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人機交互界面范文1

[關鍵詞] 人機交互界面； 視覺優化； 實驗； 技術設計

人機交互界面涉及到人工智能、語言學、人機工程學等多種學科的研究成果，隨著科技的進步，其涵蓋的內容也越來越廣泛。為了滿足人們日益增長的需求，軟件人機交互界面的實際優化也成為了一項不可忽視的設計環節，如何運用合理的技術進一步對其優化，如何滿足不同用戶復雜的需求，已然成為一項重要的研究課題。

1 人機交互及人機交互界面概述

1.1 人機交互

人機交互主要是研究人和計算機之間的交互作用，其涉及的學科領域廣泛，主要有人機工程學、認知心理學、設計藝術學、社會學和計算機學等等。人機交互技術使得人與計算機之間的信息交流成為可能，進行人機交互的設計就是希望進一步從實際用戶出發，開發出更符合用戶需求，信息交流更加有效的人機交互產品。

1.2 人機交互界面

人機交互界面的研究是人機交互研究的核心內容。由于人與計算機直接的交互作用還是主要通過人機交互界面來完成的，因此，在一般研究開發中，常將人機交互和人機交互界面兩詞通用。人機交互界面可以分為狹義和廣義兩種概念。廣義上的人機交互界面是指，人與廣泛意義上的“機”之間有一個交互作用的“面”，通過這個“面”可以實現人與機之間信息的交流和各種控制操作，我們把這個“面”稱之為人機交互界面。狹義上的人機交互界面是指計算機與人之間進行信息交流和操作控制的界面，這里的人機交互界面成為人和計算機之間信息傳遞的橋梁，可以較好的實現用戶將本身希望表達的信息通過人機交互界面傳達給計算機系統，計算機系統也可以通過人機交互界面提供給用戶可操作的環境，并將信息處理結果通過用戶便于理解的方式再反饋給用戶。這樣便實現了計算機系統和人之間信息的傳遞和反饋，實現人機交互。

人機交互界面成為人與機之間信息互換的媒介，但是在人與機兩者之間信息的互換并不是直接可以相互理解的，在兩者表達之間必定存在著語義上的區別。因此，這就要求在進行人機交互界面設計時，要充分考慮人機之間表達上的差異，綜合運用審美心理學、認知心理學以及人的動作行為表達等，在計算機信息表達環節上合理運用色彩、圖形等對人的視覺具有有效刺激的方式，提高人對計算機反饋信息的感知能力，提高人機交互界面高效、便捷的信息互換能力。

2 人機交互界面的視覺表現形式

在人機交互界面中，視覺的信息占據了人們所能接受的信息的絕大部分。而且，由于視覺信息的表達豐富多樣，因此，本文將對軟件人機交互界面的視覺優化技術做詳細的分析和探討，希望可以為人機交互界面的研究提供一定的參考意義。在我們常見的人機交互界面中，視覺表現形式主要有文本類信息、圖形類信息、圖文混合信息以及動態類信息等，接下來本文將對這幾種表現形式一一進行分析。

2.1 文本類信息表達

通過文本的形式來表達信息的方式叫做文本類信息的表達，用戶便是借助自己本身的語言知識和理解能力，來傳遞和接收文本信息，實現人機交互作用的。因為人們在生活中可以無時不刻地接觸到文本信息，因此，人們對于文本類信息的接收能力是比較強的，通過文本類信息的表達方式，人們是易于接受的。并且，用文字來描述事物和現象，不容易產生二義造成理解上的錯誤，可以更加準確地表達信息。

2.2 圖形類信息表達

圖形類信息的表達是通過圖形和色彩的組合表達，人們根據認知學習和生活經驗對其進行理解和運用。一般在軟件界面中，圖形類信息的表達界面有文件夾、軟件圖標和功能圖標等。

圖形類信息有著文本信息無法比擬的優勢。比如，同一種圖形可以被具有不同年齡、文化和地域特征的人們所識別，這樣跨度大，為軟件人機交互界面的視覺識別提供了便利；圖形類信息更加形象更加具體，具有其他信息表達方式不能達到的良好的導讀性；一個簡單的圖形類信息可以含有很多的文本類信息，簡介的畫面可以表達出豐富的內涵，這對于優化界面起到重要支持作用。

2.3 圖文混合信息表達

圖文混合信息的表達顧名思義，其涵蓋了文本信息和圖形信息的綜合優勢，既具有文本信息表達的準確性，又具有圖形信息表達的形象性。這樣將兩者的優勢整合起來，對于人們在進行軟件使用時，可以起到方便人們識別和理解的效果。

2.4 動態類信息表達

動態類信息表達常見的有動畫和影像的表達方式。這是基于圖形表達上的另一種更加形象和具體的視覺表達。動態類信息可以運用在遠程使用、在線任務或者使用率特別低的功能上等。通過這樣一個動態類信息的表達方式，可以有效地降低學習成本。但是動態類信息的表達也具有明顯的缺陷，比如大規模使用動態類信息會給用戶造成較強的視覺沖擊，產生視覺焦點，這樣容易產生淡化其他類型信息的弊端；而且，過多的動態類信息也會使整個操作界面變得雜亂，不夠簡潔，用戶長期在這種界面下操作使用，很容易產生視覺疲勞。因此，在進行動態類信息的表達設計時，應該注意兩點：第一是動態類信息的響應和運行時間應少于用戶的期待時間。第二是用戶可以對流動性的信息進行控制，可以進行任意調節。

3 人的疲勞性對視覺優化設計的影響

在用戶進行軟件使用時，產生疲勞性是常見的一種現象。因此，在進行軟件人機交互界面的視覺優化設計時，考慮到人的疲勞性是很有必要的。人產生疲勞主要有以下幾種原因：第一，用戶在計算機前進行長時間操作，沒有讓眼睛得到良好的休息時間；第二，人機交互界面的內容大多比較單調，時間長了用戶很容易對其產生厭煩，視覺也感到疲勞；第三，當在軟件人機交互界面上的內容過于復雜，布局過于飽滿或者色彩過于艷麗的情況下，就會給用戶的感官帶來較大的負荷，造成視覺疲勞。因此，在進行軟件人機交互界面的視覺優化設計時，應綜合考慮界面的設計對用戶的視覺疲勞的影響。

4 人機交互界面視覺優化的技術

我們知道，軟件人機交互系統中的人機交互界面與用戶的使用體驗和軟件的使用效率具有緊密的聯系。在軟件人機交互界面上顯現出來的信息對用戶的影響是多方面的，不同的用戶在不同的環境下使用交互界面有著不同的感受。由于軟件人機交互界面的設計涉及的方面十分廣泛，面向的對象也十分復雜，這導致在進行人機交互界面視覺優化設計時需要參考的標準是很多的。如何從用戶視覺出發，設計出一套適合的軟件人機交互界面，對于滿足市場需求具有重要意義。關于軟件人機交互界面視覺的優化技術有著多種不同的方式，經過多年的探索和實踐經驗的總結，可行性較高的是設計到用戶的直接參與和測試評估的方法。較為有效的且涉及到用戶的直接參與和測試評估的優化設計技術有：直接觀察用戶法、征求專家意見法、調查問卷法、多人環境測試以及用戶執行情況反饋等等。在進行人機交互界面視覺優化設計前，有效的設計評估方法有：快速評估、實地研究、可用性評估、預測性優化評估。

4.1 快速評估

快速評估的方式是一種最常見且效率最高的評估方式，其主要是指由設計人員用非正式的方式去詢問顧問或者是直接去詢問用戶，通過搜集反饋信息，得出所設計的人機交互界面是否滿足用戶的需求，是否能讓用戶滿意，是否能夠得到更多用戶的青睞?？焖僭u估的方式具有用較短的時間獲得大量的反饋信息的特點，適合評估時間較短且需要收集較多信息的情況。但是這種方式不適合進行深度的調查和發現。

4.2 實地研究

實地研究顧名思義便是指設計人員進行實地的考察和收集反饋信息，是在自然環境中直接進行的。進行實地研究可以了解到用戶實際的使用情況，以及他們對于優化設計的需求。在進行新的優化技術探索時，實地研究可以為新技術的探索提供素材，確定用戶的需求是什么，也便于引進技術進行進一步的優化。

4.3 可用性評估

可用性測試評估的測試過程是在評估人員的實際控制之下進行的，其主要的目的是對典型用戶進行的典型任務通過量化的方式予以評估，這里的“典型”主要是指一些用戶出現錯誤操作的次數，或者是完成一項任務的時間等。最后的測試結果由于是以量化的方式表現的，所以評估人員可以對其結果進行統計，便于分析和總結，得出關于人機交互界面視覺優化的設計技術結論。

4.4 預測性優化評估

預測性優化評估與可用性評估不同，預測性優化評估不需要用戶在場，而是由專家主要作為評估人員，通過專家采用啟發式的過程，對典型用戶進行一定程度的了解，進而評價軟件產品，根據評價結果進行人機交互界面視覺優化的設計。這種預測性優化評估的方式所耗費的成本較低，且效率較高。

5 結語

軟件人機交互界面的視覺優化技術探索已經成為軟件開發設計中重要的一個環節，良好的人機交互界面對于用戶視覺上的要求甚至是整個軟件的競爭力都起著至關重要的作用。鑒于人機交互界面涉及學科的范圍較廣，在設計時應做到綜合考慮，多參考人機工程學、認知心理學、設計藝術學、社會學和計算機學等等的相關知識，從人的視覺特點出發，真正做好軟件人機交互界面視覺的優化技術研究。

[參考文獻]

[1]陳婷婷；人機界面設計在高校教務管理系統網站的應用研究[D]；天津大學；2010年

人機交互界面范文2

關鍵詞：人機交互；界面設計；教學環境

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）45-0281-02

一、引言

人機交互技術（Human-Computer InteractionTechniques，簡稱HCI）是一門新興學科，指通過計算機輸入、輸出設備，以有效的方式實現人與計算機對話的技術。簡單地說，“交互”就是指人與設備、系統、網站等的直接或間接的通信過程。“人機交互”是計算機科學和認知心理學兩大學科交叉與結合的產物，同時吸收了語言學、人機工程學和社會學等學科的研究成果，經過多年的發展，已經成為一門以研究用戶與計算機關系為特征的主流學科之一[1，2]。一個友好、美觀的界面會給人帶來舒適地視覺享受，拉近人與電腦的距離。如今，“人機交互與用戶界面”已成為計算機應用的主要障礙，人機界面設計已經被列為計算機發展技術的重要內容之一。因此，如何使《人機交互與界面設計》這門課程更好的為學生所掌握，重點是要培養學生的應用能力，改變純理論的教學方法從而達到使學生可以靈活做到學以致用，如今這已經成為我們進行課程教學改革探索的首要任務。

《人機交互與界面設計》這門課程目前在陜西開設的并不多，主要集中在理工科院校，例如西北工業大學、西北大學、西安電子科技大學等高校。由于軟件工程專業在高等農林院校開設較晚，因此目前開設“人機交互”課程的較少。此外，關于“人機交互”這方面的教材也比較少。早期的“人機交互與界面設計”一般歸屬于軟件工程的某一章節，如清華大學錢樂秋編著的軟件工程第九章“人機界面設計”[3]；張海藩編著的《軟件工程》[4]，“人機界面設計”屬于第六章詳細設計部分。然而，“人機交互”的應用領域十分廣泛，發展前景非常廣闊。人機界面交互的學習適合于軟件或網站的設計人員，尤其是用戶界面的設計人員、可用性測試的專業人員、軟件或網站公司的市場開發人員。在當前形勢下，掌握人機交互技術的工程師已成為企業的急需人才，然而對于這門即將開設的新課程目前還存在一些問題。

二、存在問題

《人機交互與界面設計》課程是軟件工程系即將開設的專業必修課，目前該課程建設存在如下問題。

1.開設學期晚，學生興趣不濃。《人機交互與界面設計》課程屬于軟件工程專業的必修課，是在《程序語言設計》、《軟件工程》、《Web技術及應用》、《數據庫技術》、《面向對象系統分析與設計》等課程基礎之上開設的一門專業課，旨在提高學生設計軟件產品的可交互性，提供一個友好的人機界面。因此這門課程開設的學期較晚，一般都會選擇開設在第三學年第二學期或者第四學年第一學期。在這兩個學期，學生都在忙于找工作或者考研，因此學生的學習興趣不夠濃厚；另一方面，學生在掌握了計算機基礎、軟件工程基礎之后，已經能夠進行一般的程序設計、軟件開發，在沒有學習這門課程的重要性之前，不會特別重視這門課程，因此學生的學習興趣也不高。

2.教材選取難度大。目前關于“人機交互與界面設計”方面的教材比較少，且側重點有所不同。例如，《用戶界面設計：有效的人機交互策略》、《人機交互技術――原理與應用》、《人機界面設計：實踐篇》、《人機界面設計》、《人機界面設計與應用》等有它們各自的側重點和特色，有的注重理論知識的講解，有的側重交互設計，有的側重界面設計，所以需要根據教學的實際情況和需求選取合適的主教材以及輔助教材。

3.課程教學設計方面有待進一步提高。由于《人機交互與界面設計》是一門新開課程，所以需要對課程進行合理定位，需要完善教學方法，組織教學內容、教學方法，建立課程組織結構，對教學過程、實習實驗、綜合訓練等環節進行更加翔實的設計。另外，需要建立完善的課程資源，參考傳統教學僅可以完成這門課程相應的教學課件、教案、講義的建設，建立一套適合人機交互技術使用的軟件及相關配套的教學資源才能夠更好地滿足課程教學和學生學習的需要。

4.考核與評價方式單一，缺乏整體全面的考核體系?！度藱C界面設計》是一門實踐性很強的課程，因此僅僅依靠傳統的考核方式達不到檢驗學生是否掌握知識的目的，需要通過學習更為先進的考核方式、建立多元化的考核方式來考查學生對這門課程的掌握程度。

三、教學探索

1.增強學生的學習興趣?！芭d趣是最好的老師”，只有學生對學習的內容感興趣，才會產生強烈的求知欲望，自動地調動全部感官，積極主動地參與教與學的全過程，這是獲取知識、發展能力的重要途徑之一?！度藱C交互與界面設計》是一門理論性與實踐性相結合的課程，枯燥的理論知識不能夠引起學生的興趣，只有將理論應用于實踐，指導學生將“人機交互與界面設計”的設計原則用于進行多種軟件產品的綜合開發、運用，才能有效地激發學生的學習興趣。首先需要讓學生意識到對于一個軟件產品來說，一個用戶友好界面的重要意義。比如以某一界面設計有缺陷的知名軟件為例，鼓勵學生通過使用這一軟件，指出軟件設計中界面不友好的部分，比如按鈕放置位置不合適、菜單項不全、重點內容體現不完整等問題，進而進行局部改進。其次在進行軟件產品界面設計時，應該遵循由易漸難的原則，一開始可以讓學生進行功能簡單的界面設計，進而進行復雜功能的界面設計。另外，課件制作的質量也是吸引學生的一個方式，由于多媒體的廣泛應用，新軟件層出不窮，而目前教師采取的課件并未能融合多種媒體，往往只是依靠文字和圖片來進行講述，如果能適當將音頻、視頻、動畫融入到課件中去，必然能夠激發學生的想象力，增強學生的學習興趣，調動學生學習的積極性與主動性，從而提高教學質量。

2.建立完善的教學方法，建立交互式多媒體教學軟件，完善教學過程的知識結構、框架、教學內容設計、教學方法設計、教學過程設施和教學結果評價等體系，建立基于交互式的多媒體教學軟件，建立配套的教學資源，以此來提供高質量的教學效果和教學水平。交互式設計策略可以創設新奇情境，引發學習興趣，能為學生自主學習搭建良好的教學環境，充實教學內容，拓展學生視野，培養學生自主學習的能力。為了提高教學效果，建立交互式多媒體教學軟件，擬建設功能較強的網絡教學輔助系統，包括課程網站、作業管理系統及交互答疑系統三個模塊，這樣可以實現師生互動的網上交流。課程網站上提供了教學大綱、電子教案、多媒體課件、習題解答、演示動畫、電子參考書、教材官方網站資源、教學錄像、實習指導、自學資源、應用案例等豐富的教學資料，作業管理系統可以提供實習內容的網上提交功能、教師批閱功能，同時能設置截止日期，可以督促學生盡快完成實驗，既方便了學生提交實驗報告，又方便了教師批改實驗報告，同時還有利于優秀實驗報告的積累。交互答疑系統為學生提供了一個答疑平臺，為學生解答了“人機交互”學習和使用中的各類問題。

3.探索全面合理的考核方式。傳統考核采取筆試考核的方法，是對知識、專業技術水平和文字運用能力的一種書面考試形式。筆試可以有效地考查學生對理論知識，包括基本知識、專業知識、綜合分析能力和文字表達能力等素質及能力的掌握差異程度。筆試考核也是計算機專業早期普遍采取的一種考核方式。然而由于計算機專業實踐性強的特點，僅僅依靠筆試達不到檢驗學生能力的目的，因此上機考試的考核方式逐漸被采納，一般上機考試模式比較單一，比較適合程序設計、等級考試等科目。也有一些計算機專業課程會采取“筆試+機試”的考核方式。針對《人機交互與界面設計》單純依靠筆試或者機試也不能達到全面考查學生的目的。“人機交互”的目的是使人與物之間信息交換方式更科學、更合理、更為人性化，界面設計的目的是為了使設計的產品更加實用、易用、好用，因此針對《人機交互與界面設計》這門課程的考核方式應采取結合項目來進行，此外還要考慮結合我們農林院校的特色，通過實際項目應用使學生達到學以致用的目的。采用實際項目來鍛煉學生對人機交互設計的理解，提高他們的動手實踐能力，設計界面友好的應用系統，使考核具有實踐意義。

四、結論

本文從《人機交互與界面設計》這門新開課程中存在的教材選取、缺乏教學資源、缺乏合理完善的考核方式等問題出發，為了更好的進行“人機交互”課程的講解，分別從激發學生學習興趣、教學體系完善、教學方法改革、考核方式等方面進行了探索。

參考文獻：

[1]駱斌，馮桂煥.人機交互軟件工程視角[M].北京：機械工業出版社，2012.

[2]吳秀玲.淺析多媒體人機交互技術[J].中國現代教育裝備，2008.

[3]錢樂秋，趙文耘，牛軍鈺.軟件工程[M].北京：清華大學出版社，2007.

[4]張海藩.軟件工程[M].北京：清華大學出版社，2010.

人機交互界面范文3

關 鍵 詞：圖像處理類軟件 人機工程 軟件界面 交互設計

1.界面設計中的研究方法

1.1人機工程學簡介

人機工程學（Er g o n o m i c s），在美國有人稱之為人類工程學（Human Engineering），在歐洲有人稱之為人類工效學（Engonomics），日本稱之為人間工學，其他國家大多引用西歐的名稱。人機工程學不同的命名充分的體現了人機工程是“人體科學”與“工程技術”的結合。從科學性和技術性方面，人機工程學可以這樣定義：人機工程學是研究“人-機-環境”系統中人、機、環境三大要素之間的關系，為解決系統中人的效能、健康問題提供理論與方法的科學。[1]

現代人機工程學研究的方向是：把人-機-環境系統作為系統來整體研究，以創造最適合于人操作的機械設備和作業環境，使人-機-環境系統相協調，從而獲得系統的最高綜合效能。隨著時代的發展，人機工程學也將緊隨科學技術的發展而發展，與其他學科的相互交錯相互滲透更加深入。[1]軟件界面設計中也普遍運用到人機工程學，其中的人是用戶，機是指軟件，而環境則是界面。如何處理好人-機-環境的關系，是設計人員需要著重考慮的。

1.2人機工程學在軟件界面設計中運用的重要性

以用戶為中心（user centered）是一種設計思想，而不是具體的設計方法"它來源于以人為本的設計價值觀，認為機器應該適應人，減輕人的體力和腦力負擔，成為人的輔助者。[3]運用人機工程學原理去研究軟件界面設計，真正的將一款軟件設計成為用戶服務的軟件，與未考慮以用戶為中心的軟件界面設計相比，其優勢在于以下幾個方面：1.讓用戶獲得更加高級的使用感受。人機工程學可以為界面設計提供大量的數據，以優化界面排布、色彩、圖形文字大小等。讓用戶在使用過程中更加愉悅，軟件的交互感更強。2.提高軟件工作效率。以用戶為中心的設計可以研究用戶在使用過程中最關注的地方，著重將用戶使用和頻率高的部分優化，進而提高工作效率。3.提升軟件自身價值。如今軟件市場競爭激烈，圖像處理類軟件更是是如此。一款軟件能夠從眾多軟件中脫穎而出，被大眾所認可，在豐富完善軟件功能的同時，也需要有一個讓用戶滿意的界面。

1.3人機交互特點

人機交互（Human Computer Interaction）是指人與機器之間的信息交互，故可稱為人機對話或人機通信。為和研究的內容靠近，本文的人機交互僅限于人與計算機系統的交互。這里所說的“交互”指的是信息交換，即計算機用戶與計算機系統（如軟件、硬件）之間的信息交換。[1]

人機交互的特點主要有兩個：第一是人與機交互是雙向的，即人傳達給機器一個信息，同時機器還會反饋給人一個信息，這樣人和機器就實現了對話，這種對話語言就叫做交互。第二是交互手段的多樣性。早前人機對話僅僅是通過鼠標、鍵盤來實現的，但是隨著技術的不斷進步，這種對話語言呈現多種形式，例如聲音、觸摸。交互手段的增加意味著人與機器對話更加便利、準確，進而增強了用戶體驗。

2.圖像處理軟件簡介和特點分析

計算機軟件大體分為兩大類，一類是系統軟件，另一類是應用軟件。其中操作系統就是最基本的系統軟件，比如Windows、Linux、Mac等；應用程序則十分豐富，可以細分成許多小的類別，其中圖像處理軟件就是其中重要的一個類別。

照片處理軟件是一類對數碼照片進行分析、修復、美化、合成等處理的軟件，在圖形圖像處理領域，照片處理軟件屬于圖像處理軟件的分支，是專門針對數碼照片工作的軟件。[2]

2.1 圖像處理軟件特點

軟件呈系列性?，F在許多大公司都將自身的軟件群組成系列，共同進行推出、更新以及維護，這樣做的好處在于公司橫向產品線較長，為方便管理這些軟件，推出了系列產品來。

操作區域最合理化。圖像處理類軟件屬于工作軟件，在使用過程中，用戶需要使用大量不同類型的工具，并且盡可能觀察到更多圖片的細節。

用戶需求不同。對于普通用戶來講，需求層次較低，僅僅需要簡單的圖像處理功能。對于設計師來說，則需要更加強大的圖像處理功能，滿足復雜作圖的需求。

應用領域范圍廣。許多行業都有對于圖片處理的需求，典型的行業有：平面設計、工業設計、計算機設計類：包括網頁設計，軟件界面設計，交互設計等等、攝影。隨著軟件功能的不斷擴大，現在的圖像處理軟件還可以制作簡單的動畫和三維效果的圖像，因此還可以應用于影視、建模等領域。

3.圖像處理類軟件界面設計中人機交互的詳細研究

目前主流圖像處理軟件數量較多，同時不同軟件定位也各不相同。專業的圖像處理軟件有Adobe的photoshop系列；基于應用的處理管理、處理軟件picasa等，還有國內很實用的大眾型光影魔術手，非主流軟件有美圖秀秀，動態圖片處理軟件有Ulead GIF Animator，gif movie gear等。[2]通過幾款有代表性軟件的界面進行分析，得到了一些規律，并且加以人機工程學原理分析。

3.1 軟件界面設計內容

軟件用戶界面作為計算機軟件與用戶之間的交流橋梁，應具備美觀、易懂易操作、易學習、用戶友好等特點，因此軟件界面設計越來越受到重視。軟件界面設計具體包括啟動界面的設計、軟件整體框架風格設計、按鈕控件設計、窗體面板設計、菜單界面設計、圖標設計、軟件產品包裝等多領域設計。

用戶能夠直接接觸到軟件的地方即是設計人員需要考慮的地方，界面設計具體包括以下幾個內容：啟動界面設計、整體框架界面風格設計、工具面板設計、菜單欄設計、圖標設計等。啟動界面：啟動界面是用戶使用軟件必然見到的一個畫面，由于很多圖像處理軟件啟動過程中需要加載大量的程序以及插件，往往需要較長的時間，同時啟動速度也與用戶電腦的硬件配置有關系，因此有時用戶會長時間面對這個畫面。整體框架界面風格設計：軟件框架界面的風格可以傳達出軟件的定位。或者說框架設計是一款軟件界面的靈魂，它決定了整個軟件的風格走向。工具面板設計：工具面板是使用者接觸最多的部分，因此在設計過程中應具有更好的交互感，簡單易用則是它的設計原則。菜單欄設計：菜單欄是每款軟件都保留的部分，軟件的所有功能都能在菜單欄里找到。圖標設計：圖標廣泛存在于軟件界面之中，圖形語言的信息傳達是通過圖形的視覺形態傳達圖形的指涉含義，是形義共同作用的結果。圖形與圖像的直觀性和通識性克服了文字語言交流中的障礙、準確快速地傳遞著信息。

3.2 人機工程學在其中的應用

前文總結了圖像處理類軟件在界面上的特點以及人機工程學方法運用到軟件界面設計中的重要性，因此在軟件設計中必然加入人機工程學研究理論和研究方法。以下從人機工程學的三個方面來探究圖像類軟件界面設計規律。

3.2.1 設計心理學在其中的運用

圖像處理類軟件的用戶基本可分為兩大類，一類是專業用戶，另一類是非專業用戶。兩類用戶對于軟件的功能需求基本相同，都是處理圖像，但是不同點在于需求程度不同，專業用戶需要對圖像進行更高級更復雜的處理，而非專業用戶則需要快速簡單有效的處理。根據不同種類用戶的需求，軟件在自身界面設計上也進行了相應的調整，分成了許多模塊，讓不同用戶都享有自己的使用空間，進行高效的操作。

用戶使用感受也是設計心理學研究的一大方向，不同軟件可以傳達給用戶不同的使用感受。軟件在設計過程中注重用戶的使用感受，這就是人性化設計。人性化設計是指在產品設計過程中充分考慮使用者生理和心理結構、思維方式等，使人的生活更加方便、舒適，是科學和技術在藝術與人性處的契合點[3]。人性化設計最核心最本質的理念是“以人為本”。軟件界面中的“以人為本”設計體現在：界面的視覺效果“賞心悅目”，界面的布局合理以及界面的層次邏輯清晰。

3.2.2 人體測量學在其中的應用

一個軟件界面中的信息交錯復雜，在界面設計時要考慮不同信息的布局。根據人體尺寸中人轉動眼睛和頭部時的能見度圖像可知，要把最重要和最經常使用的信息盡可能設置在視野中心3°范圍內，一般性的信息在20°～40°內，次要信息設在40°～60°范圍內，對于80°以外的視野范圍，因視覺認讀效率低一般不宜顯示信息。[4] 人眼的水平運動比垂直運動的速度快而且幅度寬，因而顯示信息排列的水平范圍應大于垂直范圍。[4]

在圖像處理類軟件界面中，圖像的顯示是最重要的部分，因此設置在界面中心位置，操作工具顯示信息為次要信息，設置在圖像兩側。界面的上部和下部則顯示不重要的信息和一些使用頻率低的按鈕。

3.2.3 認知心理學在其中的應用

認知心理學的應用主要是兩個方面，1.對界面進行信息結構劃分。按心理學要求，用戶界面中信息的排列應當符合操作信息的邏輯性，因此應該把顯示根據所傳遞的信息或功能進行分組排列。這就涉及到了信息結構的設計，在人機工程學中可以運用卡片分類法和集簇分析法對信息結構進行定量分析，最后以樹狀圖表達出來以供設計人員參考。2.提醒提示的運用。人的記憶是不完善的，經常會有遺忘的情況發生。因此在界面設計中對于需要注意的重要信息應設置取樣提醒裝置，提醒操作著對某個特別的信息源進行取樣。根據人的知覺特性，可以采取亮的、彩色的及變化的特征來引導人的視覺注意。 [4]

4.結語

現如今軟件界面設計倡導“人性化”，“以用戶為中心”的理念，因此在軟件界面設計中加入了人機工程學原理，使得軟件界面在用戶使用過程中更加順暢，提高工作效率。同時根據圖像處理類軟件的特點，運用人機工程學研究方法，為圖像處理類軟件界面的設計提供參考。

參考文獻

[1] 陸敏.基于人機工程的軟件界面設計研究[D].江蘇：南京航空航天大學機電學院，2008.

[2] 季慧.圖像處理軟件界面設計研究[D].湖南：湖南大學軟件學院，2011.

人機交互界面范文4

當前，人機交互正朝著自然和諧的人機交互技術和用戶界面的方向發展。本期技術專題將從多角度闡述人機交互的最新發展及應用狀況，包括多通道用戶界面、筆式用戶界面、智能用戶界面和三維交互中的多種關鍵技術，特別是對人機交互中的用戶模型、用戶界面模型、多通道交互信息整合、筆式交互技術、人機交互軟件體系結構等進行了深入的闡述。

人機交互技術是和計算機的發展相輔相成的，一方面計算機速度的提高使人機交互技術的實現變為可能，另一方面人機交互對計算機的發展起著引領作用。正是人機交互技術造就了輝煌的個人計算機時代（20世紀八、九十年代），鼠標、圖形界面對PC的發展起到了巨大的促進作用。

人機交互是計算機系統的重要組成部分，是當前計算機行業競爭的焦點，它的好壞直接影響計算機的可用性和效率，影響人們日常生活和工作的質量和效率。計算機處理速度和性能的迅猛提高并沒有相應提高用戶使用計算機交互的能力，其中一個重要原因就是缺少一個與之相適應的高效、自然的人-計算機界面。人機交互是未來IT的核心技術。隨著中國逐漸成為世界的IT中心，中國也將成為人機交互技術的發展中心，而人機交互正的發展為中國軟件的騰飛提供了機會。發展平民可用技術、實現以人為本的計算是21世紀計算機發展的目標。

人機交互涉及許多熱門的計算機科學和技術，如人工智能、自然語言處理、可用性工程、多媒體系統等，同時也吸收了心理學、認知科學、語言學、人機工程學、社會學的研究成果。

人機交互界面范式的進化

伴隨著計算機技術的飛速發展，人機接口技術也在不斷改進: 從早期的穿孔紙帶、面板開關和顯示燈等交互裝置，發展到今天的視線追蹤、語音識別、感覺反饋等具有多種感知能力的交互裝置。用戶界面的發展歷經了批處理、命令行、圖形界面三個階段，現在的研究和開發重點已經放在了Post-WIMP界面上。

批處理界面

在計算機發展的初期，人們通過批處理的方式使用計算機，這一階段的用戶界面是使用穿孔卡片作為輸入設備，行式打印機作為輸出設備。這只是用戶界面的雛形階段。

命令行界面

在計算機發展的早期，人機之間的通信是通過機器語言完成的，人們使用穿孔紙帶等方式完成與機器的交流。而后出現了匯編語言和高級語言，這些語言中逐漸引入了不同層次的自然語言特性，人們可以較為容易地記憶這些語言。

在20世紀60年代中期出現的交互終端和分時系統中，已經開始考慮如何提供給用戶方便實用的界面，這些系統提供了問答式對話、文本菜單或者命令語言進行交互，這個時期的人機界面稱為命令行界面(Command Line Interface，CLI)。

盡管熟練掌握命令語言后，人們能夠靈活高效地操縱計算機，但是人們通常需要對語言進行大量記憶，在使用中很容易產生錯誤。

圖形用戶界面

從20世紀60年代開始，由于超大規模集成電路的發展、高分辨率顯示器和鼠標的出現，人機界面進入了圖形用戶界面(Graphical User Interface，GUI)的時代。圖形用戶界面的主要特點是桌面隱喻、WIMP技術、直接操縱和所見即所得。

桌面隱喻: 界面隱喻(Metaphor)是指用現實世界中已經存在的事物為藍本，對界面組織和交互方式的比擬。將人們對這些事物的知識（如與這些事物進行交互的技能）運用到人機界面中來，從而減少用戶必需的認知努力。界面隱喻是指導用戶界面設計和實現的基本思想。桌面隱喻采用辦公的桌面作為藍本，把圖標放置在屏幕上，用戶不用鍵入命令，只需要用鼠標選擇圖標就能調出一個菜單，用戶可以選擇想要的選項。

WIMP技術: WIMP界面可以看作是命令行界面后的第二代人機界面，是基于圖形方式的。WIMP界面蘊含了語言和文化無關性，并提高了視覺搜索效率，通過菜單、小裝飾(Widget)等提供了更豐富的表現形式。

直接操縱: 直接操縱用戶界面(Direct Manipulation User Interface)是Schneiderman在1983年提出來的，特點是對象可視化、語法極小化和快速語義反饋。在直接操縱形式下，用戶是動作的指揮者，處于控制地位，從而在人機交互過程中獲得完全掌握和控制權，同時系統對于用戶操作的響應也是可預見的。

所見即所得(WYSIWYG): 也稱為可視化操作，使人們可以在屏幕上直接正確地得到即將打印到紙張上的效果。所見即所得向用戶提供了無差異的屏幕顯示和打印結果。

我國的人機交互研究

著名的人機交互國際會議ACM SIGCHI 2005年初的Workshop“Future User Interface Design Tools”提出: 下一代用戶界面的研究應該從范式、模型和軟件框架三個層次展開。會議同時指出，Tangible用戶界面(TUI)、Camera-Based用戶界面(CBUI)和Haptic用戶界面(HUI)三類用戶界面代表了自然、和諧人機交互技術和用戶界面的發展方向。

人機交互界面范文5

[關鍵詞] MEMS技術 多通道人機界面

1.引言

人對機器的操作和機器對人操作的運行及結果的反饋都是通過界面來實現的。人機交互界面作為人-機系統中十分重要的組成部分，其作用不僅在對人機交互信息進行提示，人機界面自身的美工、圖像顯示、聲音、反饋信息的多樣性及人機交互等多個方面，也逐漸被產品設計師所重視并不斷被應用到新的產品設計中去。

圖1 人機交互模型

2.MEMS技術

以微電子技術和微細加工技術為基礎，機械基礎構件如電機、齒輪、軸承和彈簧開始微細化，并開始采用半導體技術將其在硅芯片上集成，這種把電子和集成機械相結合的產品，被稱作微機電系統(Micro-Electro-Mechanical Systems)，也稱微型機械(Micromachine)，簡稱MEMS。MEMS是感知、計算和執行的融合，也是一種先進的制造技術。從根本上說，MEMS將電子和機械兩種特性結合了起來，使得這一新的系統可以同時執行物理、化學甚至生物等的方面的功能。MEMS的微型化、多樣化、集成化、批量化等諸多特點使得在將來有十分廣泛的應用前景。

由于MEMS技術開始引入到消費類電子產品，傳統的按鍵、旋鈕操作界面正在面臨革新。例如蘋果的音樂播放器Ipod nano4就采用了MEMS技術。播放器控制鍵的操作方式采用了滑動的操作方式，其歌曲的切換不是通過傳統的按鍵操作，而是變為甩動播放器的操作。當甩動播放器時，播放器就會自動切換并播放下一首歌曲，而且屏幕顯示的內容會根據機器的狀態自動做出調整。如今，以動作感應為主的MEMS技術正漸漸地改變人們對產品的操作習慣。因此基于MEMS技術的產品整體化界面設計將成為將來產品設計的主要方面而最終代替現有的操作界面設計。

圖2 Ipod nano4的自動改變屏幕顯示方向

3.基于MEMS技術的多通道人機界面概念設計

多通道人機界面（MMI）是基于視線跟蹤、語音識別、手勢輸入、感覺反饋等新的交互技術。它允許用戶利用多個通道以并行方式與系統進行交互，提高了人機交互的自然性和高效性。

多通道的人機界面是由四個要素構成的，即人的器官、信息表示、機器交互設備和機器信息表示。多通道用戶界面主要關注人機界面中用戶向計算機輸入信息以及計算機對用戶意圖理解的問題，達到交互的自然性和交互的高效性。而MEMS技術在多通道交互系統中機器交互設備中的應用，必然會對多通道的人機交互產生巨大而深遠的影響。

圖3 多通道人機交互模型

3.1 MEMS動作輸入系統概念模型

鍵盤作為主流的人機交互設備，雖已占統治地位數十年之久，然而隨著設計的創新和技術的發展使其局限性也愈加凸顯?，F今的觸摸屏等技術雖為人機交互提供了新的體驗，如蘋果ipod Touch4支持多點觸摸技術及其他的個性化觸摸體驗，但該技術是基于特定軟件和硬件設備上的專用技術，必須針對應用環境而定制，所以缺乏一般的通用性。

基于MEMS技術的動作輸入系統，是一種通過人手部的動作來進行操作的智能化輸入系統，其主要部分是依賴于MEMS加速度傳感器。采用MEMS加速度傳感器的輸入端對使用者手部動作進行識別，并將識別結果以預處理方式傳送給系統，系統再根據收到的信息進行相應的操作，并最終將操作的結果輸出反饋給使用者而最終完成整個人機交互過程。MEMS技術的輸入系統概念模型如下所示。

采用MEMS的輸入系統作為新的人機交互設備，使得人們的信息輸入不再像鍵盤輸入那樣具有被動性和固定性，MEMS輸入系統將依靠系統自身來進行用戶動作的判斷和信息的輸入，使用戶在交互方式上更符合其自身的特點，整個交互的互動感和現實感更為逼真，更具有靈活性和應用性。同時，采用MEMS的動作輸入系統凸顯了交互的個性化，而輸入系統其最終的目標是實現動作的個性化定制。使得用戶可根據自身特點對MEMS的動作系統進行定制，從而實現真正與眾不同的操作方式。

3.2 MEMS 3D動態界面顯示模型

MEMS 3D動態界面顯示系統包括了MEMS顯示屏和MEMS動態界面調整系統兩個部分。

目前最成功的光學MEMS顯示產品，正是由TI的DLP專利技術所制造的微面鏡器件。DLP芯片包含了最多達220萬用鉸鏈安裝的微型運動鏡面組成的矩形數組，每片微型鏡面的大小都不超過人類頭發絲厚度的五分之一，對應投影圖像中的一個像素。因此單芯片的DLP投影系統可以產生至少1670萬種顏色，而專業產品與DLP影院投影系統中的三芯片系統甚至能夠產生35萬億種以上的色彩。由此可以看出采用MEMS光學技術的顯示屏最大的優點是色域的寬廣、色彩飽和度高，能夠十分生動地進行圖像顯示，同時也節省能源。

顯示界面的動態三維顯示則依靠MEMS動態界面的調整。配合MEMS陀螺儀傳感器，使得界面能夠根據機器所處空間位置的不同而做出相應的調整，其原理與水平儀相類似，當人對機器的視角發生改變后，動態界面調整系統根據人與機器相對位置的變化自動判斷，并對界面的顯示做出相應的調整，使顯示的界面總能夠與使用者眼睛所在平面處于相平行的狀態，最終呈現出動態三維的效果，解決了傳統顯示器的顯示視角問題。

4.結語

隨著信息技術的迅速發展及近年來國際上MEMS的專利數呈指數規律增長說明MEMS技術的全面發展階段已經到來。MEMS技術在產品中的引入對現有的人機界面來說是一種極大的推動，并且更多的MEMS技術的融合，對多通道界面的交互方式是一種極大的拓展，也使得多通道人機界面的交互更為方便和高效。

參考文獻

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[2] 牛君，劉云橋.MEMS技術的發展與應用[J].科技資訊，2007.

[3] 馬強.MEMS的研究現狀及其進展[J].中國集成電路，2004.10.

[4] 李國峰，王錦等.基于MEMS加速度傳感器的智能輸入系統[J].傳感技術學報，2009.05.

作者簡介

人機交互界面范文6

【關鍵詞】MVC人機交互框架

人機交互軟件需要向用戶提供顯示界面，展示數據，并對用戶在界面的操作給出回應。很多用戶也希望在保持功能不變的基礎上，可以方便快捷地調整操作界面，這也是提高軟件可擴展性和可復用性的要求。MVC模式將軟件的操作界面和數據模型獨立出來，對顯示界面的調整不會影響數據模型，降低了軟件模塊之間的耦合性，是比較適合用來開發人機交互框架的設計模式。

1 MVC模式

MVC是一種很流行的設計模式，在人機交互類的系統中被廣泛應用。它把一個系統分為三個部分：模型（Model）、視圖（View）和控制器（Controller）。 模型用來管理數據，它封裝了系統使用的數據，提供了操作這些數據的接口， 視圖用來提供給用戶界面，定義了需要顯示的數據以及數據顯示的方式， 控制器用于處理用戶對視圖的操作，并傳遞給數據模型。

MVC模式的核心思想就是功能分離。圖1表示了MVC模式三個部分的功能和相互之間的關系，實線代表調用了接口，虛線代表返回了結果。

2 軟件架構設計與實現

人機交互框架的架構如圖2所示。整體的框架采用了MVC模式。

整個框架的界面顯示部分在View類中實現，在具體實現中使用了工廠模式，把所有的界面控件元素全部抽取出來，提供了統一的顯示風格，提高了代碼的復用性，這些控件元素包括Button（按鈕）、SoftKey（軟鍵盤）、TableWidget（表格）、LineEdit（輸入框）等，這樣以來即便把界面部分剝離出去，那么這些控件仍可以被復用，不受影響。所有的屏幕顯示是由不同的控件來組成，而View來負責不同控件顯示之間的切換以及整個界面的布局。

框架的設計遵循了“界面和數據高度分離”的原則，實現系統各部分之間的模塊化，盡量保證界面和數據兩個模塊之間的耦合性降到最低，模塊內部的內聚性達到最高。用戶界面的呈現由View類來負責，數據的存儲和處理由Model類來負責。這兩個類之間需要進行交互，因為用戶對界面進行操作后需要將操作過程傳遞給數據模型，數據模型根據操作的類型做出處理，數據處理結束后給用戶界面返回一個結果，結果需要呈現在界面上。

Observer（監聽者）模式可以用來實現View類和Model類之間交互的功能。具體實現的方法如下：首先，Control實現Observer的接口，對用戶界面的更新及顯示進行一定程度的封裝。然后Control通過變量m_Model傳遞一個Observer給Model，從而實現對Model部分的監聽，當Model中的數據發生改變時，會通知Observer。這樣Control就建立起了View和Model之間的聯系。

View類和Model類里分別實現了一個ControlQueue隊列和一個EventQueue隊列。ControlQueue隊列運行在前臺，負責維護View上所有的控件以及控制控件的顯示，它對用戶的輸入進行解析，包括應該顯示哪些控件，以及處理這些控件相對應的消息。EventQueue隊列在后臺運行，它負責對消息的維護。它在Model類中的監聽線程中被監聽，一旦Model中的數據發生了變化，就會發送一定格式的數據包，一旦監聽到了數據包，就會按照約定的解包規則解析這個數據包的具體含義，解析完成以后調Observer把數據的狀態變化反映到View類里，View類將變化后的數據展示給用戶。這樣就能實現了界面和數據的分離，界面和數據模塊之間不需要實現相互之間的調用，耦合度很低。

3 結論

本文首先對MVC模式各部分的功能和關系進行了簡單介紹，然后提出了一個基于MVC模式的人機交互軟件框架模型。在此模型的基礎上進行了人機交互框架的架構設計和實現。采用本文提出的設計方法，該框架不僅能夠滿足當前人機交互框架的實際應用需求，而且具有以下三個突出的優點：

（1）界面和數據的低耦合性，即把界面顯示和數據的處理完全分離開來，界面和數據分別為獨立的模塊，把它們之間的交互減少到了最低。

（2）在設計中主要采用MVC、工廠模式和Observer模式等流行設計模式，程序結構清晰，容易理解。

（3）模塊內部有很強的內聚性，任何一個模塊都實現了獨立的功能，對其他模塊依賴很小，一個模塊的修改并不會對其它模塊產生大的影響，有利于協同開發。

參考文獻

[1]覃征，邢劍寬，董金春.軟件體系結構[M].北京：電子工業出版社，2008：28-39.

[2]韓懌冰.MVC模式淺析[J].科技信息，2007，1（25）：351.