信息顯示設(shè)計

信息顯示設(shè)計第一頁，共八十五頁，2022年，8月28日本章學(xué)習(xí)目的認(rèn)識信息顯示在人因工程中的重要性掌握信息顯示設(shè)計的基本原則了解不同信息顯示方式的優(yōu)缺點及適用范圍初步掌握信息顯示的設(shè)計和應(yīng)用了解信息顯示研究的最新動向第二頁，共八十五頁，2022年，8月28日5.1信息的顯示信息顯示的人機系統(tǒng)信息顯示器的分類信息顯示設(shè)計的基本原則第三頁，共八十五頁，2022年，8月28日對信息顯示的要求第一，鮮明醒目，可感知。第二，清晰可辨，可鑒別。第三，明確易懂，可理解。第四頁，共八十五頁，2022年，8月28日信息顯示的人機系統(tǒng)的組成部分機器顯示部分人體知覺部分人體意識部分人體肌體部分機器輸入部分機器設(shè)備部分環(huán)境第五頁，共八十五頁，2022年，8月28日信息顯示設(shè)計的基本原則與感知相關(guān)的原則與智力模型相關(guān)的原則與注意力相關(guān)的原則與記憶力相關(guān)的原則第六頁，共八十五頁，2022年，8月28日與感知相關(guān)的原則讓顯示清晰易讀（聽）避免絕對判斷的限制從上到下的處理冗余的好處可辨別性第七頁，共八十五頁，2022年，8月28日帶有色彩度量的海洋表面溫度變化彩色圖第八頁，共八十五頁，2022年，8月28日與智力模型相關(guān)的原則圖形現(xiàn)實的原則:一個顯示應(yīng)該看起來像它所代表的變量(也就是說變量的一種圖形化的描述)。運動部分的原則:動態(tài)信息顯示中的運動部分應(yīng)該與它所代表的元素在實際世界中的空間運動模式和方向兼容。第九頁，共八十五頁，2022年，8月28日運動顯示實例第十頁，共八十五頁，2022年，8月28日

與注意力相關(guān)的原則最小化信息的獲取成本相近兼容原則多來源原則第十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖5-4速度表和轉(zhuǎn)速表有相同刻度的速度表和轉(zhuǎn)速表易混淆（左）；有不同刻度的轉(zhuǎn)速表和速度表，易區(qū)別（右）第十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日與記憶力相關(guān)的原則用視覺信息代替記憶：預(yù)見性輔助設(shè)計原則一致性原則第十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖5-5一個被建議的預(yù)測性船舶交通控制顯示第十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日5.2視覺信息的顯示概述靜態(tài)視覺顯示動態(tài)視覺顯示第十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日5.2.1概述視覺提供給我們最大的獲取和處理信息的能力。因此，大多數(shù)信息顯示是為視覺設(shè)計的。其他為聽覺系統(tǒng)，觸覺系統(tǒng)和嗅覺系統(tǒng)設(shè)計的顯示，可統(tǒng)稱為非視覺信息顯示。第十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日5.2.2靜態(tài)視覺信息的顯示文字和字符符號和圖標(biāo)表和圖導(dǎo)航顯示和地圖第十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日文字和字符文字和字符:雖然圖形正在被越來越多地使用在顯示中，大多數(shù)信息仍然通過文字以一種獨立的模式或者用來標(biāo)注符號、圖標(biāo)、圖形等形式來傳達(dá)。第十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日文字和字符的特性為有效地把文字融入到視覺信息顯示中，下列文字的特性應(yīng)該被考慮：對比度：文字和背景的亮度對比大?。焊叨?、高度與寬度比率、筆劃寬度與高度比率、字符間距、字（單詞）間距和行間距字體：字符形狀顏色：文字、背景的顏色選擇、顏色的編碼。第十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日選擇恰當(dāng)?shù)奈淖趾妥址匦詫⑷Q于使用人群：誰將使用這個顯示？使用者的視覺特點是什么：年齡、視覺敏銳度、視覺遠(yuǎn)近的調(diào)節(jié)性能、顏色視覺等？應(yīng)用場合：顯示會怎樣地被使用？目的是什么？用戶需要什么樣的信息？信息需要以多快的速度和什么樣的形式來傳遞？預(yù)期的觀看角度和距離是多大？外界環(huán)境：環(huán)境亮度如何？顯示被使用在辦公室里，空中交通控制塔上，飛機駕駛艙中，設(shè)備維護區(qū)域或者設(shè)備保存處?第二十頁，共八十五頁，2022年，8月28日文字和字符的大小對于文字的可讀性，字符大小是最重要的決定因素之一，特別是對電子顯示來說。對于怎樣選擇適當(dāng)?shù)淖煮w大小，我們有一些指導(dǎo)性的參數(shù)。比如，對于動態(tài)的或者關(guān)鍵的顯示元素，字符和符號應(yīng)該至少在眼里形成20弧分的角度，最優(yōu)在20到22弧分之間。作為一個粗略的估計，字符的大小應(yīng)該是兩百分之一的視距。對于字符和符號的高度，當(dāng)符號的高度小于18弧分的時候，可讀性開始減弱。應(yīng)避免字符和符號在眼中呈現(xiàn)的角度小于16弧分。第二十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日文字和字符的寬高比率字符的高與寬是一個基本的文字大小測量。對于最佳的可讀性，英文字符的寬高比應(yīng)為1（對漢字而言，應(yīng)大約為三分之二），但寬高比率在0.6到1之間也是可以接受的。對于一些關(guān)鍵的信息，應(yīng)采用較寬的符號；對于冗余線索來說，隨著有助于可讀性的可替換或者冗余線索的減少，應(yīng)使用較寬的字符；對于動態(tài)字符，建議使用比靜態(tài)字符（比如圖例）更大的寬高比。第二十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日筆劃的寬高比率筆劃的寬度和筆劃寬與字符高的比率也是重要的影響可讀性的字體特性[38]。對英文字母的研究發(fā)現(xiàn)，一般來講，應(yīng)采用小一點的比率，而對于黑字白底，最小為1比6的比率，對于白字黑底，最小為1比8的比率。對于淺字深底和深字淺底的優(yōu)化的比率要求不一樣的原因是因為放射效果。也就是說，淺色的字符或者符號容易擴散或者融入到附近的深色背景中去。為了適應(yīng)這種不同，建議的筆劃寬與字符高比率是：正圖像（深字淺底）為1比6到1比8；負(fù)圖像（淺字深底）為1比8到1比10（見圖5-6）。對于強亮度的顯示和當(dāng)用戶在光線黑暗適應(yīng)期時，放射效果會被放大。第二十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖5-6不同的比劃寬與字符高比率的字母和數(shù)字第二十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日字符和行間距字符間距對于可讀性來講也很重要。如果間距太小，每個字符就難以區(qū)分，特別是在電子顯示屏上。在計算機顯示器上，特別是淺字深底時，字符和符號傾向于互相融入。因此，較寬的間距是需要的，但不要超過0.25比1。如果字母分得太開，那么單詞或者條目就不大容易被看成一個整體。為了改進(jìn)小文字的可讀性，采用一個比字體大小大3到4個點的行高，也就是說，如果字體大小為8點，那么建議選擇11或12點的行間距。為了改進(jìn)那些有相對大的字符高度的字體的可讀性，比如sansseriffonts，應(yīng)增加行間距。同時，當(dāng)淺字深底時，也應(yīng)增加行間距。第二十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日字體的選擇從已進(jìn)行的研究來看，有下面一些指導(dǎo)原則可以遵循：根據(jù)應(yīng)用的環(huán)境來選擇字體符合計算機顯示的字體第二十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日大小寫和間距使用均勻的間距。均勻間距是更加清晰的，幫助單詞的識別。當(dāng)成行的結(jié)構(gòu)需要時，比如數(shù)字的表格，使用等間距是恰當(dāng)?shù)?。為了清楚起見，等間距也可用在單行輸入?yún)^(qū)域。大小寫。大寫的單詞比小寫的單詞更難認(rèn)。小寫的字母之間有更明顯的不同，這一點有助于通過形狀來感知單詞。大寫字母應(yīng)該僅適用于名稱，標(biāo)題，或者標(biāo)志等需要凸現(xiàn)的東西?；旌洗笮憰归喿x變得更容易。當(dāng)混合大小寫或者小寫字體中有大寫時，搜尋大寫單詞的時間會減少。斜體。避免在電子顯示上使用斜體。閱讀斜體通常較困難，特別是一長段文字。一個原因就是顯示并不能很好的呈現(xiàn)斜線，相比于垂直線來說，斜線顯得是波紋狀的。第二十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日符號和圖標(biāo)符號和圖標(biāo)是標(biāo)志的一種。標(biāo)志的目的是去毫不含糊地傳達(dá)某個物體的身份和功能。標(biāo)志通常是印刷的文字，但也有符號和圖標(biāo)的形式。一個符號和它所代表的目標(biāo)或者項目沒有直接的關(guān)系，只不過按慣例，大家同意使用它。它的含義必須經(jīng)過學(xué)習(xí)后，才能理解。圖標(biāo)是目標(biāo)的一個圖形化描述，不需要文字或者標(biāo)識說明，就能容易地識別。第二十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日

符號和圖標(biāo)示意圖5-7符號和圖標(biāo)

圖標(biāo)：飛機場；符號：醫(yī)院(Hospital)；圖標(biāo)：當(dāng)心扎腳；符號：小心激光第二十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日使用符號和圖標(biāo)的優(yōu)點圖標(biāo)比文字在視覺上更明顯我們會記住的一個聯(lián)系于視覺化符號的名字或者稱呼，因此符號既視覺化地，也語言化地存儲在人們的記憶中，而文字的標(biāo)志則只以語言的形式儲存視覺化的圖像以幾個形式存儲起來，并且互相之間緊密地聯(lián)系在一起第三十頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖5-8兩種指示行人過街的信號燈

第三十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖標(biāo)的構(gòu)成邊緣。使用邊緣可以增加一組圖標(biāo)的一致性，有助于澄清它的含義，提供這個圖標(biāo)一個開始和結(jié)束點。然而，圖標(biāo)可利用的空間通常非常寶貴。邊緣需要更多的空間，有可能限制了可使用圖像的大小，從而讓這個圖標(biāo)不那么明顯。因此，在邊緣的使用上，一定要在整體設(shè)計上小心考慮。背景。一個恰當(dāng)?shù)谋尘澳軌驈娬{(diào)這個符號或者圖形，從而增加它的可見度和理解度。背景能夠使用來分組圖標(biāo)，或者顯示這個圖標(biāo)的狀態(tài)。不過，要小心地設(shè)計背景，不要讓背景淹沒了中心圖像，甚至與其沖突。文字標(biāo)示。如果圖標(biāo)的含義不是對所有的用戶都那么明顯，可以增加一個文字的標(biāo)示。研究表明，除了圖形再加一個文字標(biāo)示，可以幫助理解，減少反應(yīng)時間，減少錯誤。第三十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖5-9圖標(biāo)的構(gòu)成第三十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日四個關(guān)鍵的標(biāo)志設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)可見易讀。這個標(biāo)準(zhǔn)直接和對比敏感度有關(guān)。文字或者圖標(biāo)的筆劃的線寬，以及與背景的對比度必須足夠，以至于即使在可能的最差視覺條件下，形狀也能夠看得清楚。可辨別。這個標(biāo)準(zhǔn)要求，使一個標(biāo)志區(qū)別于另一個在那個背景下可能出現(xiàn)的標(biāo)志的特征應(yīng)該被清晰地，顯著地強調(diào)出來。含義準(zhǔn)確清楚。即使文字或者標(biāo)志清晰可辨，也不一定能夠保證被正確地理解。在可能的情況下，盡量避免使用只有圖標(biāo)和簡縮寫的標(biāo)志。位置。最后一個明顯的，但也容易被遺忘的標(biāo)志特征就是它們應(yīng)該放在靠近它們所標(biāo)志的物體的周圍，并明確的聯(lián)系于這個物體。第三十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖5-10相近兼容原則的應(yīng)用-標(biāo)示和接口的匹配第三十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日符號和圖標(biāo)的選擇考慮用戶群體考慮應(yīng)用場合選擇含義清晰的如果適當(dāng)，選用標(biāo)準(zhǔn)符號使用簡單，不擁擠混亂的設(shè)計不使用相同的符號代表不同的含義選擇前，在目標(biāo)用戶人群中進(jìn)行測試第三十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日表和圖選擇表還是圖？

第一個要做出的選擇就是采用表格的形式還是圖的形式。像我們前面提到的關(guān)于動態(tài)數(shù)據(jù)的顯示，到底是選擇數(shù)字形式還是模擬形式？一個標(biāo)準(zhǔn)就是我們需要多精確的讀數(shù)。如果需要高精度的數(shù)據(jù)，那么表格是個明智的選擇。而且不像動態(tài)數(shù)字顯示，表格沒有因為數(shù)據(jù)變化而造成讀數(shù)困難的問題。然而，表格不能很好地表達(dá)數(shù)據(jù)的變化狀態(tài)，也就是說數(shù)值增加或者減少的趨勢不像在直線圖中那樣容易辨別。表格也不能支持對趨勢改變速率的認(rèn)知（加速或者減速），以及對兩個變量變化趨勢間的比較（兩個變量間的交互），而在直線圖中，這種交互能很容易地從圖中線條間的分開或者走近的趨勢看出來。第三十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日選擇什么樣的圖如果不要求絕對的精確度，而趨勢信息的察覺和認(rèn)知卻很重要，使用圖形顯然是一個好的選擇。選擇應(yīng)該遵循的簡單原則?？勺x性擁擠接近性形式第三十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日擁擠性圖5-11具有不同數(shù)據(jù)－筆墨比率的例子a圖：不必要地采用了三維圖形；b圖：最小化了數(shù)據(jù)-筆墨比率，但也失去了一些信息；c圖：最佳地平衡了兩者。第三十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日接近性圖5-12運用接近兼容原則到圖表中a圖：把圖例放到線條的旁邊，高接近兼容性，好的設(shè)計；b圖：低接近兼容性，差的設(shè)計；c圖：把需要比較的線條放在一個圖中，高接近兼容性，好的設(shè)計；d圖：低的接近兼容性，差的設(shè)計第四十頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖5-13透視墻透視墻適合于觀看和瀏覽大型的、線性結(jié)構(gòu)的信息，它讓觀看者能在保持一個清醒的對自身位置和相關(guān)背景的意識的同時，集中注意力觀看某個區(qū)域的數(shù)據(jù)。第四十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日導(dǎo)航顯示和地圖地圖是一個大家最為熟悉的一個導(dǎo)航顯示的例子。導(dǎo)航顯示應(yīng)該服務(wù)于四個基本的不同類型的任務(wù)：

第一，提供到達(dá)目的地的方向；

第二，幫助計劃；

第三，如果旅行者迷路了，可用來幫助找回方向感；

第四，保持對一般物體相對位置的情景意識

。第四十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日路線列表和指令顯示最簡單的導(dǎo)航顯示就是路線列表或者說指令顯示。為了有效地導(dǎo)航，當(dāng)發(fā)出指令時，指令顯示必須知道旅行者的當(dāng)前位置，從而使每條指令在恰當(dāng)?shù)臅r間和地點發(fā)出。相對比的是，按空間設(shè)定的地圖能更好地支持這些任務(wù)。第四十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日地圖的設(shè)計可讀性擁擠和重疊位置代表地圖的方位第四十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日擁擠和重疊首先，有效的顏色編碼可以用不同的顏色顯示不同類型的信息。第二，對于電子地圖來說，用戶可以選擇性地突出或者說增強需要的那類信息，而把其他信息弱化到背景中去

。第三，突出強調(diào)所需信息的一個極端就是暫時地關(guān)閉那些不需要的信息

。第四十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖5-14“你在這”（YouAreHere,YAH）地圖第四十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日5.2.3動態(tài)視覺信息的顯示監(jiān)視器的設(shè)計多重顯示第四十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日1、監(jiān)視器的設(shè)計監(jiān)視器的應(yīng)用監(jiān)視器設(shè)計的指導(dǎo)原則第四十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日監(jiān)視器的應(yīng)用監(jiān)視器顯示潛在的可變定量數(shù)據(jù)，通常通過模擬數(shù)據(jù)或者序列數(shù)據(jù)來表達(dá)，比如通道頻率、速度、溫度、噪聲水平或者變化的工作狀態(tài)?；谶@些信息，不同任務(wù)才能完成。監(jiān)視器可用于設(shè)置，比如當(dāng)無線頻道接收到一個恰當(dāng)?shù)念l率波時；監(jiān)視器可用于觀察，比如某個值（定量顯示）或者某個狀態(tài)（定性顯示）達(dá)到后，應(yīng)該采取某個行動；監(jiān)視器可用于跟蹤，比如根據(jù)所監(jiān)視變量的變化去操縱另一個變量。第四十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日監(jiān)視器設(shè)計的指導(dǎo)原則可讀性數(shù)字與模擬顯示：大多數(shù)被監(jiān)視的變量是連續(xù)變化的，因此，根據(jù)圖形化原則，最好使用連續(xù)的模擬顯示去代表變化的變量。模擬顯示的形式和方向：如果模擬顯示被選擇了，那么圖形化的原則應(yīng)得到貫徹，也就是說，顯示刻度盤的形狀和方向應(yīng)該和用戶頭腦中的智力模型一致。第五十頁，共八十五頁，2022年，8月28日直線顯示的刻度限制采用移動刻度盤。使用圓形的移動指針顯示采用混合的頻率分開的概念第五十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日預(yù)測與延遲控制應(yīng)該基于操作人員對于未來狀態(tài)的預(yù)期，而不是當(dāng)前的條件。像我們前面提到的，人們不是很善于預(yù)測未來，特別是在有壓力的情況下，因此，好的預(yù)測性顯示能夠幫助人們完成監(jiān)視和控制任務(wù)。第五十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日２、多重顯示設(shè)計布局的原則抬頭顯示頭戴式顯示器圖形式顯示第五十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日多重顯示的原則頻繁性：頻繁使用的顯示應(yīng)該靠近主視區(qū)重要性：這個原則要求重要的信息，即使不常被使用，也應(yīng)該采用一種易引起操作人員的注意的顯示方式。相關(guān)性：這個原則要求經(jīng)常接連使用的顯示應(yīng)該放在一起。一致性：如果一個顯示總是一致地把相同的儀表放在同樣的空間位置，那么關(guān)于位置的記憶可以幫助我們?nèi)菀椎亍⒆詣拥剡x擇注意我們所需要的顯示。有組織的分組：當(dāng)顯示數(shù)量較多時，應(yīng)根據(jù)過程的功能和測量的種類來分成若干組，而且組與組之間要有明顯界限。第五十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日

圖5-17顯示組織的不同程度a圖高，b圖低。每個組內(nèi)的顯示有很高的顯示相近性，作為有效的顯示，它們也應(yīng)該有智力上的相近性，也就是，為了某個目的，互相是關(guān)聯(lián)在一起的。第五十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日抬頭顯示我們知道一個重要的顯示布局設(shè)計原則就是把重要信息放近到主視區(qū)，這種方法的一個極端例子就是把顯示的信息重疊到主視區(qū)上，叫作抬頭顯示。第五十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日抬頭顯示的優(yōu)點假定飛行員或者駕駛員大多數(shù)時間需要直視向外觀察，那么重疊的抬頭顯示圖像允許遠(yuǎn)處的環(huán)境和近處的儀器可以同時得到監(jiān)視，而幾乎沒有信息存取成本。特別對于飛機上的抬頭顯示來說，我們可以重疊圖像在遠(yuǎn)處環(huán)境與之有直接空間配對的物體上。因為許多抬頭顯示是通過平行圖像投影的，這種方法重新平行地定向圖像光線，而讓圖像對于人眼來說顯得像在一個適應(yīng)調(diào)解了的光學(xué)上的無限遠(yuǎn)距離。這樣的好處就是，人眼適應(yīng)性調(diào)節(jié)到更遠(yuǎn)的距離，而不是近處的擋風(fēng)玻璃。從而避免了人眼在近處儀器和遠(yuǎn)處觀察間的反復(fù)適應(yīng)性調(diào)節(jié)。第五十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日

圖5-19賽車上的抬頭顯示賽車上的抬頭顯示可投影消息到駕駛員的主視區(qū)第五十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日頭戴式顯示器類似于抬頭顯示器，頭戴式顯示器是把顯示裝配到頭上，從而無論人的頭部或者身體像那個方向，顯示器總在人的主視區(qū)內(nèi)。相比于抬頭顯示器，這樣做的好處可以允許用戶在一個更大的遠(yuǎn)處場景范圍內(nèi)看到重疊的圖像。在飛機或者直升飛機中，頭戴式顯示器允許飛行員在全方位掃描外部世界監(jiān)視可能危險的同時，仍然可以看到飛行儀表。對于其他移動的操作人員來說，頭戴式顯示器可用來最小化信息存取成本，而同時允許從事其他操作。第五十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖形式顯示有時，一個變量的多重顯示能夠在空間和形式上巧妙地部署，以至于某個相關(guān)于監(jiān)視任務(wù)的特征能夠從單個變量的數(shù)值的集成中直接地呈現(xiàn)出來。比如在病人的呼吸監(jiān)視顯示器中，可以用長方形的高度來顯示病人每次呼吸的深度或者說呼吸量，寬度來顯示呼吸快慢或者說呼吸速率。因為呼吸量等于深度乘以速率，而長方形面積等于高乘以寬，所以長方形的面積就代表了病人呼吸的氧氣量和呼吸器加以的氧氣量。這樣，這個顯示被圖形化而產(chǎn)生了一個自然浮現(xiàn)的特征，也就是說，單獨的變量（比如說深度和速率）圖形化后而產(chǎn)生的一個特性呈現(xiàn)在顯示上，表達(dá)了一個重要的，與任務(wù)相關(guān)的，綜合的變量（比如說長方形的面積或者說呼吸的氧氣量）。第六十頁，共八十五頁，2022年，8月28日

呼吸率氧氣飽和度輸液血壓脈搏率溫度排尿神經(jīng)觀察

圖5-20一個醫(yī)療設(shè)備的圖形化參數(shù)顯示第六十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖5-21圖形化的一組讀數(shù)查核儀表在第一排，在儀表間，甚至有延長的直線，這有助于發(fā)現(xiàn)偏離正常值的儀表第六十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日5.3非視覺信息的顯示聽覺顯示觸覺、嗅覺等其他顯示類型冗余顯示第六十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日5.3.1聽覺顯示聽覺顯示的優(yōu)劣勢聽覺顯示設(shè)計的基本原則警示顯示的設(shè)計第六十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日聽覺顯示的優(yōu)勢和劣勢聲音是環(huán)繞的，全方位的。聽覺不依賴于光線的存在，因此不受差的可視環(huán)境的影響。聲音是非常突出的，需要立即的注意力。我們的聽覺系統(tǒng)能夠過濾聲音，使我們能夠在嘈雜或有聲的背景下定位和專注于特定的聲音。第六十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日聽覺使用的范圍（1）信號來源本身是聲音（汽車?yán)龋?。?）消息簡單短小（火警）。（3）稍后不再需要這個消息（救護車的警報器）。（4）消息涉及當(dāng)時的事件（博物館里引導(dǎo)你參觀的錄音播放）。（5）當(dāng)發(fā)出警報時或者消息需要立即的處理（煙霧警報器）。（6）視覺通道負(fù)擔(dān)過重（空中交通控制）。（7）視覺通道不可獲得（鬧鐘）。（8）當(dāng)語音反應(yīng)需要時（服務(wù)臺）。（10）照明條件或者對黑暗的適應(yīng)限制了視覺的使用（飛行艙）。（11）消息的接收者在執(zhí)行工作時不得不移動位置（電力廠）。第六十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日聽覺的劣勢吃驚反應(yīng)定位困難對抽象聲音的有限記憶被其他聲音所掩蓋對聲音/噪聲的適應(yīng)第六十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日聽覺顯示設(shè)計經(jīng)常存在的問題聲音太大過于頻繁發(fā)生太多聽覺顯示所傳達(dá)信息太含糊第六十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日聽覺顯示設(shè)計原則限制聲音警示的數(shù)量。對不同場合使用的聽覺信號應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化。采用聲音的強度、頻率、持續(xù)時間等維度作信息代碼時，應(yīng)避免使用極端值。對言語警報來說：字詞長短要合適，字、詞、語句間距要適當(dāng)，語句太長會浪費時間，太短又含義明。應(yīng)根據(jù)與人生存安全關(guān)系的大小和操作員參與程度確定不同級別的顯示(如應(yīng)急告警、告警、注意與提示)。由于噪聲的掩蔽作用會使信號的覺察閾限升高，所以只有將信號的響度提高到足以抵消掩蔽效應(yīng)的水平，才能正確覺察信號。要保證100%的可探測性，信號必須要高于環(huán)境和背景噪聲15分貝。對于要求快速反應(yīng)的信號，信號必須要高于環(huán)境和背景噪聲15分貝。信號必須在頻率上區(qū)別于背景噪聲第六十九頁，共八十五頁，2022年，8月28日聽覺顯示設(shè)計原則（續(xù)）信號必須要足夠地不一樣，以便一個不被另一個掩蓋。不同的聲音信號應(yīng)盡量分時呈現(xiàn)，時間間隔不宜短于1秒。信號必須在50到5000HZ之間，包含至少4個顯著的頻率成分，每一個在1000到4000HZ之間。信號應(yīng)該由有規(guī)則的，和諧的頻率成分構(gòu)成（比如可感知的音調(diào)順序），而不是不和諧的成分（比如噪聲）。信號的基本頻率中的快速（100ms）消失，能抓住注意力并傳遞緊急狀況的信息。為引起注意，盡量使用間歇或可變的聲音信號，比如使用間斷的嘟嘟聲或者一升一降的音調(diào)（1-3周期/秒）。使用時間模式去增加信號的可偵探性和可辨別性。必須在1000英尺外聽到的信號應(yīng)該低于1000HZ，因為低頻聲音傳得更遠(yuǎn)。必須穿透隔離物或繞過障礙物而被聽見的聲音應(yīng)該低于500HZ，因為低頻聲音能通過障礙物傳播使用冗余的視覺指示器。在未來應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行測試，以確保有效性。第七十頁，共八十五頁，2022年，8月28日警示顯示的設(shè)計由于人對突然發(fā)生的聲音具有特殊的反應(yīng)能力，聽覺顯示經(jīng)常用來吸引和導(dǎo)向用戶的注意力。一般來講，根據(jù)不遵從警示的后果的嚴(yán)重性，警示顯示被分為四個水平：

第一，警報：一個危險的事件正在發(fā)生，需要立即反應(yīng)。

第二，警告：如果不作出反應(yīng)，一個危險的事件馬上就會發(fā)生。

第三，警惕：如果事態(tài)進(jìn)一步發(fā)展，一個危險的事件可能會發(fā)生。

第四，勸告：建議做出反應(yīng)，否則危險事件在未來可能發(fā)生。第七十一頁，共八十五頁，2022年，8月28日警示顯示設(shè)計注意事項一般來講，勸告性的警示并不需要聲音信號，純粹的視覺信號就足夠了。警報和警告是很嚴(yán)重的警示（比如說有生命危險的緊急情況），應(yīng)該通過顯著的聲音信號來表達(dá)。警惕性的警示（是危險性小的警示）可通過不大顯著的聲音信號來傳達(dá)（比如柔和的聲音信號）。必須小心地選擇音調(diào)，分貝數(shù)和警示的頻率。作為一個強大的“注意力抓取者”，聲音也能是一個“任務(wù)干擾者”和令人討厭的東西。因此，除非是真正緊急危險的情況，應(yīng)該盡量少地使用聲音警示。通常情況下，聲音警示可以通過視覺信號來增強，比如采用閃爍燈來提供冗余的感官編碼，這些用來顯示危險或緊急狀態(tài)的信號燈稱為警告燈。生產(chǎn)設(shè)備上易發(fā)生故障或危險性較大的區(qū)域，應(yīng)配置聲、光或聲、光組合的報警裝置。事故信號，宜能顯示故障的位置和種類。危險信號，應(yīng)具有足夠強度并與其他信號有明顯區(qū)別，其強度應(yīng)明顯高于生產(chǎn)設(shè)備使用現(xiàn)場其他聲、光信號的強度。由于閃爍燈的一開一關(guān)能引起注意（每次的一開一關(guān)本身也是信號的冗余），因此，警告燈宜用閃光燈。閃光速度不宜過低或過高，以3—10次/秒的閃光速度為宜。警告燈處于視野中不同的位置時具有不同的視察效果，最重要的警告燈應(yīng)安置在視野中央3度的范圍內(nèi)，所有警告燈不宜超出視野30度的范圍。第七十二頁，共八十五頁，2022年，8月28日5.3.2觸覺，嗅覺等其他顯示類型除了視覺和聽覺顯示，還有利用觸覺和嗅覺。當(dāng)環(huán)境妨礙或者排除了視覺或者聽覺的使用，我們就不得不使用這些感官來顯示信息了。這些不利于視覺和聽覺的條件包括：視覺和聽覺通道已經(jīng)超負(fù)荷，環(huán)境太暗太亮，或視覺被阻斷，或環(huán)境太嘈雜。第七十三頁，共八十五頁，2022年，8月28日觸覺顯示利用用戶的接觸覺的顯示叫做接觸覺顯示。接觸覺顯示是利用人的皮膚受到觸壓刺激后產(chǎn)生感覺，而向人傳遞信息的一種方式。觸覺顯示以提供接觸覺和肌肉動覺/力反饋為特點。大多數(shù)接觸覺和觸覺顯示是設(shè)計給手或者手指的，因為這些身體部分有最多的和最敏感的觸覺接受器。接觸覺和觸覺顯示接受和處理機械能量，不同于視覺系統(tǒng)的光能，聽覺系統(tǒng)的聲能以及嗅覺和味覺系統(tǒng)的化學(xué)成分。第七十四頁，共八十五頁，2022年，8月28日圖5-22高速公路兩邊的凸凹紋通過震動和聲音來提醒偏離車道的駕駛員第七十五頁，共八十五頁，2022年，8月28日觸覺顯示的未來關(guān)于感覺顯示在商業(yè)和軍事飛機中的應(yīng)用研究一直在進(jìn)行之中。美國國家宇航局和美國海軍已經(jīng)開發(fā)出來了一個裝備有微型觸覺激發(fā)器的馬甲，通過感覺器的震蕩，來傳遞空間的方向。這種帶有觸覺情形意識系統(tǒng)的衣服，可以提供空間定位和觸覺信息，比如威脅，目標(biāo)僚機駕駛員的位置和飛機的姿勢，海拔高度，飛行速度等。俄亥俄州立大學(xué)已經(jīng)實驗性地研制出了一種裝備有感覺器的手腕帶，用來支持飛行員克服在監(jiān)視自動飛行狀態(tài)中的視覺信息的超負(fù)荷。在模擬實驗中，這些觸覺顯示被確信有助于增加飛行員的關(guān)于狀態(tài)變化的意識和減少反應(yīng)時間。

感覺顯示是遠(yuǎn)程操作和遠(yuǎn)程機器人的一個基本組成部分。在遠(yuǎn)程操作中，用戶或者說操作員遠(yuǎn)程地驅(qū)動一個電子機械設(shè)備去執(zhí)行一項任務(wù)。為了成功地操作一個遠(yuǎn)程的目標(biāo)，給操作員的力反饋是必要的。這些系統(tǒng)的應(yīng)用范圍包括，清理有輻射的場所，處理炸彈，外空行星的探索等。另外一些新興的使用感覺顯示的應(yīng)用包括，機器人手術(shù)和遠(yuǎn)程手術(shù)。第七十六頁，共八十五頁，2022年，8月28日嗅覺顯示不同于視覺和聽覺是能源波以光和聲波的形式被察覺和處理的結(jié)果，嗅覺是一個化學(xué)感覺。因為氣味分子在構(gòu)成和形狀方面的廣泛多樣性，不可能開發(fā)一個類似光波長和聲壓力水平的“嗅覺度量”。我們能夠察覺超過一萬種的氣味，能夠識別一些濃度小到只有十億分之一的氣味。我們的嗅覺已經(jīng)進(jìn)化成為一個重要的“生存線索”，可以警告我們環(huán)境中發(fā)生的變化，比如，火災(zāi)的發(fā)生。它也可以警告我們可能有毒的食品的特性，比如奇怪的氣味或者腐臭味。嗅覺也是一個有效的記憶刺激，可以喚起強烈的情緒反應(yīng)。第七十七頁，共八十五頁，2022年，8月28日嗅覺顯示有以下優(yōu)勢：空氣中的氣味分子能傳遞很遠(yuǎn)的距離。味覺系統(tǒng)在不需要有意識的注意力的情況下工作在背景中，直到環(huán)境中發(fā)生某個改變。味覺可以使用在當(dāng)視覺和聽覺系統(tǒng)超負(fù)荷時。人類可以在絕對判斷的情況下，識別15-32種一般氣味。氣味是一個比其他感覺更好的可記憶線索。氣味能增強學(xué)習(xí)和回憶能力。氣味可以產(chǎn)生一種沉浸或者存在于一個人造環(huán)境中的感覺。第七十八頁，共八十五頁，2022年，8月28日嗅覺顯示也有以下劣勢：不同的人對氣味有很大不同的敏感性。至少百分之一的人有嗅覺或者味覺的疾病。對氣味的敏感度隨著年齡的增加會減弱。對氣味的敏感度也依賴于性別，女人對氣味有更大的敏感度。敏感度會暫時的減弱由于感冒，流感或者過敏等原因。人類能很快的適應(yīng)氣味，甚至是惡心的，惡臭的氣味，因此在一個短時間的暴露于氣味中后，這種氣味也就不再被感知到了。相對于絕對判斷來說，人類更善于相對地判斷氣味。氣味的擴散很難控制。對一些人來說，一些氣味會引起過敏反應(yīng)，惡心和頭疼。使用氣味來傳達(dá)個人信息，不適合使用在有多人的場景。第七十九頁，共八十五頁，2022年，8月2