第6章 人機(jī)界面設(shè)計(jì)

1、第六章第六章 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì) n人機(jī)界面人機(jī)界面（Human-Computer Interface ，HCI）是計(jì)算機(jī)直接與人打交道的途徑，是計(jì)）是計(jì)算機(jī)直接與人打交道的途徑，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，它的開發(fā)工作量占算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，它的開發(fā)工作量占系統(tǒng)開發(fā)工作量的系統(tǒng)開發(fā)工作量的40-60%。 6.1人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史、現(xiàn)狀和未人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史、現(xiàn)狀和未來來 n6.1.1人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史n世界上第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)世界上第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC在在1946年由年由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)摩爾學(xué)院誕生當(dāng)時(shí)人機(jī)界美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)摩爾學(xué)院誕生當(dāng)時(shí)人機(jī)界面

2、的主要特點(diǎn)是由設(shè)計(jì)者本人（或同事）來使面的主要特點(diǎn)是由設(shè)計(jì)者本人（或同事）來使用計(jì)算機(jī)，他們采用手工操作的方法控制計(jì)算用計(jì)算機(jī)，他們采用手工操作的方法控制計(jì)算機(jī)。機(jī)。 6.1人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史、現(xiàn)狀和未人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史、現(xiàn)狀和未來來 n50年代中期，通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的出現(xiàn)，為計(jì)年代中期，通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的出現(xiàn)，為計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用提供了極為重要的工具，也改算機(jī)的廣泛應(yīng)用提供了極為重要的工具，也改善了人與計(jì)算機(jī)的交互。在人機(jī)界面上出現(xiàn)了善了人與計(jì)算機(jī)的交互。在人機(jī)界面上出現(xiàn)了用于多任務(wù)批處理的作業(yè)控制語(yǔ)言。用于多任務(wù)批處理的作業(yè)控制語(yǔ)言。n1963年年MIT成功開發(fā)了第一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)成功開發(fā)了第一

3、個(gè)分時(shí)系統(tǒng)CTSS，采用了多個(gè)終端和編輯程序。在出現(xiàn)交互顯示采用了多個(gè)終端和編輯程序。在出現(xiàn)交互顯示終端后，廣泛采用了終端后，廣泛采用了“命令行命令行”作業(yè)語(yǔ)言。作業(yè)語(yǔ)言。- 典型例子典型例子: DOS,UNIX: DOS,UNIX等等- 特點(diǎn)特點(diǎn): : 需記憶命令，易出錯(cuò)，輸出單調(diào)，信需記憶命令，易出錯(cuò)，輸出單調(diào)，信息量少息量少6.1人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史、現(xiàn)狀和未人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史、現(xiàn)狀和未來來 n80年代蘋果公司首先將圖形用戶界面（年代蘋果公司首先將圖形用戶界面（GUI-Graphics User Interface）引入微機(jī)領(lǐng)域，）引入微機(jī)領(lǐng)域，推出的推出的Macintosh以其全鼠標(biāo)、下

4、拉菜單操作以其全鼠標(biāo)、下拉菜單操作和直觀的圖形界面，引發(fā)了微機(jī)人機(jī)界面的歷和直觀的圖形界面，引發(fā)了微機(jī)人機(jī)界面的歷史性的變革。史性的變革。n微軟公司推出了微軟公司推出了Windows系統(tǒng)，從系統(tǒng)，從Windows3.0發(fā)展到今天得發(fā)展到今天得Windows2003,使得使得GUI被應(yīng)用于用戶面更廣的個(gè)人計(jì)算機(jī)平被應(yīng)用于用戶面更廣的個(gè)人計(jì)算機(jī)平臺(tái)。圖形界面的特點(diǎn)是人們不需要去記憶和敲臺(tái)。圖形界面的特點(diǎn)是人們不需要去記憶和敲打繁瑣的命令，只需要通過鼠標(biāo)直接操縱界面。打繁瑣的命令，只需要通過鼠標(biāo)直接操縱界面。 6.1人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史、現(xiàn)狀和未人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史、現(xiàn)狀和未來來 n6.1.2 人機(jī)界面

5、的現(xiàn)狀人機(jī)界面的現(xiàn)狀n現(xiàn)階段圖形用戶界面仍然是當(dāng)前用戶界面的主流，廣現(xiàn)階段圖形用戶界面仍然是當(dāng)前用戶界面的主流，廣泛應(yīng)用于各檔臺(tái)式微機(jī)和圖形工作站。比較成熟的商泛應(yīng)用于各檔臺(tái)式微機(jī)和圖形工作站。比較成熟的商品化系統(tǒng)有品化系統(tǒng)有Apple的的Macintosh、IBM的的PM（Presentation Manager）、）、Microsoft的的Windows和運(yùn)行于和運(yùn)行于Unix環(huán)境的環(huán)境的X-Window、OpenLook和和OSF/Motif等。等。n當(dāng)前各類圖形用戶界面的共同特點(diǎn)是當(dāng)前各類圖形用戶界面的共同特點(diǎn)是以窗口管理系統(tǒng)以窗口管理系統(tǒng)為核心為核心，使用鍵盤和鼠標(biāo)器作為輸入設(shè)備。窗

6、口管理，使用鍵盤和鼠標(biāo)器作為輸入設(shè)備。窗口管理系統(tǒng)除基于可重疊多窗口管理技術(shù)外，廣泛采用的另系統(tǒng)除基于可重疊多窗口管理技術(shù)外，廣泛采用的另一核心技術(shù)是事件驅(qū)動(dòng)（一核心技術(shù)是事件驅(qū)動(dòng)（Event-Driven）技術(shù)。）技術(shù)。 6.1人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史、現(xiàn)狀和未人機(jī)界面設(shè)計(jì)的歷史、現(xiàn)狀和未來來 n6.1.3人機(jī)界面的未來人機(jī)界面的未來n1.多通道用戶界面多通道用戶界面 國(guó)外研究設(shè)計(jì)鍵盤、鼠標(biāo)之外的輸入通道國(guó)外研究設(shè)計(jì)鍵盤、鼠標(biāo)之外的輸入通道主要是語(yǔ)音和自然語(yǔ)言、手勢(shì)、書寫和眼動(dòng)方主要是語(yǔ)音和自然語(yǔ)言、手勢(shì)、書寫和眼動(dòng)方面。面。 手寫漢字識(shí)別n中科院自動(dòng)化所開發(fā)的中科院自動(dòng)化所開發(fā)的“漢王筆漢王筆”

7、手寫漢字識(shí)手寫漢字識(shí)別系統(tǒng)，經(jīng)過近別系統(tǒng)，經(jīng)過近2020年的研究和開發(fā)，已能識(shí)別年的研究和開發(fā)，已能識(shí)別2700027000漢字，當(dāng)用非草寫漢字、以每分鐘漢字，當(dāng)用非草寫漢字、以每分鐘1212個(gè)個(gè)漢字的速度書寫時(shí)，識(shí)別率可達(dá)漢字的速度書寫時(shí)，識(shí)別率可達(dá)99.8%99.8%。我國(guó)。我國(guó)現(xiàn)在已約有現(xiàn)在已約有300300萬(wàn)手寫漢字識(shí)別系統(tǒng)的用戶。萬(wàn)手寫漢字識(shí)別系統(tǒng)的用戶。 筆式交互技術(shù) n在筆式交互技術(shù)研究中，中國(guó)科學(xué)院軟件所人機(jī)交互在筆式交互技術(shù)研究中，中國(guó)科學(xué)院軟件所人機(jī)交互技術(shù)與智能信息處理實(shí)驗(yàn)室在筆式交互軟件開發(fā)平臺(tái)、技術(shù)與智能信息處理實(shí)驗(yàn)室在筆式交互軟件開發(fā)平臺(tái)、面向教學(xué)的筆式辦公套件（包

8、括課件制作、筆式授課、面向教學(xué)的筆式辦公套件（包括課件制作、筆式授課、筆式數(shù)學(xué)公式計(jì)算器、筆式簡(jiǎn)譜制作等）、面向兒童筆式數(shù)學(xué)公式計(jì)算器、筆式簡(jiǎn)譜制作等）、面向兒童的神筆馬良系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用方面均有出色的工作，其的神筆馬良系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用方面均有出色的工作，其中不少已經(jīng)實(shí)用化、產(chǎn)品化。中不少已經(jīng)實(shí)用化、產(chǎn)品化。 基于筆的字處理 EasyEditor手寫數(shù)學(xué)公式中文語(yǔ)音識(shí)別 nIBM/Via Voice連續(xù)中文語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)經(jīng)過不斷改進(jìn)，連續(xù)中文語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)經(jīng)過不斷改進(jìn)，已廣泛應(yīng)用于已廣泛應(yīng)用于Office/XP的中文版等辦公軟件和應(yīng)用的中文版等辦公軟件和應(yīng)用軟件中，在中文語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域有重要影響。軟件中

9、，在中文語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域有重要影響。n中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所“漢語(yǔ)連續(xù)語(yǔ)音聽寫系統(tǒng)漢語(yǔ)連續(xù)語(yǔ)音聽寫系統(tǒng)”的特的特點(diǎn)是建立了基于決策樹的上下文相關(guān)模型；針對(duì)連續(xù)點(diǎn)是建立了基于決策樹的上下文相關(guān)模型；針對(duì)連續(xù)語(yǔ)音中聲調(diào)之間的協(xié)同發(fā)音問題，建立了相應(yīng)的變調(diào)語(yǔ)音中聲調(diào)之間的協(xié)同發(fā)音問題，建立了相應(yīng)的變調(diào)模型；建立了與識(shí)別系統(tǒng)配套的自適應(yīng)平臺(tái)，降低模型；建立了與識(shí)別系統(tǒng)配套的自適應(yīng)平臺(tái)，降低35%左右音節(jié)誤識(shí)率；提出了領(lǐng)域自適應(yīng)方法，通過左右音節(jié)誤識(shí)率；提出了領(lǐng)域自適應(yīng)方法，通過較少的領(lǐng)域語(yǔ)料，可得到較好的領(lǐng)域自適應(yīng)模型和字較少的領(lǐng)域語(yǔ)料，可得到較好的領(lǐng)域自適應(yīng)模型和字典典 手語(yǔ)識(shí)別和合成 中

10、國(guó)科學(xué)院計(jì)算所研制成功了基于多功能感知的中中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所研制成功了基于多功能感知的中國(guó)手語(yǔ)識(shí)別與合成系統(tǒng)，它采用數(shù)據(jù)手套可識(shí)別大詞匯國(guó)手語(yǔ)識(shí)別與合成系統(tǒng)，它采用數(shù)據(jù)手套可識(shí)別大詞匯量（量（5177個(gè)）的手語(yǔ)詞。個(gè)）的手語(yǔ)詞。該系統(tǒng)建立了中國(guó)手語(yǔ)詞庫(kù)。對(duì)于給定文本句子該系統(tǒng)建立了中國(guó)手語(yǔ)詞庫(kù)。對(duì)于給定文本句子(可可由正常人話語(yǔ)轉(zhuǎn)換而成由正常人話語(yǔ)轉(zhuǎn)換而成)，自動(dòng)合成相應(yīng)的人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。，自動(dòng)合成相應(yīng)的人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。最后用計(jì)算機(jī)人體動(dòng)畫技術(shù)，將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)應(yīng)用于虛擬人，最后用計(jì)算機(jī)人體動(dòng)畫技術(shù)，將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)應(yīng)用于虛擬人，由虛擬人完成合成的手語(yǔ)運(yùn)動(dòng)。由虛擬人完成合成的手語(yǔ)運(yùn)動(dòng)。它可輸出大詞匯量的手語(yǔ)詞，

11、為中國(guó)聾啞人的教育、它可輸出大詞匯量的手語(yǔ)詞，為中國(guó)聾啞人的教育、生活提供了有用的輔助工具，使他們用手語(yǔ)與正常人的生活提供了有用的輔助工具，使他們用手語(yǔ)與正常人的交流成為可能。交流成為可能。 視線跟蹤（眼動(dòng)）技術(shù) n視線跟蹤（眼動(dòng)）技術(shù)由于其可能代替鍵盤輸入、鼠視線跟蹤（眼動(dòng)）技術(shù)由于其可能代替鍵盤輸入、鼠標(biāo)移動(dòng)的功能，可能達(dá)到標(biāo)移動(dòng)的功能，可能達(dá)到“所視即所得所視即所得”(What You Look at is What You Get),因而對(duì)殘疾人和飛行員因而對(duì)殘疾人和飛行員等使用有極大的吸引力。等使用有極大的吸引力。n視線跟蹤技術(shù)，一是研究高質(zhì)量的眼動(dòng)跟蹤設(shè)備，二視線跟蹤技術(shù)，一是研究

12、高質(zhì)量的眼動(dòng)跟蹤設(shè)備，二是如何構(gòu)造易于操作的用戶界面。是如何構(gòu)造易于操作的用戶界面。 n眼動(dòng)跟蹤設(shè)備有強(qiáng)迫式與非強(qiáng)迫式、穿戴式與非穿戴眼動(dòng)跟蹤設(shè)備有強(qiáng)迫式與非強(qiáng)迫式、穿戴式與非穿戴式、接觸式與非接觸式之分式、接觸式與非接觸式之分 。n眼動(dòng)跟蹤設(shè)備的精度和對(duì)用戶的限制和干擾是一對(duì)尖眼動(dòng)跟蹤設(shè)備的精度和對(duì)用戶的限制和干擾是一對(duì)尖銳的矛盾。銳的矛盾。 視線跟蹤（眼動(dòng)）技術(shù)目前一類產(chǎn)品是采用頭戴微型目前一類產(chǎn)品是采用頭戴微型攝像頭的設(shè)備，它用來獲取兩眼瞳攝像頭的設(shè)備，它用來獲取兩眼瞳孔（或角膜）中視點(diǎn)。其采樣率、孔（或角膜）中視點(diǎn)。其采樣率、精度高，可靠。精度高，可靠。 觸覺通道的力反饋裝置 n新一代

13、力反饋感應(yīng)技術(shù)主要有新一代力反饋感應(yīng)技術(shù)主要有TouchSense觸覺感應(yīng)觸覺感應(yīng)技術(shù)技術(shù)和和G-Force Tilte動(dòng)作感應(yīng)技術(shù)動(dòng)作感應(yīng)技術(shù)兩種。兩種。TouchSense觸覺感應(yīng)技術(shù)主要用在鼠標(biāo)觸覺感應(yīng)技術(shù)主要用在鼠標(biāo)/軌跡球等產(chǎn)軌跡球等產(chǎn)品中，而動(dòng)作感應(yīng)技術(shù)品中，而動(dòng)作感應(yīng)技術(shù)(G-Force Tilte)則主要用在動(dòng)則主要用在動(dòng)感游戲控制器中。感游戲控制器中。 n用在非游戲的高精度觸覺反饋裝置中，最著名的是由用在非游戲的高精度觸覺反饋裝置中，最著名的是由MIT人工智能實(shí)驗(yàn)室人工智能實(shí)驗(yàn)室Massie and Salisbury開發(fā)、美開發(fā)、美國(guó)國(guó)SensAble Technologi

14、es 公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的Phantom觸觸覺反饋（覺反饋（6自由度）設(shè)備和自由度）設(shè)備和 Ghost軟件開發(fā)包。由于軟件開發(fā)包。由于高精度，它已廣泛用于軍事、醫(yī)學(xué)、機(jī)器人、教學(xué)、高精度，它已廣泛用于軍事、醫(yī)學(xué)、機(jī)器人、教學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)等各類應(yīng)用中。虛擬現(xiàn)實(shí)等各類應(yīng)用中。 生物特征識(shí)別技術(shù)n生物特征識(shí)別技術(shù)生物特征識(shí)別技術(shù)(Biometrics)是受到廣泛關(guān)注的是受到廣泛關(guān)注的一類新興識(shí)別技術(shù)。一類新興識(shí)別技術(shù)。n早期通過對(duì)人的指紋識(shí)別來確定人的身份，因而指早期通過對(duì)人的指紋識(shí)別來確定人的身份，因而指紋識(shí)別被廣泛應(yīng)用于安全、公安等部門。紋識(shí)別被廣泛應(yīng)用于安全、公安等部門。n隨著反恐斗爭(zhēng)的日顯重要

15、，各國(guó)正在對(duì)其他人體特隨著反恐斗爭(zhēng)的日顯重要，各國(guó)正在對(duì)其他人體特征進(jìn)行廣泛研究，希望盡快找到快速、準(zhǔn)確、方便、征進(jìn)行廣泛研究，希望盡快找到快速、準(zhǔn)確、方便、廉價(jià)的身份識(shí)別方法。廉價(jià)的身份識(shí)別方法。眼睛虹膜、掌紋、筆跡、步眼睛虹膜、掌紋、筆跡、步態(tài)、語(yǔ)音、人臉、態(tài)、語(yǔ)音、人臉、DNA等的人類特征研究和開發(fā)正等的人類特征研究和開發(fā)正引起政府、企業(yè)、研究單位的廣泛注意。引起政府、企業(yè)、研究單位的廣泛注意。 唇讀、人臉表情識(shí)別 n唇讀、人臉表情識(shí)別是又一個(gè)人機(jī)交互技術(shù)的唇讀、人臉表情識(shí)別是又一個(gè)人機(jī)交互技術(shù)的熱點(diǎn)。熱點(diǎn)。n唇讀將人們說話的語(yǔ)音和嘴唇變化的形態(tài)結(jié)合唇讀將人們說話的語(yǔ)音和嘴唇變化的形態(tài)結(jié)

16、合起來，以便更準(zhǔn)確地獲取人們表達(dá)的意圖、感起來，以便更準(zhǔn)確地獲取人們表達(dá)的意圖、感情和愿望等。情和愿望等。n人臉表情識(shí)別的模型和方法也在不斷改進(jìn)。人臉表情識(shí)別的模型和方法也在不斷改進(jìn)。 自然語(yǔ)言理解自然語(yǔ)言理解n自然語(yǔ)言理解始終是自然人機(jī)交互的最重要目自然語(yǔ)言理解始終是自然人機(jī)交互的最重要目標(biāo)，雖然目前在語(yǔ)言模型、語(yǔ)料庫(kù)、受限領(lǐng)域標(biāo)，雖然目前在語(yǔ)言模型、語(yǔ)料庫(kù)、受限領(lǐng)域應(yīng)用等方面均有進(jìn)展外，由于它的難度（自然應(yīng)用等方面均有進(jìn)展外，由于它的難度（自然語(yǔ)言的不規(guī)范性等），自然語(yǔ)言理解仍是計(jì)算語(yǔ)言的不規(guī)范性等），自然語(yǔ)言理解仍是計(jì)算機(jī)科學(xué)家和語(yǔ)言學(xué)家的一個(gè)長(zhǎng)項(xiàng)研究目標(biāo)。機(jī)科學(xué)家和語(yǔ)言學(xué)家的一個(gè)長(zhǎng)項(xiàng)研

17、究目標(biāo)。 2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)n虛擬現(xiàn)實(shí)中的虛擬現(xiàn)實(shí)中的“現(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)”是泛指在物理意義上或是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，是實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)是實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。的或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。n而而“虛擬虛擬”是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。n因此，因此，虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)生成的一種特殊是指用計(jì)算機(jī)生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射投射”到這個(gè)環(huán)境中，并在其中操作、控制到這個(gè)環(huán)境中，并

18、在其中操作、控制環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰。宰。 n虛擬現(xiàn)實(shí)是一種先進(jìn)的人機(jī)界面，它通過給用虛擬現(xiàn)實(shí)是一種先進(jìn)的人機(jī)界面，它通過給用戶提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自戶提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段，最大限度地方便用戶的然的實(shí)時(shí)感知交互手段，最大限度地方便用戶的操作。操作。n根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所應(yīng)用的對(duì)象不同，其作用根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所應(yīng)用的對(duì)象不同，其作用可表現(xiàn)為不同的形式?？杀憩F(xiàn)為不同的形式。n該技術(shù)的主要特征有以下幾方面：該技術(shù)的主要特征有以下幾方面：n多感知性（多感知性（Multi-Sensory

19、Multi-Sensory）所謂多感知所謂多感知是指除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知之是指除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運(yùn)外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。動(dòng)感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。n浸沒感（浸沒感（ImmersionImmersion）又稱臨場(chǎng)感，指用又稱臨場(chǎng)感，指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。n交互性（交互性（InteractivityInteractivity）指用戶對(duì)模擬指用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的環(huán)境內(nèi)物

20、體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實(shí)時(shí)性）。自然程度（包括實(shí)時(shí)性）。n構(gòu)想性（構(gòu)想性（ImaginationImagination）強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認(rèn)知術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。 立體眼鏡立體眼鏡 頭盔式顯示器（頭盔式顯示器（HMD） 雙目全方位監(jiān)視器（雙目全方位監(jiān)視器（BOOM） 墻式顯示屏的自動(dòng)聲像虛擬環(huán)境（墻式顯示屏的自動(dòng)聲像虛擬環(huán)境（CAVE）三維鼠標(biāo)

21、三維鼠標(biāo) 三維跟蹤球三維跟蹤球 三維游戲桿三維游戲桿頭動(dòng)位置檢測(cè)器頭動(dòng)位置檢測(cè)器 數(shù)據(jù)手套數(shù)據(jù)手套 數(shù)據(jù)衣服數(shù)據(jù)衣服 三維顯示設(shè)備三維輸入設(shè)備位置跟蹤設(shè)備n三維掃描設(shè)備：有接觸式和非有接觸式和非接觸式、手持和固定、不同精接觸式、手持和固定、不同精度之分，可按不同應(yīng)用環(huán)境和度之分，可按不同應(yīng)用環(huán)境和精度要求來選取。為使用方便，精度要求來選取。為使用方便，非接觸式三維手持激光掃描儀非接觸式三維手持激光掃描儀很受一般用戶青睞。很受一般用戶青睞。 l 觸覺和力反饋裝置：觸覺和力反饋裝置已經(jīng)有大觸覺和力反饋裝置：觸覺和力反饋裝置已經(jīng)有大批不同價(jià)位的產(chǎn)品出現(xiàn)在市場(chǎng)，成為軍事、醫(yī)學(xué)、批不同價(jià)位的產(chǎn)品出現(xiàn)在市

22、場(chǎng)，成為軍事、醫(yī)學(xué)、游戲等應(yīng)用領(lǐng)域的新型交互設(shè)備。游戲等應(yīng)用領(lǐng)域的新型交互設(shè)備。 虛擬現(xiàn)實(shí)和三維交互設(shè)備n三維顯示界面：多倫多大學(xué)和三維顯示界面：多倫多大學(xué)和Alias Wavefront公司合作研究的新三維顯示界面，采用了新型的公司合作研究的新三維顯示界面，采用了新型的“真真”三維三維Volumetric顯示器。它不需要戴立顯示器。它不需要戴立體眼鏡或戴上裝有顯示器的頭盔，而是直接用肉體眼鏡或戴上裝有顯示器的頭盔，而是直接用肉眼看到真三維效果。眼看到真三維效果。6.2 人類因素 n所謂所謂“人的因素人的因素”有三層含義：有三層含義：n人對(duì)感知過程的認(rèn)識(shí)，包括視覺、閱讀時(shí)的認(rèn)知人對(duì)感知過程的認(rèn)

23、識(shí)，包括視覺、閱讀時(shí)的認(rèn)知心理、記憶、歸納與演澤推理等；心理、記憶、歸納與演澤推理等；n用戶已有的技能和行為方式；用戶已有的技能和行為方式；n用戶所要求完成的整個(gè)任務(wù)以及用戶對(duì)人機(jī)交互用戶所要求完成的整個(gè)任務(wù)以及用戶對(duì)人機(jī)交互部分的特殊要求。部分的特殊要求。6.2.1人類感知基礎(chǔ)n人通過感官認(rèn)識(shí)客觀世界，因此，設(shè)計(jì)人機(jī)界面人通過感官認(rèn)識(shí)客觀世界，因此，設(shè)計(jì)人機(jī)界面要充分考慮視覺、觸覺和聽覺的作用，這樣才能使要充分考慮視覺、觸覺和聽覺的作用，這樣才能使用戶有效地從系統(tǒng)獲取信息，并存入人的記憶中，用戶有效地從系統(tǒng)獲取信息，并存入人的記憶中，然后用歸納和演繹的方法進(jìn)行推理。然后用歸納和演繹的方法進(jìn)行

24、推理。n大多數(shù)人機(jī)界面都在可視介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)人機(jī)界面都在可視介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)。 n用戶從界面提取到的信息存入人腦中。人腦由一用戶從界面提取到的信息存入人腦中。人腦由一個(gè)短期記憶系統(tǒng)和一個(gè)長(zhǎng)期記憶系統(tǒng)組成。個(gè)短期記憶系統(tǒng)和一個(gè)長(zhǎng)期記憶系統(tǒng)組成。 n大多數(shù)人遇到問題時(shí)并不進(jìn)行形式的演繹和歸納大多數(shù)人遇到問題時(shí)并不進(jìn)行形式的演繹和歸納推理，而是使用一組啟發(fā)式策略。因此，設(shè)計(jì)人機(jī)推理，而是使用一組啟發(fā)式策略。因此，設(shè)計(jì)人機(jī)界面時(shí)還應(yīng)便于用戶積累有關(guān)交互工作的經(jīng)驗(yàn)，同界面時(shí)還應(yīng)便于用戶積累有關(guān)交互工作的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要注意這些啟發(fā)式策略的一致性。時(shí)要注意這些啟發(fā)式策略的一致性。6.2.2用戶技巧n設(shè)計(jì)人機(jī)界面

25、時(shí)應(yīng)該就用戶技能對(duì)用戶進(jìn)行分設(shè)計(jì)人機(jī)界面時(shí)應(yīng)該就用戶技能對(duì)用戶進(jìn)行分類：類： n1.1.新手新手用戶用戶n2.平均用戶（平均用戶（普通用戶）普通用戶）n3.專家用戶專家用戶n4.偶然用戶偶然用戶n用戶的類型并不是一成不變的。因此，要做用用戶的類型并不是一成不變的。因此，要做用戶特性測(cè)量，以幫助設(shè)計(jì)者選擇適合于大多數(shù)戶特性測(cè)量，以幫助設(shè)計(jì)者選擇適合于大多數(shù)用戶使用的界面類型和支持級(jí)別。用戶使用的界面類型和支持級(jí)別。6.2.3任務(wù)與用戶的特殊要求任務(wù)與用戶的特殊要求n用戶要求人機(jī)界面能提供一個(gè)他早已熟悉，并感到親用戶要求人機(jī)界面能提供一個(gè)他早已熟悉，并感到親切自然的環(huán)境。切自然的環(huán)境。 n盡管每個(gè)

26、應(yīng)用所要求的具體任務(wù)千差萬(wàn)別，但大致可盡管每個(gè)應(yīng)用所要求的具體任務(wù)千差萬(wàn)別，但大致可分為下面幾類：分為下面幾類：n通信型任務(wù)：使信息從生產(chǎn)者傳遞到使用者的活動(dòng)；通信型任務(wù)：使信息從生產(chǎn)者傳遞到使用者的活動(dòng)；n對(duì)話型任務(wù)：使用戶能指揮和控制與系統(tǒng)交互的活動(dòng)；對(duì)話型任務(wù)：使用戶能指揮和控制與系統(tǒng)交互的活動(dòng)；n認(rèn)知型任務(wù)：獲得信息即可執(zhí)行的活動(dòng)，或與系統(tǒng)功認(rèn)知型任務(wù)：獲得信息即可執(zhí)行的活動(dòng)，或與系統(tǒng)功能關(guān)聯(lián)的活動(dòng)；能關(guān)聯(lián)的活動(dòng)；n控制型任務(wù)：允許用戶對(duì)信息及其他任務(wù)處理的順序控制型任務(wù)：允許用戶對(duì)信息及其他任務(wù)處理的順序進(jìn)行控制的活動(dòng)。進(jìn)行控制的活動(dòng)。 6.3人機(jī)界面風(fēng)格 n（1）就用戶界面的）就用

27、戶界面的具體形式具體形式而言，過去經(jīng)歷了而言，過去經(jīng)歷了批處理批處理、聯(lián)機(jī)終端聯(lián)機(jī)終端（命令接口）、（命令接口）、菜單菜單等多通道等多通道多媒體用多媒體用戶界面和虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。戶界面和虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。n（2）就用戶界面中）就用戶界面中信息載體類型信息載體類型而言，經(jīng)歷了而言，經(jīng)歷了以文本以文本為主的字符用戶界面（為主的字符用戶界面（CUI）、以二維圖形為主的圖）、以二維圖形為主的圖形用戶界面（形用戶界面（GUI）和多媒體用戶界面）和多媒體用戶界面，計(jì)算機(jī)與用，計(jì)算機(jī)與用戶之間的通信帶寬不斷提高。戶之間的通信帶寬不斷提高。n（3）就計(jì)算機(jī)）就計(jì)算機(jī)輸出信息的形式輸出信息的形式而言，經(jīng)歷了以符號(hào)為而

28、言，經(jīng)歷了以符號(hào)為主的主的字符命令語(yǔ)言字符命令語(yǔ)言、以視覺感知為主的、以視覺感知為主的圖形用戶界面圖形用戶界面、兼顧聽覺感知的多媒體用戶界面和綜合運(yùn)用多種感觀兼顧聽覺感知的多媒體用戶界面和綜合運(yùn)用多種感觀（包括觸覺等）的（包括觸覺等）的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。6.4人機(jī)界面設(shè)計(jì)過程人機(jī)界面設(shè)計(jì)過程 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過程可分為下面人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過程可分為下面幾個(gè)步驟幾個(gè)步驟：n創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型；創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型；n確定為完成此系統(tǒng)功能，人和計(jì)算機(jī)應(yīng)分別完確定為完成此系統(tǒng)功能，人和計(jì)算機(jī)應(yīng)分別完成的任務(wù)；成的任務(wù)；n考慮界面設(shè)計(jì)中的典型問題；考慮界面設(shè)計(jì)中的典型問題；n借助借助CASE

29、工具構(gòu)造界面原型和最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工具構(gòu)造界面原型和最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型；模型；n從質(zhì)量的角度對(duì)界面進(jìn)行評(píng)估。從質(zhì)量的角度對(duì)界面進(jìn)行評(píng)估。6.4.1界面設(shè)計(jì)的模型n在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過程中先后涉及在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過程中先后涉及四個(gè)模型四個(gè)模型n由軟件工程師創(chuàng)建的設(shè)計(jì)模型；由軟件工程師創(chuàng)建的設(shè)計(jì)模型；n由人機(jī)工程師（或軟件工程師）創(chuàng)建的用戶由人機(jī)工程師（或軟件工程師）創(chuàng)建的用戶模型；模型；n終端用戶對(duì)未來系統(tǒng)的假想；終端用戶對(duì)未來系統(tǒng)的假想；n系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象。n一般來說，這四個(gè)模型之間差別很大，界面設(shè)一般來說，這四個(gè)模型之間差別很大，界面設(shè)計(jì)時(shí)要充分平衡四者之間的差異，

30、導(dǎo)出一個(gè)協(xié)計(jì)時(shí)要充分平衡四者之間的差異，導(dǎo)出一個(gè)協(xié)調(diào)一致的界面。調(diào)一致的界面。 n系統(tǒng)感覺系統(tǒng)感覺是終端用戶在腦海里對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的印是終端用戶在腦海里對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的印象。象。 n系統(tǒng)映象系統(tǒng)映象包括基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外在表示（界包括基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外在表示（界面的觀感）和所有支撐信息（書、手冊(cè)、錄像面的觀感）和所有支撐信息（書、手冊(cè)、錄像帶、幫助文件），一般來說，若系統(tǒng)映象能與帶、幫助文件），一般來說，若系統(tǒng)映象能與系統(tǒng)感覺吻合，用戶就會(huì)對(duì)系統(tǒng)感到滿意并能系統(tǒng)感覺吻合，用戶就會(huì)對(duì)系統(tǒng)感到滿意并能有效地使用它。有效地使用它。6.4.2任務(wù)分析與建模n界面設(shè)計(jì)的任務(wù)分析也使用逐步求精或面向?qū)缑嬖O(shè)計(jì)的任

31、務(wù)分析也使用逐步求精或面向?qū)ο蟮姆椒ǎ贿^是將該方法應(yīng)用到了人的活動(dòng)象的方法，不過是將該方法應(yīng)用到了人的活動(dòng)中。中。 n任務(wù)可以以兩種方式應(yīng)用任務(wù)可以以兩種方式應(yīng)用：n一種是從實(shí)際出發(fā)，通過對(duì)原有的處于手工一種是從實(shí)際出發(fā)，通過對(duì)原有的處于手工或半手工狀態(tài)下的應(yīng)用系統(tǒng)剖析，將其映射或半手工狀態(tài)下的應(yīng)用系統(tǒng)剖析，將其映射為在人機(jī)界面上執(zhí)行的一組類似的任務(wù)。為在人機(jī)界面上執(zhí)行的一組類似的任務(wù)。n另一種是通過研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說明，導(dǎo)另一種是通過研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說明，導(dǎo)出一組與設(shè)計(jì)模型、用戶模型和系統(tǒng)假想相出一組與設(shè)計(jì)模型、用戶模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶任務(wù)。協(xié)調(diào)的用戶任務(wù)。 任務(wù)分配任務(wù)分配n進(jìn)

32、行任務(wù)分析，工程師必須首先定義任務(wù)并對(duì)進(jìn)行任務(wù)分析，工程師必須首先定義任務(wù)并對(duì)任務(wù)分類，任務(wù)分類，我們可以用逐步求精的方法實(shí)現(xiàn)。我們可以用逐步求精的方法實(shí)現(xiàn)。 n例如，一個(gè)小軟件公司想要為室內(nèi)設(shè)計(jì)人員建例如，一個(gè)小軟件公司想要為室內(nèi)設(shè)計(jì)人員建立一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，通過對(duì)設(shè)計(jì)人員立一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，通過對(duì)設(shè)計(jì)人員工作的觀察，工程師注意到，室內(nèi)設(shè)計(jì)主要包工作的觀察，工程師注意到，室內(nèi)設(shè)計(jì)主要包括以下一些活動(dòng)：家具布局、材料選擇、墻面括以下一些活動(dòng)：家具布局、材料選擇、墻面和窗面的選擇、對(duì)用戶的展示、商定價(jià)格和購(gòu)和窗面的選擇、對(duì)用戶的展示、商定價(jià)格和購(gòu)買，其中每項(xiàng)任務(wù)又可分成子任務(wù)。買，其

33、中每項(xiàng)任務(wù)又可分成子任務(wù)。 n例如，家具布局可以分為：（例如，家具布局可以分為：（1 1）基于房間格）基于房間格局局畫出樓層平面圖；（畫出樓層平面圖；（2）將門窗放在適當(dāng)?shù)模㈤T窗放在適當(dāng)?shù)奈恢?；（位置；?）用家具模板在平面圖上畫出家具）用家具模板在平面圖上畫出家具輪廓；（輪廓；（4）將家具輪廓放到最合適的位置；）將家具輪廓放到最合適的位置；（5）標(biāo)出所有家具輪廓；（）標(biāo)出所有家具輪廓；（6）畫出尺寸以確）畫出尺寸以確定位置；（定位置；（7）畫出客戶的視圖。對(duì)于其他每）畫出客戶的視圖。對(duì)于其他每個(gè)主要任務(wù)也可以進(jìn)行類似劃分。個(gè)主要任務(wù)也可以進(jìn)行類似劃分。n這七個(gè)子任務(wù)還可以進(jìn)一步細(xì)分，前六個(gè)

34、子任這七個(gè)子任務(wù)還可以進(jìn)一步細(xì)分，前六個(gè)子任務(wù)的完成可以通過用戶界面來操縱信息和執(zhí)行務(wù)的完成可以通過用戶界面來操縱信息和執(zhí)行動(dòng)作而進(jìn)行，而第七個(gè)子任務(wù)則由軟件自動(dòng)完動(dòng)作而進(jìn)行，而第七個(gè)子任務(wù)則由軟件自動(dòng)完成，這一任務(wù)基本不需要用戶干預(yù)。成，這一任務(wù)基本不需要用戶干預(yù)。 n另一種分析方法采用了面向?qū)ο蟮挠^點(diǎn)。工程另一種分析方法采用了面向?qū)ο蟮挠^點(diǎn)。工程師觀察室內(nèi)設(shè)計(jì)人員使用的物理對(duì)象以及施加師觀察室內(nèi)設(shè)計(jì)人員使用的物理對(duì)象以及施加在每個(gè)對(duì)象上的動(dòng)作，室內(nèi)設(shè)計(jì)人員可以在每個(gè)對(duì)象上的動(dòng)作，室內(nèi)設(shè)計(jì)人員可以“選選擇擇”適當(dāng)家具模板，將其適當(dāng)家具模板，將其“移動(dòng)移動(dòng)”到合適的位到合適的位置，置，“畫出畫

35、出”家具模板的輪廓等等。界面的設(shè)家具模板的輪廓等等。界面的設(shè)計(jì)模型不必描述每個(gè)動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，但必須計(jì)模型不必描述每個(gè)動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，但必須定義出完成最后結(jié)果的用戶任務(wù)（在這里就是定義出完成最后結(jié)果的用戶任務(wù)（在這里就是“在平面圖上畫出家具輪廓在平面圖上畫出家具輪廓”）。）。 n一旦任務(wù)分析已經(jīng)完成，終端用戶所需的所有任務(wù)一旦任務(wù)分析已經(jīng)完成，終端用戶所需的所有任務(wù)（或?qū)ο蠛蛣?dòng)作）已經(jīng)被詳細(xì)標(biāo)識(shí)，界面設(shè)計(jì)活動(dòng)就（或?qū)ο蠛蛣?dòng)作）已經(jīng)被詳細(xì)標(biāo)識(shí)，界面設(shè)計(jì)活動(dòng)就開始了。界面設(shè)計(jì)過程的步驟可以按照以下方式進(jìn)行：開始了。界面設(shè)計(jì)過程的步驟可以按照以下方式進(jìn)行： n（）確定任務(wù)的目標(biāo)和含義；（）確定任務(wù)的

36、目標(biāo)和含義；n（）將每個(gè)目標(biāo)（）將每個(gè)目標(biāo)/ /含義映射為一系列特定動(dòng)作；含義映射為一系列特定動(dòng)作；n（）說明這些動(dòng)作將來在界面上執(zhí)行的順序；（）說明這些動(dòng)作將來在界面上執(zhí)行的順序；n（）指明各個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)，即上述各動(dòng)作序列中每個(gè)（）指明各個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)，即上述各動(dòng)作序列中每個(gè)動(dòng)作在界面上執(zhí)行時(shí)，界面呈現(xiàn)的形式；動(dòng)作在界面上執(zhí)行時(shí)，界面呈現(xiàn)的形式；n（）定義控制機(jī)制，即便于用戶修改系統(tǒng)狀態(tài)的一（）定義控制機(jī)制，即便于用戶修改系統(tǒng)狀態(tài)的一些設(shè)置和操作；些設(shè)置和操作；n（）說明控制機(jī)制怎樣作用于系統(tǒng)狀態(tài)；（）說明控制機(jī)制怎樣作用于系統(tǒng)狀態(tài)；n（）指明用戶應(yīng)怎樣根據(jù)界面上反映出的信息解釋（）指明用戶應(yīng)怎樣

37、根據(jù)界面上反映出的信息解釋系統(tǒng)的狀態(tài)。系統(tǒng)的狀態(tài)。6.4.3界面設(shè)計(jì)的一般問題 n1. 1. 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間 n系統(tǒng)響應(yīng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間指從用戶完成某個(gè)控制動(dòng)作（例時(shí)間指從用戶完成某個(gè)控制動(dòng)作（例如，按回車鍵或點(diǎn)擊鼠標(biāo)），到軟件給出預(yù)期如，按回車鍵或點(diǎn)擊鼠標(biāo)），到軟件給出預(yù)期的響應(yīng)（輸出信息或做動(dòng)作）之間的這段時(shí)間。的響應(yīng)（輸出信息或做動(dòng)作）之間的這段時(shí)間。n系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間有兩個(gè)重要屬性，分別是系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間有兩個(gè)重要屬性，分別是長(zhǎng)度和長(zhǎng)度和易變性易變性。 n變性指系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間相對(duì)于平均響應(yīng)時(shí)間的偏變性指系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間相對(duì)于平均響應(yīng)時(shí)間的偏差。差。2. 用戶幫助設(shè)施用戶幫助設(shè)施 n常見的幫助設(shè)

38、施可分為常見的幫助設(shè)施可分為集成的和附加的集成的和附加的兩類。兩類。n集成的幫助設(shè)施集成的幫助設(shè)施從一開始就設(shè)計(jì)在軟件里面，從一開始就設(shè)計(jì)在軟件里面，通常，它對(duì)用戶工作內(nèi)容是敏感的，因此用戶通常，它對(duì)用戶工作內(nèi)容是敏感的，因此用戶可以從與剛剛完成的操作有關(guān)的主題中選擇一可以從與剛剛完成的操作有關(guān)的主題中選擇一個(gè)請(qǐng)求幫助。個(gè)請(qǐng)求幫助。n附加的幫助設(shè)施附加的幫助設(shè)施是在系統(tǒng)建成后再添加到軟件是在系統(tǒng)建成后再添加到軟件中的，在多數(shù)情況下，它實(shí)際上是一種查詢能中的，在多數(shù)情況下，它實(shí)際上是一種查詢能力有限的聯(lián)機(jī)用戶手冊(cè)。力有限的聯(lián)機(jī)用戶手冊(cè)。n人們普遍認(rèn)為，集成的幫助設(shè)施優(yōu)于附加的幫人們普遍認(rèn)為，集成

39、的幫助設(shè)施優(yōu)于附加的幫助設(shè)施。助設(shè)施。 n具體設(shè)計(jì)幫助設(shè)施時(shí)，必須解決下述的一系列問題：具體設(shè)計(jì)幫助設(shè)施時(shí)，必須解決下述的一系列問題：n（1 1）在用戶與系統(tǒng)交互期間，是否在任何時(shí)候都能獲）在用戶與系統(tǒng)交互期間，是否在任何時(shí)候都能獲得關(guān)于系統(tǒng)任何功能的幫助信息？有兩種選擇：提供部得關(guān)于系統(tǒng)任何功能的幫助信息？有兩種選擇：提供部分功能的幫助信息和提供全部功能的幫助信息。分功能的幫助信息和提供全部功能的幫助信息。n（2 2）用戶怎樣請(qǐng)求幫助？有）用戶怎樣請(qǐng)求幫助？有3 3種選擇：幫助菜單，特種選擇：幫助菜單，特殊功能鍵和殊功能鍵和HELPHELP命令。命令。n（3 3）怎樣顯示幫助信息？有）怎樣顯

40、示幫助信息？有3 3種選擇：在獨(dú)立的窗口種選擇：在獨(dú)立的窗口中，指出參考某個(gè)文檔（不理想）和在屏幕固定位置顯中，指出參考某個(gè)文檔（不理想）和在屏幕固定位置顯示簡(jiǎn)短提示。示簡(jiǎn)短提示。n（4 4）用戶怎樣返回到正常的交互方式中？有兩種選擇：）用戶怎樣返回到正常的交互方式中？有兩種選擇：屏幕上的返回按鈕和功能鍵。屏幕上的返回按鈕和功能鍵。n（5 5）怎樣組織幫助信息？有）怎樣組織幫助信息？有3 3種選擇：平面結(jié)構(gòu)、信種選擇：平面結(jié)構(gòu)、信息的層次結(jié)構(gòu)和超文本結(jié)構(gòu)。息的層次結(jié)構(gòu)和超文本結(jié)構(gòu)。3. 出錯(cuò)信息處理出錯(cuò)信息處理 n出錯(cuò)信息和警告信息，是出現(xiàn)問題時(shí)交互式系出錯(cuò)信息和警告信息，是出現(xiàn)問題時(shí)交互式系

41、統(tǒng)給出的統(tǒng)給出的“壞消息壞消息”。出錯(cuò)信息設(shè)計(jì)得不好，。出錯(cuò)信息設(shè)計(jì)得不好，將向用戶提供無(wú)用的甚至誤導(dǎo)的信息，反而會(huì)將向用戶提供無(wú)用的甚至誤導(dǎo)的信息，反而會(huì)加重用戶的挫折感。加重用戶的挫折感。n一般說來，交互式系統(tǒng)給出的出錯(cuò)信息或警告信息，應(yīng)一般說來，交互式系統(tǒng)給出的出錯(cuò)信息或警告信息，應(yīng)該具有下述屬性。該具有下述屬性。n（1 1）信息應(yīng)該使用用戶可以理解的術(shù)語(yǔ)描述問題。）信息應(yīng)該使用用戶可以理解的術(shù)語(yǔ)描述問題。n（2 2）信息應(yīng)該提供有助于從錯(cuò)誤中恢復(fù)的建設(shè)性意見。）信息應(yīng)該提供有助于從錯(cuò)誤中恢復(fù)的建設(shè)性意見。n（3 3）信息應(yīng)該指出錯(cuò)誤可能導(dǎo)致哪些負(fù)面后果，以便）信息應(yīng)該指出錯(cuò)誤可能導(dǎo)致哪

42、些負(fù)面后果，以便用戶檢查是否出現(xiàn)了這些問題，并在確實(shí)出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)用戶檢查是否出現(xiàn)了這些問題，并在確實(shí)出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)解決。解決。n（4 4）信息應(yīng)該伴隨著聽覺上或視覺上的提示，例如，）信息應(yīng)該伴隨著聽覺上或視覺上的提示，例如，在顯示信息時(shí)同時(shí)發(fā)出警告鈴聲，或者信息用明顯表示出在顯示信息時(shí)同時(shí)發(fā)出警告鈴聲，或者信息用明顯表示出錯(cuò)的顏色顯示。錯(cuò)的顏色顯示。n（5 5）信息不能帶有指責(zé)色彩，也就是說，不能責(zé)怪用）信息不能帶有指責(zé)色彩，也就是說，不能責(zé)怪用戶。戶。 4. 命令交互命令交互 n在提供命令交互方式時(shí)，必須考慮下列設(shè)計(jì)問在提供命令交互方式時(shí)，必須考慮下列設(shè)計(jì)問題。題。n（1 1）是否每個(gè)菜單

43、選項(xiàng)都有對(duì)應(yīng)的命令？）是否每個(gè)菜單選項(xiàng)都有對(duì)應(yīng)的命令？n（2 2）采用何種命令形式？有）采用何種命令形式？有3 3種選擇：控制序種選擇：控制序列，功能鍵和鍵入命令。列，功能鍵和鍵入命令。n（3 3）學(xué)習(xí)和記憶命令的難度有多大？忘記了）學(xué)習(xí)和記憶命令的難度有多大？忘記了命令怎么辦？命令怎么辦？n（4 4）用戶是否可以定制或縮寫命令？）用戶是否可以定制或縮寫命令？n在理想的情況下，所有應(yīng)用軟件都有一致的命在理想的情況下，所有應(yīng)用軟件都有一致的命令使用方法。令使用方法。 6.4.4 構(gòu)造界面原型n一旦設(shè)計(jì)模型被創(chuàng)建，它就被實(shí)現(xiàn)成一個(gè)原型。一旦設(shè)計(jì)模型被創(chuàng)建，它就被實(shí)現(xiàn)成一個(gè)原型。為了適應(yīng)這種迭代的過

44、程，用于界面設(shè)計(jì)和原為了適應(yīng)這種迭代的過程，用于界面設(shè)計(jì)和原型開發(fā)的工具應(yīng)運(yùn)而生。這些工具被稱為用戶型開發(fā)的工具應(yīng)運(yùn)而生。這些工具被稱為用戶界面工具箱或用戶界面開發(fā)系統(tǒng)（界面工具箱或用戶界面開發(fā)系統(tǒng)（UIDSUIDS）。）。 n現(xiàn)在大多數(shù)的可視化編程工具，如現(xiàn)在大多數(shù)的可視化編程工具，如Visual C+、Visual Basic、Delphi等都可以進(jìn)行等都可以進(jìn)行界面設(shè)計(jì)。界面設(shè)計(jì)。 由于采用了預(yù)包裝的軟件構(gòu)件來建立用戶界面，由于采用了預(yù)包裝的軟件構(gòu)件來建立用戶界面，UIDS提供了以下機(jī)制：提供了以下機(jī)制：n管理輸入設(shè)備，比如鼠標(biāo)和鍵盤；管理輸入設(shè)備，比如鼠標(biāo)和鍵盤；n確認(rèn)用戶輸入；確認(rèn)用

45、戶輸入；n處理錯(cuò)誤和顯示出錯(cuò)消息；處理錯(cuò)誤和顯示出錯(cuò)消息；n提供反饋，比如自動(dòng)的輸入響應(yīng)；提供反饋，比如自動(dòng)的輸入響應(yīng)；n提供幫助和提示；提供幫助和提示；n處理窗口、域和窗口內(nèi)的滾動(dòng)；處理窗口、域和窗口內(nèi)的滾動(dòng)；n建立應(yīng)用軟件和界面間的連接；建立應(yīng)用軟件和界面間的連接；n將應(yīng)用程序與界面管理功能分離；將應(yīng)用程序與界面管理功能分離；n允許用戶定制界面。允許用戶定制界面。6.4.5界面設(shè)計(jì)的評(píng)估n評(píng)估可以從非正式的評(píng)估可以從非正式的“測(cè)試驅(qū)動(dòng)測(cè)試驅(qū)動(dòng)”（如用戶可（如用戶可以臨時(shí)提供一些反饋）到正式的設(shè)計(jì)研究（比以臨時(shí)提供一些反饋）到正式的設(shè)計(jì)研究（比如按照統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法向一定量的用戶發(fā)放評(píng)估如按照統(tǒng)

46、計(jì)學(xué)的方法向一定量的用戶發(fā)放評(píng)估問題表）。問題表）。n用戶界面評(píng)估的周期如圖用戶界面評(píng)估的周期如圖6.56.5所示。所示。 n為了收集定性的數(shù)據(jù)，問題表可以分發(fā)給原型為了收集定性的數(shù)據(jù)，問題表可以分發(fā)給原型界面的用戶，問題的答案可以是：簡(jiǎn)單的是界面的用戶，問題的答案可以是：簡(jiǎn)單的是/ /否選擇、程度、百分比。例如：否選擇、程度、百分比。例如： n你認(rèn)為界面中按鈕的布局是否合理？你認(rèn)為界面中按鈕的布局是否合理？n學(xué)習(xí)本系統(tǒng)操作的難易程度（難度為學(xué)習(xí)本系統(tǒng)操作的難易程度（難度為1 1到到5 5）？）？n與其它你曾用過的界面相比，你對(duì)該界面的評(píng)與其它你曾用過的界面相比，你對(duì)該界面的評(píng)價(jià)如何（百分比表

47、示）？?jī)r(jià)如何（百分比表示）？n如果需要定量的數(shù)據(jù)，就必須進(jìn)行某種形式的如果需要定量的數(shù)據(jù)，就必須進(jìn)行某種形式的定時(shí)研究分析，觀察用戶對(duì)界面交互的使用。定時(shí)研究分析，觀察用戶對(duì)界面交互的使用。 6.5人機(jī)界面設(shè)計(jì)的原則與標(biāo)準(zhǔn)人機(jī)界面設(shè)計(jì)的原則與標(biāo)準(zhǔn) nTheo MandelTheo Mandel創(chuàng)造了三條創(chuàng)造了三條“黃金規(guī)則黃金規(guī)則”：置用：置用戶于控制之下；減少用戶的記憶負(fù)擔(dān)；保持界戶于控制之下；減少用戶的記憶負(fù)擔(dān)；保持界面一致。面一致。 n6.5.16.5.1界面設(shè)計(jì)原則界面設(shè)計(jì)原則 n按照人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則的重要程度，我們可以按照人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則的重要程度，我們可以將其分為三類。將其分為三類。 n1 1第一類原則第一類原則n這