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第1章 绪论1、概念人机交互（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，并围绕相关的主要现象进行研究的学科。狭义的讲，人机交互技术是研究人与计算机之间的信息交换。它主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。人机交互是一门综合学科，它涉及到计算机科学、心理学、认知科学和社会学以及人类学等诸多学科，是信息技术的一个重要组成部分，并将继续对信息技术的发展产生巨大的影响。人机界面（Human-Machine Interface，HMI）：主要指人类与计算机系统之间的通信方式，是人机双向信息交换的支持软件和硬件2、多学科之间的联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。3、人机交互发展中的几个阶段，重要成果及人物——趋势：以人为本、自然、和谐1） 语言命令交互阶段①.手工操作输入机器语言指令（二进制机器代码）②.采用批处理作业语言或交互命令语言（FORTRAN,PASCAL,COBOL）③.命令行界面（CLI）：通过问答式对话、文本菜单或命令语言等方式来进行人机交互命令行界面可以看作第一代人机界面。在这种界面中，人被看成操作员，机器只做出被动的反应，人只能用手操作键盘的方式输入数据和命令信息，界面输出只能为静态字符。因此，这种人机界面交互的自然性较差。2.）图形用户界面（GUI）交互阶段①.桌面隐喻②.WIMP(Windows、Icon、Menu、Pointing Device)技术GUI发展历史：麻省理工学院 Sutherland，发明Sketchpad，引入菜单、不可重叠的瓦片式窗口、图标1964 Douglas Englebart 第一只鼠标1972 施乐PRAC研究中心L.Tesler演示窗口、图标、菜单，随着鼠标器移动的光标70年代 施乐开发位映像图形显示技术，重叠窗口、弹出式菜单、菜单条，形成WIMP1984 Apple开发Macintosh个人计算机，将WIMP引入微机，基于鼠标及下拉式菜单③.直接操纵④.所见即所得（What You See Is What You Get，WYSIWYG）由于GUI简单易学、减少了键盘操作，因而使不懂计算机的普通用户也可以熟练地使用，开拓了用户人群，使计算机技术得到了广泛普及。3.）自然和谐的人机交互阶段：基于语音、手写体、姿势、视线跟踪、表情等输入手段的多通道交互是其主要特点，其目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式进行交互操作。1968 麻省理工Sutherland 头盔式立体显示器1982 VPL开发第一副数据手套1992 Defanti等提出四面沉浸式虚拟现实环境——CAVE系统语音和笔的交互技术：中国科学院“汉王笔”手写识别系统；IBM的Via Voice；微软Speech Server；W3C成立“多通道交互”工作小组，MMI第1章 认知心理学和人机工程学1、人类在视觉、听觉及触觉方面的特点，以及这些特点在人机交互设计中的应用视觉感知：可以分为两个阶段：受到外部刺激接收信息阶段解释信息阶段一方面，眼睛和视觉系统的物理特性决定了人类无法看到某些事物；另一方面，视觉系统进行解释处理信息时可对不完全信息发挥一定的想象力。一般人能够在2m分辨2mm-20mm的细节视敏度(visual acuity)：视锐度；指人眼对细节的感知能力，通常用被辨别物体最小间距所对应的视角的倒数表示。光线变化低于50Hz，视觉系统就会感到闪烁在设计交互界面时，要考虑使用者对亮度和闪烁的感知，尽量避免使人疲劳的因素正常的眼睛可感受到的光谱波长为400μm(红色)-700μm(紫色)（色度、强度、饱和度）9～12号的标准字体（英文）更易于识别，页面宽度在58～132mm之间阅读效果最佳。听觉感知：声波特性：音调（频率）、音色、响度（dB）：60无害区 60-110过渡区 110有害区人类能够听到频率在20Hz~20kHz之间的声音，其中在1000Hz~4000Hz范围内听觉的感受性最高，500Hz以下和5000Hz以上的声音，强度很大时才能被听到。音频超过140dB时，所引起的不再是听觉而是痛觉。人可以辨认的语音频率范围是260~5600Hz。声音的分类：噪音及可忽略声音、有意义的非语言声音、用来组成语言有意义的声音听觉系统就像视觉系统一样，利用以前的经验来解释输入。听觉系统可以过滤声音。触觉感知：触觉的感知机理与视觉和听觉的最大不同在于它的非局部性。皮肤的三种感受器：温度（冷热）、伤害（疼痛）、机械刺激（压力）两点阈值测试法：前臂的测量值大约10倍于手指或拇指上的测量值；手指灵敏度最高。2、人类