人机界面设计李剖析

1、,人机界面设计,实践版,Human-Computer Interface Design,2,联系方式,授课人：李婷玉 Email: 874310719,推荐参考书,参考教材： 1. 钟中. 谁使唤谁：漫谈人机界面。清华大学出版社，2001，9 2. Jef Raskin.人本界面： The Humane Interface New Directions for Designing Interactive Systems 设计交互式系统的最新指示（影印版）机械工业出版社, 2002 年 9 月 3. 罗仕鉴等. 人机界面设计. 机械工业出版社，2002，9 4. Alan Dix; Janet Finlay. Human-Computer Interaction Second Edition Human-Computer Interaction 人机交互(第二版)(英文版). 电子工业出版社, 2003, 2 5. Jennifer Preece,Yvonne Rogers. Interaction Design Beyond Human-Computer Interaction (交互

2、设计超越人机交互) 电子工业出版社, 2003 年 7 月 6.董建明, 傅利民. 人机交互：以用户为中心的设计和评估. 清华大学出版社, 2003 年 9 月 7. Ben Shneiderman. Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer Interaction (Third Edition) (用户界面设计有效的人机交互策略 第三版). 电子工业出版社, 2004 年 4 月 8.陈启安. 软件人机界面设计.高等教育出版社, 2004-2 9. 董士海，王衡。人机交互。北京大学出版社，2004。6 10.李乐山 . Human-Computer Interface Design 人机界面设计 .科学 , 2004-8 11.郭亚军. 人机交互 .华中理工大, 2005-3 12. Alan Cooper, Robert M. Reimann. About Face 3.0: The Essentials of Interaction Design. Wiley, March 17,

3、2003 詹剑锋, 张知非(译). 软件观念革命交互设计精髓.电子工业出版社, 2005-05,你认为用户界面重要还是功能重要？ 你对目前的人机交互方式满意吗？ 你理想中的人机交互方式是什么？ 你认为人机交互和界面设计应该涉及那些内容？,5,你认为用户界面重要还是功能重要?,计算机系统是给人用的。以人为本 人机界面是形式，系统功能是内容。郎才女貌 人们对界面的重视程度会越来越高。相依相存,6,饮水工具的人机界面,7,杯子的人机界面,8,你对目前的人机交互方式满意吗？,老界面形式 一只眼睛 十 一个指头,9,The evolution that went wrong,10,你对目前的人机交互方式满意吗？,1. 命令语言用户界面 a. 形式语言 b. 自然语言 c. 类自然语言 2. 图形用户界面 图形用户界面和人机交互过程极大地依赖视觉和手动控制的参与，因此具有强烈的直接操作特点 3. 直接操纵用户界面 用户最终关心的是他欲控制和操作的对象，他只关心任务语义，而不用过多为计算机语义和句法而分心。对于大量物理的、几何空间的以及形象的任务，直接操纵已表现出巨大的优越性。 4. 多媒体用户界面

4、及多通道用户界面 5. 虚拟现实技术 身临其境(immerse) 多感觉通道(multi-sensory) 软件人机界面的形式与标准?,11,你理想中的人机交互方式是什么？,WYSIWYG 所见即所得 Direct Manipulation 直接操纵 User-Centered 以机器为中心以用户为中心 Virtual Environment 虚拟环境 Mobile Computing 移动计算 Pervasive Computing 普适计算 Ubiquitous Computing 无处不在的计算 Attentive Computing 侍候式计算,12,你理想中的人机交互方式是什么？,Affective / Perceptual computing 情感计算 Everyday computing 日常计算 Wearable Computing 可穿戴计算 Multymodel user interface(MMUI) 多通道用户界面 Network user interface(NUI) 网络用户界面 Intelligent user interface(IUI) 智能用户界面

5、Tangible user interface(TUI) 自然和谐的用户界面 knowledge user interface(KUI) 知识用户界面,13,你理想中的人机交互方式是什么？,那么，未来的用户界面是什么样子的，人与机器将以何种方式交互呢？ Things behind GUI？ 什么交互设备? 什么界面风格? 最好的人机交互界面就是用户感觉不到界面的存在， 即没有界面。,14,你认为人机交互和界面设计应该涉及那些内容?,机器和人的信息不对称 Human Cognitive Model and Behavioral Model NLU Machine Learning Computer Multimedia VR 界面表示模型 开发技术与工具 分析与评价,15,16,什么是人机交互？,人机交互（Human-Computer Interaction, HCI) 是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且围绕这些方面主要现象进行研究的科学。(ACM SIGCHI, 1992) 狭义的讲，人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，它主要包括两部分: 人到计算机的信

6、息交换 计算机到人的信息交换,17,18,19,20,什么是人机界面？,人机界面（Human-Machine Interface，HMI） 作为计算机系统的重要组成部分，主要是指人类与计算机系统之间的通信方式，它是人机双向信息交换的支持软件和硬件。,21,什么是交互设计？,交互设计（Interaction Design） 指的是“设计支持人们日常工作与生活的交互产品” 具体的讲就是关于创建新的用户体验的问题 其目的是增强和扩充人们工作、通讯及交互的方式。,22,1.1 什么是人机交互 1.2 人机交互与其他学科的关系 1.3 人机交互的研究内容 1.4 人机交互的发展历史及趋势 1.5 人机交互的应用,23,1.2 人机交互与其他学科的关系,人机交互技术与认知心理学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实技术密切相关。 认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论基础 多媒体技术和虚拟现实技术与人机交互技术相互交叉和渗透。,24,1.2.1认知心理学,28,1.2.2人机工程学,人机工程学是运用生理学、心理学和医学等有关知识，研究人、机器、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作

7、，从而提高整个系统工效的新兴边缘科学。 硬件人机工程学 软件人机工程学 同认知心理学一样，人机工程学也是人机交互技术的重要理论基础。,29,1.2.3多媒体技术,一般的，多媒体技术是指将正文、声音、图形、静止图像、动态图像等与计算集成在一起的技术。 多媒体技术通过引入动画、音频、视频等动态媒体，大大丰富了计算机表现信息的形式，拓宽了计算机输出的带宽，提高了用户接受信息的效率，使人们可以得到更直观的信息，从而简化了用户的操作，扩展了应用范围。,30,另外，由于多媒体所带来的信息冗余性，重复使用别的媒体或并行使用多种媒体可消除人机通信过程中的多义性及噪声。 多媒体技术丰富了信息的表现形式，不过目前多媒体技术的研究基本上限于信息的存储和传输方面，而对于媒体信息理解的研究并不充分。与人工智能技术结合，开展媒体理解和推理研究将改变这种现状。 多通道人机交互研究的兴起，将进一步提高计算机的信息识别、理解能力，提高人机交互的效率和用户友好性，将人机交互技术和用户界面设计引向更高境界。 多通道和多媒体都蕴含了多种通信通道的使用，区别在于系统内部信息所处的抽象层次的不同。多通道系统力求对语义的理解。,3

8、1,1.2.4虚拟现实技术,虚拟现实（Virtual Reality，VR）就是借助于计算机技术及硬件设备，建立高度真实感的虚拟环境，使人们通过视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感官在其中看、听、触、闻起来像真实的，以产生身临其境的感觉的一种技术。 虚拟现实技术有别于其他计算机应用技术的三个鲜明特征 真实感 沉浸感 交互性 自然和谐的交互方式是虚拟现实技术的一个重要研究内容，其目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式与虚拟世界中的对象进行交互。,32,三维交互设备,头盔式显示器 洞穴式立体显示器CAVE,立体眼镜 WorkBench,33,位置跟踪器 眼动跟踪器,墙式大屏幕立体显示器 数据服装,34,三维鼠标 三维跟踪球,触觉和力反馈装置 三维扫描设备,35,数据手套,三维游戏杆,36,虚拟现实中的交互是虚拟现实核心研究内容之一，但人机交互并不是虚拟现实的全部，复杂场景的建模、绘制等技术，也是虚拟现实非常重要的研究内容。,37,1.1 什么是人机交互 1.2 人机交互与其他学科的关系 1.3 人机交互的研究内容 1.4 人机交互的发展历史及趋势 1.5 人机交互的应用,38,1.3 人机交

9、互的研究内容,人机交互的研究内容十分广泛，涵盖了建模、设计、评估等理论和方法以及在Web、移动计算、虚拟现实等方面的应用研究与开发 人机交互三元素 人的因素 交互设备 交互软件,39,1.人机交互界面表示模型与设计方法,一个交互界面的好坏，直接影响到软件开发的成败。 友好人机交互界面的开发离不开好的交互模型与设计方法。 因此，研究人机交互界面的表示模型与设计方法，是人机交互的重要研究内容之一。,40,2.可用性分析与评估,可用性是人机交互系统的重要内容，它关系到人机交互能否达到用户期待的目标，以及实现这一目标的效率与便捷性。 人机交互系统的可用性分析与评估的研究主要涉及到支持可用性的设计原则和可用性的评估方法等。,41,3. 多通道交互技术（Multi-Modal）,在多通道交互中，用户可以使用语音、手势、眼神、表情等自然的交互方式与计算机系统进行通信。 多通道交互主要研究多通道交互界面的表示模型、多通道交互界面的评估方法以及多通道信息的融合等。 其中，多通道整合是多通道用户界面研究的重点和难点。,42,4. 认知与智能用户界面,智能用户界面（Intelligent User Interface，IUI）的最终目标是使人机交互和人人交互一样自然、方便。 上下文感知、眼动跟踪、手势识别、三维输入、语音识别、表情识别、手写识别、自然语言理解等都是认知与智能用户界面需要解决的重要问题。,43,5. 虚拟环境中的人机交互,“以人为本”的、自然和谐的人机交互理论和方法是虚拟现实的主要研究内容之一。,44,6. Web设计（Web-Interaction）,重点研究 Web界面的信息交互模型和结构 Web界面设计的基本思想和原则 Web界面设计的工具和技术 Web界面设计的可用性分析与评估方法等内容。,45,7. 移动界面设计,移动计算（Mobile Computing）、普适计算（Ubiquitous Computing）等对人机交互技术提出了更高的要求 面向移动应用的界面设计问题已成为人机交互技术研究的一个重要应用领域 针对移动设备 便携性、位置不固定性和计算能力有限性以及无线网络的低带宽高延迟,46,8. 群件（Groupware）,群件是指帮助群组协同工作的计算机支持的协作环境，主要涉及个人或群组间的信息传递、群组中的信息

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