4月31日—2006年5月20日
进度安排：
整合汇总，提交。
五、主要参考文献
[1]（美）R.J.Torre著．张林刚，梁海华译．用户界面设计与开发精解．清华大学出版社．2002.
[2]微软中国研究院的硬件兼容性参考资料．桌面管理界面技术范围．2.0版．
[3]微软中国研究院的硬件兼容性参考资料．颜色管理与Windows操作系统Web页面．
[4]罗仕鉴，朱上上，孙守迁．人机界面设计．机械工业出版社．2002.
[5]唐荣锡，汪嘉业，彭群生，汪国昭．计算机图形学教程．科学出版社．2005.
[6]梁景红．个性化网页设计与鉴赏．西安电子科技大学出版社．2003.
[7]王坚，董士海，戴国忠．基于自然交互风格的多通道用户界面模型．计算机学报．1996.
[8]王坚，董士海，戴国忠．人机交互和多通道用户界面．科学出版社．1999.
[9]张海藩．软件工程导轮．清华大学出版社．2003.
[10]德州学院教务处..附件:
毕业论文（设计）格式参考样例.2006.
摘要：
近年来，随着计算机硬件的快速发展，新一代的计算机用户，在应用软件的可操作性以及软件操作的舒适性等方面对应用软件提出了更高的要求，除期望所用的软件拥有强大的功能外，更期望应用软件能尽可能的为他们提供一个轻松、愉快、感觉良好的操作环境。
因而人机界面质量已经变的相当重要，则人机界面设计也逐渐盛行和受人们欢迎。
基于使界面做到“想用户之所想，急用户之所急”，本文对人机界面定义、人机界面设计的定义、人机交互的风格、人机界面设计存在的方法论、人机界面的历史、现状和未来、人机界面设计遵循的原则、人机界面设计中常见的设计问题、人机界面设计的过程、人机界面设计的评价、对人机界面设计的展望等进行了综合全面的阐述。
关键字：
人机界面，人机交互，风格，原则，方法论，评价
1引言
当打开某一个网站或者拿到一个软件产品时，不论从整体框架结构设计、综合布局、色彩搭配、图文效果、视觉效果等各个方面都给人们留下深刻的印象，可以说简直是心动，而且整个界面看上去特别舒服惬意，使人不自觉的阅读，不，而应该是欣赏每一个部分、每一个细节，使人能从心理上、思想上不自觉的“深陷其中”。
而又打开另外一个与其功能差不多甚至在功能上与前一个相比还很全面的网站或者拿到另外一个类似的软件产品时，如果第一印象就不好，那么心情上也就不愿去多看一眼，其实是从心理上就已经厌倦了，要是再勉强自己去“欣赏”那简直是非常的困难了。
例如如果有两款手机，性能差不多，而第一款比第二款要美观很多那么您将选择哪一款呢？
当然是美观的那一款了。
为什么会出现这样的反差呢？
这些反差又是怎样造成的呢？
等等会有一系列问题困扰人们。
经过本人的考察和印证原来真正的原因是——人机界面设计。
您想了解关于人机界面设计的有关的问题吗？
您想解决上面的问题吗？
那还等什么呢，请您继续往下阅读所有的问题就迎刃而解了。
2人机界面设计的概述
当今时代的种种迹象使人们不得不意识到这一时代的特殊性，而且每一个现代人的思想和生活方式都摆脱不掉高科技不断的冲击和影响。
人们每天的日常生活中越来越多的时间是与电子机器及非物质类数据（计算机、家用电器、手机、网络等等）打交道，这些新生事物成为人们生活中不可缺少的一份子。
试想一下如果某天所有的网络都被拆除了，人们也许不知道该如何继续工作，很多人将无事可做；所有的手机都没有了信号，人们或许不知道该如何与家人和朋友联络，可能到那时全世界将不再拥有秩序。
于是，随着这些高科技产品在人们生活和工作中的地位越来越重要的同时，也使人与物之间的交流媒介——人机界面——经历着革命性的变化。
那么什么是人机界面呢？
下面给予解释。
2.1人机界面的定义
界面是产品或系统与用户之间的桥梁。
它是用户使用产品所要达到目的的手段，也是产品向用户展现产品自身功能和体现满足用户相关需求的途经。
界面是两种或多种信息源面对面交汇之处，是传递和交换信息的媒介和平台。
则人机界面就是人与计算机之间进行通信的媒介和平台。
而好的人机界面美观易懂、操作简单且具有引导功能，使用户感觉愉快、增强兴趣，从而提高使用效率。
人机界面也是计算机学科中最年青的分支学科之一。
它是计算机科学和认知心理学两大科学相结合的产物，它涉及当前许多热门的计算机技术，如人工智能、自然语言处理、多媒体系统等等，同时也是吸收了语言学、人机工程学和社会学的研究成果，是一门交叉性、边缘性、综合性的学科。
而随着计算机应用领域的不断扩大，广大的软件研制人员和计算机用户更加迫切地需要符合“简单、自然、友好、一致”原则的人机界面。
事实上，几乎所有优秀的系统设计和成功的软件产品都必定涉及到友好的人机界面，所以人机界面正作为一支年轻的计算机科学的分支才以飞快的速度向前发展。
2.2人机界面设计
了解完人机界面的定义以后您也许会问，那怎样来设计人机界面呢？
这就是所说的人机界面设计。
人机界面设计可理解为广义的人机界面设计和狭义的人机界面设计。
狭义的人机界面是计算机系统中的人机界面，又称用户界面，狭义的人机界面设计就是对该狭义的人机界面的一种动态的设计过程。
狭义的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。
下面是关于狭义的人机界面图：
图1狭义的人机界面
从广义的人机界面角度来讲，它主要是研究人与机关系的合理性。
而广义的人机界面设计就是对该广义人机界面的一种动态的设计过程。
人机界面中的“人”是指作为工作主体的人，包括操作人员、决策人员等等。
人的生理特征、心理特征以及人的适应能力都是重要的研究方向。
人机界面中的“机”是指人所控制的一切对象的总称，包括人操作和使用的一切产品和工程系统。
设计满足人的要求、符合人的特点的“机”，是人机界面设计探讨的重要问题。
下面给出了广义下的人机界面图：
图2宏观的人机界面
不论狭义的人机界面设计还是广义的人机界面设计，设计者都应该“以人为中心”的理念贯穿到设计的过程中去，只有这样的人机界面设计才越来越受到用户的欢迎。
下面主要是关于狭义的人机界面设计的讲解和认识。
2.3人机设计界面
有的人也许会遇到人机设计界面这个词，心想是不是与人机界面设计是一会事呢？
如果不是，那两者之间又有什么样的联系和区别呢？
下面来解决您的烦恼。
人机设计界面最终的是呈现给我们的是界面，是一个静态的界面而已。
而界面的说法以往常见的是在人机工程学中。
“人机界面”是指人机之间相互施加影响的区域，凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机界面，或者说是人们通过各种方面综合而达到感觉（视觉、触觉、听觉等等）和情感等多方面满足用户在人机交互过程中一层界面。
反映着人与物之间的关系。
而人机界面设计是对人机界面的设计过程，是一个动态的过程。
人机界面设计的过程中要以人的尺度（应有作为自然人的尺度，还应有作为社会人的尺度）为出发点，从人的文化、审美观、价值观等多方面考虑，最终设计成能够被从生理上、心理上、环境上等接受的界面。
人机设计界面是人机界面设计的最终的过程，两者不能混为一谈，两者既有区别又有一定的联系。
最终通过人机界面设计来完成“想用户之所想，急用户之所急”的人机界面。
3人机交互
3.1人机交互及其特点和人机交互中的三要素
人机交互在人机界面设计中占有重要的一方面，先了解一下人机交互的定义。
人机交互是研究人、计算机以及它们之间相互影响的技术。
人机交互是人与计算机系统之间的通信，它是人与计算机系统之间进行各种符号和动作的双向信息交换。
这里的“交互”定义为一种通信，即信息交换，而且是一种双向的信息交换，即可有人向计算机输入信息，又可有计算机向使用者反馈信息。
这种信息交换的形式可以采用多种方式出现，例如键盘上的击键，鼠标的移动，显示屏上的符号和图形等，也可以用声音、姿势或身体的动作等。
人机交互有两个显著的特点：
（1）信息反馈：
人能够及时地把信息传递给对象，对象能把信息及时反馈给人，并且人能够根据反馈的信息做出判断。
（2）人的参与性和主动性：
人是交互过程中的参与者，具有接受、判断、决策和操作的权利，同时也是主动的，而不是被动地接受信息。
人机交互过程中也需要一定的要素来支持，通过归纳和总结大体上要需要以下三种要素：
（1）人的要素
在人机交互过程中人是必不可缺少的，也就是不能缺少使用者。
人的要素这方面主要是用户操作模型，与用户的各种特征，喜好等有关。
任务将用户和计算机的各种行为有机的结合起来。
（2）交互设备
人机交互过程中交互设备也是不能缺少的，例如，图形、图像输入输出设备，声音、姿势、触觉设备，三维交互设备等，而且这些交互设备也在不断的完善中，使得在交互过程中达到最佳的状态和效果。
（3）交互软件
交互软件是交互计算机的核心。
三个要素是相辅相成的，缺一不可的，只有三种要素的要求都达到一定的标准，最终才能真正的做到良好、友善的人机交互。
3.2人机交互的风格
上面的讲到了人机交互的特点和要素，那人机交互的风格又有哪些呢?
现在计算机系统的人机界面应该具有以下几种风格：
（1）所见即所得
在图形系统中一般能做到，即在屏幕上所见到的设计结果和用硬拷贝所得的输出结果是一致的。
用文字处理的软件常常做不到这一点。
例如为了使某些字符是粗体或不同大小必须在这些字符前放上特殊的符号。
在屏幕上看不到字体的不同，只能看到字符前的一些特殊标记，只有在最后打印出的结果才能反映出字符的不同。
（2）直接操作
直接操作是对对象、特性及关系等操作时用户可得到一种直观及形象的表示，以说明这个操作是正确地被执行了。
例如在Windows中用光标拖动文件名从一个目录下拖动到另一个目录以表示拷贝或移动。
（3）菜单
通过借助于菜单，可以更加简单方便有效的来操作计算机的一些功能。
（4）图形符号驱动
图形符号驱动的目的是要用户不需要专门学习及其记忆便可借助于菜单选择来运行系统。
要做到这一点最主要的是要设计好图形符号，使它一看便知道它代表什么操作。
在MicrosoftWord中输入数学公式的Equation模块的图形符号是一个很好的例子。
它充分利用数学符号的特点使用户一看便知道它想代表的操作。
但大部分软件中的图形符号常常看不明白它代表的操作。
幸亏目前对图形符号又产生了新的技术，当光标在图形符号上停留数秒钟后，在该图形符号的下方会出现一段对这图形符号的文字说明以解除用户的困惑。
4人机界面设计的存在以及人机界面设计存在的方法论意义
4.1人机界面设计的存在
人机界面是不是只要满足人们说需求的功能要求就行了呢？
是不是有必要花费大量的时间和精力去对人机界面进行专门的设计呢？
这就是所说的人机界面设计的存在性。
那用户与界面又是什么关系呢
下图能充分说明两者之间的关系：
图3用户和界面的关系
设计是人工物的内部环境（人工物自身的物质和组织）和外部环境（人工物的工作或使用环境）的接合，所以设计是把握人工物内部环境与外部环境接合的学科，这种接合是围绕人来进行的。
“人”是设计界面的一个方面，是认识的主体和设计服务的对象；而作为对象的“物”则是设计界面的另一个方面，它是包含着对象实体、环境及信息的综合体，就如我们看见一件产品、一栋建筑，它带给人的不仅有使用的功能、材料的质地，也包含着对传统思考、文化理喻、科学观念等方面的认识。
所以分析“物”也就分析了设计界面存在的多样性。
为了便于认识和分析设计界面，可将设计界面分类以下几个部分为：
（1）功能性设计界面
功能性设计界面接受物的功能信息，操纵与控制物，同时也包括与生产的接口，即材料运用、科学技术的应用等等。
这一界面反映着设计与人造物的协调作用。
其优点为易于操作。
（2）情感性设计界面
情感性设计界面表示为物要传递感受给人，取得与人的感情共鸣。
这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。
情感把握在于深入目标对象的使用者的感情，而不是个人的情感抒发。
设计师投入热情，而不投入感情，避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。
这—界面反映着设计与人的关系。
其优点为感觉突出。
（3）环境性设计界面
环境性设计界面即外部环境因素对人的信息传递。
任何一件或一个产品或平面视觉传达作品或室内外环境作品都不能脱离环境而存在，环境的物理条件与精神氛围是不可缺少的界面因素。
其优点为易于理解。
上面论述中给出了三种设计界面以及它们的优点，则三种界面与人机界面之间的关系又是怎样的呢？
下图给出了形象的表示：
图43种界面与人机界面的关系
应该说，设计界面是以功能性界面为基础，以环境性界面为前提，以情感性界面为重心而构成的，它们之间形成有机和系统的联系。
可以清楚的了解到光是满足用户的功能性设计界面越来越不能完全满足人们对人机界面设计要求的不断的提高，因而专门的人机界面设计是必要的，而且是相当必要的，是软件开发过程中所不可缺少的一个环节。
4.2人机界面设计的方法论
既然人机界面设计有其存在的必要性，那么用来产生友好的用户界面，就需要一定的设计方法和技术。
方法论就是认识世界和改造世界的根本方法，则人机界面设计的方法论就是对人机界面设计的认识和设计的根本方法。
综合各方面的条件，人机界面设计的方法与技术主要有以下几种：
（1）经验法：
因为对于人机界面设计还是主要依靠设计者的经验，所以经验法就是根据设计者长期以来对人机界面设计以及对未来人机界面潮流敏锐的捕捉一种方法。
（2）软件心理学、环境因素设计法。
人机界面设计是一项非常复杂的过程，需要其它的学科的支持，因而软件心理学、环境因素设计法就是一个根据用户的心理和所使用的操作环境出发的一种方法。
（3）多方参与设计法。
前面讲到人机界面的设计还要牵扯到人机工程学、心理学、人的因素学、社会学、语言学等多方面的知识，因而建议有牵扯到这些学科的多方来参与设计。
（4）以用户为中心的设计方法
人机界面设计是系统设计过程的一部分，所以必须结合到现代系统开发方法中去。
目前的系统开发方法对界面设计问题和用户关注太少或者根本没加注意，以致用户批评仍持续不断。
界面设计共同课题是让用户关心和介入，其目的在于促进人在系统开发中的参与和作用。
其用户为中心的设计方法应该体现以下几个方面：
（a）用户参与设计——人机界面设计的目的就是使的设计的界面上的东西更好、更方便、更有效的传达给用户。
如果用户能积极的参与到设计过程中去，并进入设计组共同决策，那么就使得设计的界面做到“用户之所想，用户之所需”。
（b）以用户为中心设计——系统设计必须根据用户的需要来确定，而不能由功能过程需求或硬件限制等来推动。
（c）原型设计——人机交互特别强调，在设计期间必须注意原型及其细化周期的概念。
4.3人机界面设计的方法论意义
从上面的人机界面设计的方法论中可以看出人机界面的设计要突出人在设计中的重要作用，而不能以功能论来评判设计。
“功能决定形态”曾是20世纪上半叶的设计格言，但它的提法是片面的。
这是因为：
（1）功能不是单一的，它包括使用功能、审美功能、社会功能、环境功能等。
过分追求单一的功能会导致将许多重要内容（装饰性、民族性、中间性）被排斥掉。
而且有些内容并不是“功能”的概念所能包括了的，更何况物质和精神的内容也并不是完全的融洽在一个统一体中，随产品的不同、时期的不同，它们各自的主次地位也随之变化。
在现今信息技术高度发展的时代，情感因素越来越成为设计的主要方面。
物质意义上的功能在保持其基础地位的情况下，却日益不能代表情感诉求的表述。
（2）按“形态服从功能”而设计的产品，对于不熟悉它的使用者来说是难以理解的，产品要为人们所理解，必须要借助公认的信码，即符号系统。
（3）满足同一功能的产品形态本来就不是唯一的，像汽车等成熟的产品，年度换型计划等措施成为商品经济中日益不可避免的现象。
社会经济发展到一定程度，才能出现设计的专业需求，而这时人们的基本物质需求已能满足，简单地以物质性功能来决定设计是不恰当的。
相反，设计界面体现了人—物之间交流信息的本质，也是设计艺术的内涵，它包括了设计的方方面面，明确了设计的目标与程序。
5人机界面的历史、现状和未来
人们对人机系统关系的认识问题，伴随着人机关系基本观点的变化由来已久。
自从计算机诞生半个世纪以来，人机交互技术经历了巨大的变化，经历了人机界面的历史（命令语言用户界面）、现状（图形用户界面、直接操纵用户界面、多媒体用户界面）和未来（多通道用户界面、虚拟现实技术下的用户界面），并且能了解到各个界面下的优缺点，具体的变化如下：
（1）命令语言用户界面
因为刚开始发明计算机时，由于各方面的限制，因而使得计算机只能识辨机器语言，而对应下的用户界面也是低级语言形式的用户界面。
DOS界面就是一个典型的命令语言用户界面，下图就是一种DOS命令语言用户界面，通过书写一定命令，可以操作计算机，下图通过一定的命令可以显示出d盘下的lixianling文件夹下的文件和目录数：
D:
cdd:
\lixianling
D:
\lixianlingdir
VolumeindrivedisYANGZIYONG
VolumeSerialNumberis6BE6-DCT5
Directoryofd:
lixianling
． DIR07-18-0516:
22
．． DIR07-18-0516:
22
LIXIANLING32EXE2,086,91210-03-0410:
41
LIXIANGLINGEXPCHM79,68410-03-0410:
41
LIXIANLINGEXE1,394,21210-03-0410:
41
LIXIANLINGEXPEXE802,81910-03-040:
59
SNTXT17,31902-03-0516:
42
LIXIANLINGERRTXT31701-01-046:
36
6file（s）4,381,263bytes
2dir（s）2,516,549,632bytesfree
D:
\lixianling
图5命令语言的用户界面
真正意义上的人机交互开始于联机终端的出现，此时计算机用户与计算机之间可借助一种双方都能理解的语言进行交互式对话。
根据语言的特点可分为：
（a）形式语言。
这是一种人工语言，特点是简洁、严密、高效，如应用于数学、化学、物理、音乐、舞蹈等各个领域的特殊语言，使得计算机语言不仅是操纵计算机的语言，而且也是处理语言的语言。
（b）自然语言。
自然语言是人类在其社会生活中发展出来的用来互相交际的声音符号系统。
现已发现数千种不同的自然语言。
在计算机运用中的自然语言的理解指的就是使计算机来按照这种语言所表达的意义做出相应的反应的机制，特点是具有多义性、微妙、丰富等等。
（c）类自然语言。
这是计算机语言的一种特例。
命令语言的典型形式的显著特点是动词后面接一个名词宾语，即“动词+宾语”，二者都可带有限定词或量词。
命令语言可以具有非常简单的形式，也可以有非常复杂的语法。
命令语言的典型形式的缺点是要求惊人的记忆和大量的训练，并且容易出错，使入门者望而生畏，但其优点是比较灵活和高效，适合于专业人员使用。
这种界面对于用户来说，可以是人机界面的历史了，从它的缺点来说，大多数的用户逐渐的把它归为人机界面的过去。
（2）图形用户界面
图形用户界面是当前用户界面的主流，广泛
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