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简析人机界面的设计

  传统的机械设计以设计产品为主要目标,更多地考虑产品本身功能的实现,虽然也或多或少地涉及了人的因素,但主要是考虑如何让人适应机器,而没有把人作为设计的一个目标,没有规范化地考虑人的因素。这就很难保证机器操作效率最佳,也不易判断设计质量的高低。人机工程学强调将人和机器作为相互联系的两个基本部分构成一个整体,形成人机系统。人机工程设计的是人机系统,是把人作为系统设计的一部分,把人—机—环境三者作为一个系统进行总体设计。人不再是被动地去适应机器,而是与机器共同完成一个系统目标,从而可以获得系统的最高综合效能。

  人机系统模型的意义在于指出了人机之间存在着信息环路,人机相互联系,具有信息传递的性质。这个系统能否正常工作,取决于信息传递过程是否持续有效地进行。人机系统设计把模型中的人、人机界面和机器共同作为目标进行设计。但是在传统设计中,往往忽略左半部分——人的设计。

  一、人机界面

  人机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。而设计艺术是研究人一物关系的学科,对象物所代表的不是简单的机器与设备,而是有广度与深度的物;这里的人也不是“生物人”,不能单纯地以人的生理特征进行分析。人的尺度,既应有作为自然人的尺度,还应有作为社会人的尺度;既研究生理、心理、环境等对人的影响和效能,也研究人的文化、审美、价值观念等方面的要求和变化。设计的界面存在于人一物信息交流,甚至可以说,存在人物信息交流的一切领域都属于设计界面,它的内涵要素是极为广泛的。可将设计界面定义为设计中所面对、所分析的一切信息交互的总和,它反映着人一物之间的关系。

  为了便于认识和分析设计界面,可将设计界面分类为3类,后一类较前一层更为高级:

  1)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。

  2)情感性设计界面:即物要传递感受给人,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。这种界面反映着设计与人的关系。

  3)环境性设计界面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,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。设计因素复杂化导致设计评价标准困难化。设计界面体现了人一物交流信息的本质,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。

  二、人机界面的风格分析

  这里所指的人机界面的风格,是指计算机系统的用户界面上控制输入的方法,大致经过了四代的演变:

  命令语言:在图形显示、鼠标、高速工作站等技术出现之前,现实可行的界面方式只能是命令和询问方式,通信完全以正文形式并通过用户命令和用户对系统询问的响应来完成。这种方式使用灵活、快捷,便于用户发挥其创造性,对熟练的用户有很高的工作效率,例如传统的操作系统UNIx,以及在此基础上的Linux都是以命令行界面(Shell)为基础的,系统为命令行用户提供了大量的可执行的操作,涉及到了系统中进程管理、存储管理、文件管理以及I/O管理的方方面面,其功能之强大,不比图形界面式的操作方式来的差。但是,命令语言的人机界面存在着明显的不足之处。对一般用户来说,操作这种人机界面的软件或者是操作系统,要求高,易出错,不友善并难于学习。譬如在Linux中用户显然不可能记住这么多的系统命令,为了执行一个操作而去查找系统帮助等,反而降低了工作的效率。

  菜单选项:这种方式与命令行方式相比不易出错,可以大大缩短用户的培训时间,减少用户的击键次数,可以使用对话管理工具,错误处理能力有了显著提高。例如早期的UCDOS、运行在Dos下的Ghost软件等,就采用了这种人机界面。菜单选项的人机界面相对命令语言来说,操作更为简便,无需记忆很多的命令。但使用起来仍然乏味,可能出现菜单层次过多及菜单选项复杂的情形,必须逐级进行选择,不能一步到位,导致交互速度显得太慢。另外,在操作简便的同时,必然有一些功能不能通过菜单方式实现,举例子来说,一些在命令语言中有很多程序需要输入运行参数,这种程序就不能很好的用菜单来体现。

  面向窗口的点选界面:此类界面亦称WIMP界面,即窗口(Windows)、图标(Icons)、菜单(Menus)、指示器(PointingDevice)四位一体,形成桌面(Desktop)。这种方式能同时显示不同种类的信息,使用户可在几个工作环境中切换而不丢失几个工作之间的联系,用户可通过下拉式菜单方便地执行控制型和对话型任务,引入图标、按钮和滚动杆技术,大大减少键盘输入,对不精于打字的用户无疑提高了交互效率。可以看到,这种面向窗口的点选界面的人机界面这是现代操作系统中普遍采用的方式。适合个人用户使用的MicrosoftWindows系列就是以这种界面而走红的。其提供了方便简捷的操作,使得一些初级用户也能体验到操作计算机的快乐,而不是像操作命令行一样望而生畏。GUI(GraphicUserInterface)界面的实现,结合多媒体应用的迅猛发展,也推进了操作系统中人机界面外观的发展。从Windows3.x到Windows95,再从Windows9X,Windows2000系列到WindowsXP,无疑都是伟大的迈进。如今,WindowsVista即将上市,面向窗口的人机界面将由2D的操作界面转为3D,这也是人机界面的“以人为本”的设计理念所带来的成果。

  自然语言:使用自然语言与应用软件进行通信,把第三代界面技术与超文本、多任务概念结合起来,使用户可同时执行多个任务(以用户的观点)。随着文字、图形、语音的识别与输入技术的进一步发展,多媒体技术在人机界面开发领域内的进一步发展,自然语言风格的人机界面将得以迅速的发展,最终走向实用化。

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