第12章 人机控制界面设计.ppt

人机控制界面设计 §1、概 述 人机控制界面设计涉及到计算机科学和自动控制科学的很多领域。其设计不仅要考虑到人机交互、实时控制、界面友好、用户及任务本身，更多地是要考虑和规划信息空间结构、媒体的时间基，对象集成，优化组合的处理手段及显示质量。还要依托于心理学，认知科学，语言学、通信技术及戏剧、音乐、美术多方面的理论和方法。 §2 发展历史 第一代 命令、询问方式； 第二代 简单菜单式； 第三代 WIMP界面； Windows , Icons, Menus, Pointing device X-windows 目前事实的界面标准 新一代 第三代＋超文本、多任务； 例如DOS命令 Copy C:\*.txt D:\ All data will lost, Continue?(Y/N) 简单菜单 首字符匹配方式 序号匹配方式 亮条匹配方式 序号匹配的简单菜单 §3 人机控制界面设计原则 1.认知原则 2.设计原则 1．认知原则 1）认知过程 2）认知心理学 3）人机交互设计遵循的认知原则 1）认知过程 人体信息处理器的认知过程，如下图所示。其中认知处理器执行的工作就是我们通常所说的思维。思维的结果或被存储起来，或送至动作处理器控制行动。 2）认知心理学 ◇核心：采用信息加工观点来研究认知心理学 过程的心理学。 ◇重要概念： “信息” 和“信息加工系统” ，因为信息 加工系统的理论，是现代认知心理学理 论的主体。 ◇研究方法：有实验法、观察法(包括自我观察法)以 及计算机模拟法等。 3）人机交互设计遵循的认知原则 基于一致性、兼容性、适应性、结构性、经济性等特性，遵循“由易而难，逐步强化。” 的认知心理学原则。 对界面设计与屏幕设计的参考意见: 由具体到抽象。 由可视化的内容显示不可见的内容。 由模拟引导创新。 合理运用再认与再忆，减少用户短期记忆的负担。 考虑用户的个别差异，使用用户语言。 2.设计原则 1 ） 界面的特征 2 ） 界面的类型 3 ） 界面设计的相关模型 4 ） 界面结构的设计与实现 5 ） 界面设计的考虑 1 ）界面的特征 可使用性 使用简单；术语的标准化，一致化；Help；能快速响应；有容错能力。 灵活性 能满足不同层次用户；提供不同详细程度的响应信息；定制、修改菜单的方式。 可靠性 完成功能的前提下，尽可能简单。 2）界面的类型 见界面类型图动画： 3）界面设计的相关模型 设计模型（design model） 由软件工程师设计、创建； 主要从软件设计的角度考虑，由设计带出界面； 总体结构； 数据结构； 过程设计； 用户模型（user model） 由人机工程师设计； 根据用户的各种特征设计； 用户假想模型（system perception）和系统映像（system image） 用户假想模型描述了用户对系统能提供操作界面的期待； 系统映像是系统的外部特征与所有支撑环境的总合； 若系统映像与用户假想模型吻合，表明用户对系统感到满意并能有效使用它； 4）界面结构的设计与实现 (1) 数据输入界面 数据对话设计输入的规则 输入确认：有助于及时纠正出现的错误； 对所有可能造成损害的动作，坚持要求确认； 例如“Are you sure to delete?” 在确认的默认值、按键上的考虑； 明确取消：当中断一个输入序列时，不要立即丢弃已输入的数据； 提供回复（Undo）； 隐藏当前不可用的命令； 及时提供反馈和提示，如“输入值介于0～100”； 提供上下文帮助； 数据输入的方法 菜单，对话框，键盘输入； 声音、图象输入、条形码、光学字符识别（OCR）……； 4）界面结构的设计与实现(续） （2）交互控制界面 对话框 菜单 功能键 图标（表示对象、命令） 用窗口划分屏幕（层叠、平铺、MDI） 直接操作 命令语言 见交互控制界面动画： 4）界面结构的设计与实现(续） （3）数据显示界面 合理划分显示屏； 显示上下文相关的信息； 信息要面向用户：如用户更想看到名称，而非ID； 通过颜色、大小、字体等强化重要数据； 符合常规、习惯；如向上代表数值大、高，红色代表危险、警告、禁止； 用报表、图形表达数据更友好； 报 表 图形（2D） 图形（3D） 4）界面结构的设计与实现(续） 第一步是将任务设计的结果作为输入，设计成一组逻辑模块，然后加上存取机制，把这些模块组织成界面结构。存取机制可以是分层、网络的或直接的，机制的类型主要由任务结构决定，也取决于设计风格。 例如，