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人机交互界面范文1
人机交互界面涉及到人工智能、语言学、人机工程学等多种学科的研究成果，随着科技的进步，其涵盖的内容也越来越广泛。为了满足人们日益增长的需求，软件人机交互界面的实际优化也成为了一项不可忽视的设计环节，如何运用合理的技术进一步对其优化，如何满足不同用户复杂的需求，已然成为一项重要的研究课题。
1 人机交互及人机交互界面概述
1.1 人机交互
人机交互主要是研究人和计算机之间的交互作用，其涉及的学科领域广泛，主要有人机工程学、认知心理学、设计艺术学、社会学和计算机学等等。人机交互技术使得人与计算机之间的信息交流成为可能，进行人机交互的设计就是希望进一步从实际用户出发，开发出更符合用户需求，信息交流更加有效的人机交互产品。
1.2 人机交互界面
人机交互界面的研究是人机交互研究的核心内容。由于人与计算机直接的交互作用还是主要通过人机交互界面来完成的，因此，在一般研究开发中，常将人机交互和人机交互界面两词通用。人机交互界面可以分为狭义和广义两种概念。广义上的人机交互界面是指，人与广泛意义上的“机”之间有一个交互作用的“面”，通过这个“面”可以实现人与机之间信息的交流和各种控制操作，我们把这个“面”称之为人机交互界面。狭义上的人机交互界面是指计算机与人之间进行信息交流和操作控制的界面，这里的人机交互界面成为人和计算机之间信息传递的桥梁，可以较好的实现用户将本身希望表达的信息通过人机交互界面传达给计算机系统，计算机系统也可以通过人机交互界面提供给用户可操作的环境，并将信息处理结果通过用户便于理解的方式再反馈给用户。这样便实现了计算机系统和人之间信息的传递和反馈，实现人机交互。
人机交互界面成为人与机之间信息互换的媒介，但是在人与机两者之间信息的互换并不是直接可以相互理解的，在两者表达之间必定存在着语义上的区别。因此，这就要求在进行人机交互界面设计时，要充分考虑人机之间表达上的差异，综合运用审美心理学、认知心理学以及人的动作行为表达等，在计算机信息表达环节上合理运用色彩、图形等对人的视觉具有有效刺激的方式，提高人对计算机反馈信息的感知能力，提高人机交互界面高效、便捷的信息互换能力。
2 人机交互界面的视觉表现形式
在人机交互界面中，视觉的信息占据了人们所能接受的信息的绝大部分。而且，由于视觉信息的表达丰富多样，因此，本文将对软件人机交互界面的视觉优化技术做详细的分析和探讨，希望可以为人机交互界面的研究提供一定的参考意义。在我们常见的人机交互界面中，视觉表现形式主要有文本类信息、图形类信息、图文混合信息以及动态类信息等，接下来本文将对这几种表现形式一一进行分析。
2.1 文本类信息表达
通过文本的形式来表达信息的方式叫做文本类信息的表达，用户便是借助自己本身的语言知识和理解能力，来传递和接收文本信息，实现人机交互作用的。因为人们在生活中可以无时不刻地接触到文本信息，因此，人们对于文本类信息的接收能力是比较强的，通过文本类信息的表达方式，人们是易于接受的。并且，用文字来描述事物和现象，不容易产生二义造成理解上的错误，可以更加准确地表达信息。
2.2 图形类信息表达
图形类信息的表达是通过图形和色彩的组合表达，人们根据认知学习和生活经验对其进行理解和运用。一般在软件界面中，图形类信息的表达界面有文件夹、软件图标和功能图标等。
图形类信息有着文本信息无法比拟的优势。比如，同一种图形可以被具有不同年龄、文化和地域特征的人们所识别，这样跨度大，为软件人机交互界面的视觉识别提供了便利；图形类信息更加形象更加具体，具有其他信息表达方式不能达到的良好的导读性；一个简单的图形类信息可以含有很多的文本类信息，简介的画面可以表达出丰富的内涵，这对于优化界面起到重要支持作用。
2.3 图文混合信息表达
图文混合信息的表达顾名思义，其涵盖了文本信息和图形信息的综合优势，既具有文本信息表达的准确性，又具有图形信息表达的形象性。这样将两者的优势整合起来，对于人们在进行软件使用时，可以起到方便人们识别和理解的效果。
2.4 动态类信息表达
动态类信息表达常见的有动画和影像的表达方式。这是基于图形表达上的另一种更加形象和具体的视觉表达。动态类信息可以运用在远程使用、在线任务或者使用率特别低的功能上等。通过这样一个动态类信息的表达方式，可以有效地降低学习成本。但是动态类信息的表达也具有明显的缺陷，比如大规模使用动态类信息会给用户造成较强的视觉冲击，产生视觉焦点，这样容易产生淡化其他类型信息的弊端；而且，过多的动态类信息也会使整个操作界面变得杂乱，不够简洁，用户长期在这种界面下操作使用，很容易产生视觉疲劳。因此，在进行动态类信息的表达设计时，应该注意两点：第一是动态类信息的响应和运行时间应少于用户的期待时间。第二是用户可以对流动性的信息进行控制，可以进行任意调节。
3 人的疲劳性对视觉优化设计的影响
在用户进行软件使用时，产生疲劳性是常见的一种现象。因此，在进行软件人机交互界面的视觉优化设计时，考虑到人的疲劳性是很有必要的。人产生疲劳主要有以下几种原因：第一，用户在计算机前进行长时间操作，没有让眼睛得到良好的休息时间；第二，人机交互界面的内容大多比较单调，时间长了用户很容易对其产生厌烦，视觉也感到疲劳；第三，当在软件人机交互界面上的内容过于复杂，布局过于饱满或者色彩过于艳丽的情况下，就会给用户的感官带来较大的负荷，造成视觉疲劳。因此，在进行软件人机交互界面的视觉优化设计时，应综合考虑界面的设计对用户的视觉疲劳的影响。
4 人机交互界面视觉优化的技术
我们知道，软件人机交互系统中的人机交互界面与用户的使用体验和软件的使用效率具有紧密的联系。在软件人机交互界面上显现出来的信息对用户的影响是多方面的，不同的用户在不同的环境下使用交互界面有着不同的感受。由于软件人机交互界面的设计涉及的方面十分广泛，面向的对象也十分复杂，这导致在进行人机交互界面视觉优化设计时需要参考的标准是很多的。如何从用户视觉出发，设计出一套适合的软件人机交互界面，对于满足市场需求具有重要意义。关于软件人机交互界面视觉的优化技术有着多种不同的方式，经过多年的探索和实践经验的总结，可行性较高的是设计到用户的直接参与和测试评估的方法。较为有效的且涉及到用户的直接参与和测试评估的优化设计技术有：直接观察用户法、征求专家意见法、调查问卷法、多人环境测试以及用户执行情况反馈等等。在进行人机交互界面视觉优化设计前，有效的设计评估方法有：快速评估、实地研究、可用性评估、预测性优化评估。
4.1 快速评估
快速评估的方式是一种最常见且效率最高的评估方式，其主要是指由设计人员用非正式的方式去询问顾问或者是直接去询问用户，通过搜集反馈信息，得出所设计的人机交互界面是否满足用户的需求，是否能让用户满意，是否能够得到更多用户的青睐。快速评估的方式具有用较短的时间获得大量的反馈信息的特点，适合评估时间较短且需要收集较多信息的情况。但是这种方式不适合进行深度的调查和发现。
4.2 实地研究
实地研究顾名思义便是指设计人员进行实地的考察和收集反馈信息，是在自然环境中直接进行的。进行实地研究可以了解到用户实际的使用情况，以及他们对于优化设计的需求。在进行新的优化技术探索时，实地研究可以为新技术的探索提供素材，确定用户的需求是什么，也便于引进技术进行进一步的优化。
4.3 可用性评估
可用性测试评估的测试过程是在评估人员的实际控制之下进行的，其主要的目的是对典型用户进行的典型任务通过量化的方式予以评估，这里的“典型”主要是指一些用户出现错误操作的次数，或者是完成一项任务的时间等。最后的测试结果由于是以量化的方式表现的，所以评估人员可以对其结果进行统计，便于分析和总结，得出关于人机交互界面视觉优化的设计技术结论。
4.4 预测性优化评估
预测性优化评估与可用性评估不同，预测性优化评估不需要用户在场，而是由专家主要作为评估人员，通过专家采用启发式的过程，对典型用户进行一定程度的了解，进而评价软件产品，根据评价结果进行人机交互界面视觉优化的设计。这种预测性优化评估的方式所耗费的成本较低，且效率较高。
5 结语
软件人机交互界面的视觉优化技术探索已经成为软件开发设计中重要的一个环节，良好的人机交互界面对于用户视觉上的要求甚至是整个软件的竞争力都起着至关重要的作用。鉴于人机交互界面涉及学科的范围较广，在设计时应做到综合考虑，多参考人机工程学、认知心理学、设计艺术学、社会学和计算机学等等的相关知识，从人的视觉特点出发，真正做好软件人机交互界面视觉的优化技术研究。
[参考文献]
[1]陈婷婷；人机界面设计在高校教务管理系统网站的应用研究[D]；天津大学；2010年
人机交互界面范文2
关键词：人机交互；界面设计；教学环境
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）45-0281-02
一、引言
人机交互技术（Human-Computer InteractionTechniques，简称HCI）是一门新兴学科，指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。简单地说，“交互”就是指人与设备、系统、网站等的直接或间接的通信过程。“人机交互”是计算机科学和认知心理学两大学科交叉与结合的产物，同时吸收了语言学、人机工程学和社会学等学科的研究成果，经过多年的发展，已经成为一门以研究用户与计算机关系为特征的主流学科之一[1，2]。一个友好、美观的界面会给人带来舒适地视觉享受，拉近人与电脑的距离。如今，“人机交互与用户界面”已成为计算机应用的主要障碍，人机界面设计已经被列为计算机发展技术的重要内容之一。因此，如何使《人机交互与界面设计》这门课程更好的为学生所掌握，重点是要培养学生的应用能力，改变纯理论的教学方法从而达到使学生可以灵活做到学以致用，如今这已经成为我们进行课程教学改革探索的首要任务。
《人机交互与界面设计》这门课程目前在陕西开设的并不多，主要集中在理工科院校，例如西北工业大学、西北大学、西安电子科技大学等高校。由于软件工程专业在高等农林院校开设较晚，因此目前开设“人机交互”课程的较少。此外，关于“人机交互”这方面的教材也比较少。早期的“人机交互与界面设计”一般归属于软件工程的某一章节，如清华大学钱乐秋编著的软件工程第九章“人机界面设计”[3]；张海藩编著的《软件工程》[4]，“人机界面设计”属于第六章详细设计部分。然而，“人机交互”的应用领域十分广泛，发展前景非常广阔。人机界面交互的学习适合于软件或网站的设计人员，尤其是用户界面的设计人员、可用性测试的专业人员、软件或网站公司的市场开发人员。在当前形势下，掌握人机交互技术的工程师已成为企业的急需人才，然而对于这门即将开设的新课程目前还存在一些问题。
二、存在问题
《人机交互与界面设计》课程是软件工程系即将开设的专业必修课，目前该课程建设存在如下问题。
1.开设学期晚，学生兴趣不浓。《人机交互与界面设计》课程属于软件工程专业的必修课，是在《程序语言设计》、《软件工程》、《Web技术及应用》、《数据库技术》、《面向对象系统分析与设计》等课程基础之上开设的一门专业课，旨在提高学生设计软件产品的可交互性，提供一个友好的人机界面。因此这门课程开设的学期较晚，一般都会选择开设在第三学年第二学期或者第四学年第一学期。在这两个学期，学生都在忙于找工作或者考研，因此学生的学习兴趣不够浓厚；另一方面，学生在掌握了计算机基础、软件工程基础之后，已经能够进行一般的程序设计、软件开发，在没有学习这门课程的重要性之前，不会特别重视这门课程，因此学生的学习兴趣也不高。
2.教材选取难度大。目前关于“人机交互与界面设计”方面的教材比较少，且侧重点有所不同。例如，《用户界面设计：有效的人机交互策略》、《人机交互技术――原理与应用》、《人机界面设计：实践篇》、《人机界面设计》、《人机界面设计与应用》等有它们各自的侧重点和特色，有的注重理论知识的讲解，有的侧重交互设计，有的侧重界面设计，所以需要根据教学的实际情况和需求选取合适的主教材以及辅助教材。
3.课程教学设计方面有待进一步提高。由于《人机交互与界面设计》是一门新开课程，所以需要对课程进行合理定位，需要完善教学方法，组织教学内容、教学方法，建立课程组织结构，对教学过程、实习实验、综合训练等环节进行更加翔实的设计。另外，需要建立完善的课程资源，参考传统教学仅可以完成这门课程相应的教学课件、教案、讲义的建设，建立一套适合人机交互技术使用的软件及相关配套的教学资源才能够更好地满足课程教学和学生学习的需要。
4.考核与评价方式单一，缺乏整体全面的考核体系。《人机界面设计》是一门实践性很强的课程，因此仅仅依靠传统的考核方式达不到检验学生是否掌握知识的目的，需要通过学习更为先进的考核方式、建立多元化的考核方式来考查学生对这门课程的掌握程度。
三、教学探索
1.增强学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师”，只有学生对学习的内容感兴趣，才会产生强烈的求知欲望，自动地调动全部感官，积极主动地参与教与学的全过程，这是获取知识、发展能力的重要途径之一。《人机交互与界面设计》是一门理论性与实践性相结合的课程，枯燥的理论知识不能够引起学生的兴趣，只有将理论应用于实践，指导学生将“人机交互与界面设计”的设计原则用于进行多种软件产品的综合开发、运用，才能有效地激发学生的学习兴趣。首先需要让学生意识到对于一个软件产品来说，一个用户友好界面的重要意义。比如以某一界面设计有缺陷的知名软件为例，鼓励学生通过使用这一软件，指出软件设计中界面不友好的部分，比如按钮放置位置不合适、菜单项不全、重点内容体现不完整等问题，进而进行局部改进。其次在进行软件产品界面设计时，应该遵循由易渐难的原则，一开始可以让学生进行功能简单的界面设计，进而进行复杂功能的界面设计。另外，课件制作的质量也是吸引学生的一个方式，由于多媒体的广泛应用，新软件层出不穷，而目前教师采取的课件并未能融合多种媒体，往往只是依靠文字和图片来进行讲述，如果能适当将音频、视频、动画融入到课件中去，必然能够激发学生的想象力，增强学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性与主动性，从而提高教学质量。
2.建立完善的教学方法，建立交互式多媒体教学软件，完善教学过程的知识结构、框架、教学内容设计、教学方法设计、教学过程设施和教学结果评价等体系，建立基于交互式的多媒体教学软件，建立配套的教学资源，以此来提供高质量的教学效果和教学水平。交互式设计策略可以创设新奇情境，引发学习兴趣，能为学生自主学习搭建良好的教学环境，充实教学内容，拓展学生视野，培养学生自主学习的能力。为了提高教学效果，建立交互式多媒体教学软件，拟建设功能较强的网络教学辅助系统，包括课程网站、作业管理系统及交互答疑系统三个模块，这样可以实现师生互动的网上交流。课程网站上提供了教学大纲、电子教案、多媒体课件、习题解答、演示动画、电子参考书、教材官方网站资源、教学录像、实习指导、自学资源、应用案例等丰富的教学资料，作业管理系统可以提供实习内容的网上提交功能、教师批阅功能，同时能设置截止日期，可以督促学生尽快完成实验，既方便了学生提交实验报告，又方便了教师批改实验报告，同时还有利于优秀实验报告的积累。交互答疑系统为学生提供了一个答疑平台，为学生解答了“人机交互”学习和使用中的各类问题。
3.探索全面合理的考核方式。传统考核采取笔试考核的方法，是对知识、专业技术水平和文字运用能力的一种书面考试形式。笔试可以有效地考查学生对理论知识，包括基本知识、专业知识、综合分析能力和文字表达能力等素质及能力的掌握差异程度。笔试考核也是计算机专业早期普遍采取的一种考核方式。然而由于计算机专业实践性强的特点，仅仅依靠笔试达不到检验学生能力的目的，因此上机考试的考核方式逐渐被采纳，一般上机考试模式比较单一，比较适合程序设计、等级考试等科目。也有一些计算机专业课程会采取“笔试+机试”的考核方式。针对《人机交互与界面设计》单纯依靠笔试或者机试也不能达到全面考查学生的目的。“人机交互”的目的是使人与物之间信息交换方式更科学、更合理、更为人性化，界面设计的目的是为了使设计的产品更加实用、易用、好用，因此针对《人机交互与界面设计》这门课程的考核方式应采取结合项目来进行，此外还要考虑结合我们农林院校的特色，通过实际项目应用使学生达到学以致用的目的。采用实际项目来锻炼学生对人机交互设计的理解，提高他们的动手实践能力，设计界面友好的应用系统，使考核具有实践意义。
四、结论
本文从《人机交互与界面设计》这门新开课程中存在的教材选取、缺乏教学资源、缺乏合理完善的考核方式等问题出发，为了更好的进行“人机交互”课程的讲解，分别从激发学生学习兴趣、教学体系完善、教学方法改革、考核方式等方面进行了探索。
参考文献：
[1]骆斌，冯桂焕.人机交互软件工程视角[M].北京：机械工业出版社，2012.
[2]吴秀玲.浅析多媒体人机交互技术[J].中国现代教育装备，2008.
[3]钱乐秋，赵文耘，牛军钰.软件工程[M].北京：清华大学出版社，2007.
[4]张海藩.软件工程[M].北京：清华大学出版社，2010.
人机交互界面范文3
关 键 词：图像处理类软件 人机工程 软件界面 交互设计
1.界面设计中的研究方法
1.1人机工程学简介
人机工程学（Er g o n o m i c s），在美国有人称之为人类工程学（Human Engineering），在欧洲有人称之为人类工效学（Engonomics），日本称之为人间工学，其他国家大多引用西欧的名称。人机工程学不同的命名充分的体现了人机工程是“人体科学”与“工程技术”的结合。从科学性和技术性方面，人机工程学可以这样定义：人机工程学是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。[1]
现代人机工程学研究的方向是：把人-机-环境系统作为系统来整体研究，以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境，使人-机-环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效能。随着时代的发展，人机工程学也将紧随科学技术的发展而发展，与其他学科的相互交错相互渗透更加深入。[1]软件界面设计中也普遍运用到人机工程学，其中的人是用户，机是指软件，而环境则是界面。如何处理好人-机-环境的关系，是设计人员需要着重考虑的。
1.2人机工程学在软件界面设计中运用的重要性
以用户为中心（user centered）是一种设计思想，而不是具体的设计方法"它来源于以人为本的设计价值观，认为机器应该适应人，减轻人的体力和脑力负担，成为人的辅助者。[3]运用人机工程学原理去研究软件界面设计，真正的将一款软件设计成为用户服务的软件，与未考虑以用户为中心的软件界面设计相比，其优势在于以下几个方面：1.让用户获得更加高级的使用感受。人机工程学可以为界面设计提供大量的数据，以优化界面排布、色彩、图形文字大小等。让用户在使用过程中更加愉悦，软件的交互感更强。2.提高软件工作效率。以用户为中心的设计可以研究用户在使用过程中最关注的地方，着重将用户使用和频率高的部分优化，进而提高工作效率。3.提升软件自身价值。如今软件市场竞争激烈，图像处理类软件更是是如此。一款软件能够从众多软件中脱颖而出，被大众所认可，在丰富完善软件功能的同时，也需要有一个让用户满意的界面。
1.3人机交互特点
人机交互（Human Computer Interaction）是指人与机器之间的信息交互，故可称为人机对话或人机通信。为和研究的内容靠近，本文的人机交互仅限于人与计算机系统的交互。这里所说的“交互”指的是信息交换，即计算机用户与计算机系统（如软件、硬件）之间的信息交换。[1]
人机交互的特点主要有两个：第一是人与机交互是双向的，即人传达给机器一个信息，同时机器还会反馈给人一个信息，这样人和机器就实现了对话，这种对话语言就叫做交互。第二是交互手段的多样性。早前人机对话仅仅是通过鼠标、键盘来实现的，但是随着技术的不断进步，这种对话语言呈现多种形式，例如声音、触摸。交互手段的增加意味着人与机器对话更加便利、准确，进而增强了用户体验。
2.图像处理软件简介和特点分析
计算机软件大体分为两大类，一类是系统软件，另一类是应用软件。其中操作系统就是最基本的系统软件，比如Windows、Linux、Mac等；应用程序则十分丰富，可以细分成许多小的类别，其中图像处理软件就是其中重要的一个类别。
照片处理软件是一类对数码照片进行分析、修复、美化、合成等处理的软件，在图形图像处理领域，照片处理软件属于图像处理软件的分支，是专门针对数码照片工作的软件。[2]
2.1 图像处理软件特点
软件呈系列性。现在许多大公司都将自身的软件群组成系列，共同进行推出、更新以及维护，这样做的好处在于公司横向产品线较长，为方便管理这些软件，推出了系列产品来。
操作区域最合理化。图像处理类软件属于工作软件，在使用过程中，用户需要使用大量不同类型的工具，并且尽可能观察到更多图片的细节。
用户需求不同。对于普通用户来讲，需求层次较低，仅仅需要简单的图像处理功能。对于设计师来说，则需要更加强大的图像处理功能，满足复杂作图的需求。
应用领域范围广。许多行业都有对于图片处理的需求，典型的行业有：平面设计、工业设计、计算机设计类：包括网页设计，软件界面设计，交互设计等等、摄影。随着软件功能的不断扩大，现在的图像处理软件还可以制作简单的动画和三维效果的图像，因此还可以应用于影视、建模等领域。
3.图像处理类软件界面设计中人机交互的详细研究
目前主流图像处理软件数量较多，同时不同软件定位也各不相同。专业的图像处理软件有Adobe的photoshop系列；基于应用的处理管理、处理软件picasa等，还有国内很实用的大众型光影魔术手，非主流软件有美图秀秀，动态图片处理软件有Ulead GIF Animator，gif movie gear等。[2]通过几款有代表性软件的界面进行分析，得到了一些规律，并且加以人机工程学原理分析。
3.1 软件界面设计内容
软件用户界面作为计算机软件与用户之间的交流桥梁，应具备美观、易懂易操作、易学习、用户友好等特点，因此软件界面设计越来越受到重视。软件界面设计具体包括启动界面的设计、软件整体框架风格设计、按钮控件设计、窗体面板设计、菜单界面设计、图标设计、软件产品包装等多领域设计。
用户能够直接接触到软件的地方即是设计人员需要考虑的地方，界面设计具体包括以下几个内容：启动界面设计、整体框架界面风格设计、工具面板设计、菜单栏设计、图标设计等。启动界面：启动界面是用户使用软件必然见到的一个画面，由于很多图像处理软件启动过程中需要加载大量的程序以及插件，往往需要较长的时间，同时启动速度也与用户电脑的硬件配置有关系，因此有时用户会长时间面对这个画面。整体框架界面风格设计：软件框架界面的风格可以传达出软件的定位。或者说框架设计是一款软件界面的灵魂，它决定了整个软件的风格走向。工具面板设计：工具面板是使用者接触最多的部分，因此在设计过程中应具有更好的交互感，简单易用则是它的设计原则。菜单栏设计：菜单栏是每款软件都保留的部分，软件的所有功能都能在菜单栏里找到。图标设计：图标广泛存在于软件界面之中，图形语言的信息传达是通过图形的视觉形态传达图形的指涉含义，是形义共同作用的结果。图形与图像的直观性和通识性克服了文字语言交流中的障碍、准确快速地传递着信息。
3.2 人机工程学在其中的应用
前文总结了图像处理类软件在界面上的特点以及人机工程学方法运用到软件界面设计中的重要性，因此在软件设计中必然加入人机工程学研究理论和研究方法。以下从人机工程学的三个方面来探究图像类软件界面设计规律。
3.2.1 设计心理学在其中的运用
图像处理类软件的用户基本可分为两大类，一类是专业用户，另一类是非专业用户。两类用户对于软件的功能需求基本相同，都是处理图像，但是不同点在于需求程度不同，专业用户需要对图像进行更高级更复杂的处理，而非专业用户则需要快速简单有效的处理。根据不同种类用户的需求，软件在自身界面设计上也进行了相应的调整，分成了许多模块，让不同用户都享有自己的使用空间，进行高效的操作。
用户使用感受也是设计心理学研究的一大方向，不同软件可以传达给用户不同的使用感受。软件在设计过程中注重用户的使用感受，这就是人性化设计。人性化设计是指在产品设计过程中充分考虑使用者生理和心理结构、思维方式等，使人的生活更加方便、舒适，是科学和技术在艺术与人性处的契合点[3]。人性化设计最核心最本质的理念是“以人为本”。软件界面中的“以人为本”设计体现在：界面的视觉效果“赏心悦目”，界面的布局合理以及界面的层次逻辑清晰。
3.2.2 人体测量学在其中的应用
一个软件界面中的信息交错复杂，在界面设计时要考虑不同信息的布局。根据人体尺寸中人转动眼睛和头部时的能见度图像可知，要把最重要和最经常使用的信息尽可能设置在视野中心3°范围内，一般性的信息在20°～40°内，次要信息设在40°～60°范围内，对于80°以外的视野范围，因视觉认读效率低一般不宜显示信息。[4] 人眼的水平运动比垂直运动的速度快而且幅度宽，因而显示信息排列的水平范围应大于垂直范围。[4]
在图像处理类软件界面中，图像的显示是最重要的部分，因此设置在界面中心位置，操作工具显示信息为次要信息，设置在图像两侧。界面的上部和下部则显示不重要的信息和一些使用频率低的按钮。
3.2.3 认知心理学在其中的应用
认知心理学的应用主要是两个方面，1.对界面进行信息结构划分。按心理学要求，用户界面中信息的排列应当符合操作信息的逻辑性，因此应该把显示根据所传递的信息或功能进行分组排列。这就涉及到了信息结构的设计，在人机工程学中可以运用卡片分类法和集簇分析法对信息结构进行定量分析，最后以树状图表达出来以供设计人员参考。2.提醒提示的运用。人的记忆是不完善的，经常会有遗忘的情况发生。因此在界面设计中对于需要注意的重要信息应设置取样提醒装置，提醒操作着对某个特别的信息源进行取样。根据人的知觉特性，可以采取亮的、彩色的及变化的特征来引导人的视觉注意。 [4]
4.结语
现如今软件界面设计倡导“人性化”，“以用户为中心”的理念，因此在软件界面设计中加入了人机工程学原理，使得软件界面在用户使用过程中更加顺畅，提高工作效率。同时根据图像处理类软件的特点，运用人机工程学研究方法，为图像处理类软件界面的设计提供参考。
参考文献
[1] 陆敏.基于人机工程的软件界面设计研究[D].江苏：南京航空航天大学机电学院，2008.
[2] 季慧.图像处理软件界面设计研究[D].湖南：湖南大学软件学院，2011.
人机交互界面范文4
当前，人机交互正朝着自然和谐的人机交互技术和用户界面的方向发展。本期技术专题将从多角度阐述人机交互的最新发展及应用状况，包括多通道用户界面、笔式用户界面、智能用户界面和三维交互中的多种关键技术，特别是对人机交互中的用户模型、用户界面模型、多通道交互信息整合、笔式交互技术、人机交互软件体系结构等进行了深入的阐述。
人机交互技术是和计算机的发展相辅相成的，一方面计算机速度的提高使人机交互技术的实现变为可能，另一方面人机交互对计算机的发展起着引领作用。正是人机交互技术造就了辉煌的个人计算机时代（20世纪八、九十年代），鼠标、图形界面对PC的发展起到了巨大的促进作用。
人机交互是计算机系统的重要组成部分，是当前计算机行业竞争的焦点，它的好坏直接影响计算机的可用性和效率，影响人们日常生活和工作的质量和效率。计算机处理速度和性能的迅猛提高并没有相应提高用户使用计算机交互的能力，其中一个重要原因就是缺少一个与之相适应的高效、自然的人-计算机界面。人机交互是未来IT的核心技术。随着中国逐渐成为世界的IT中心，中国也将成为人机交互技术的发展中心，而人机交互正的发展为中国软件的腾飞提供了机会。发展平民可用技术、实现以人为本的计算是21世纪计算机发展的目标。
人机交互涉及许多热门的计算机科学和技术，如人工智能、自然语言处理、可用性工程、多媒体系统等，同时也吸收了心理学、认知科学、语言学、人机工程学、社会学的研究成果。
人机交互界面范式的进化
伴随着计算机技术的飞速发展，人机接口技术也在不断改进: 从早期的穿孔纸带、面板开关和显示灯等交互装置，发展到今天的视线追踪、语音识别、感觉反馈等具有多种感知能力的交互装置。用户界面的发展历经了批处理、命令行、图形界面三个阶段，现在的研究和开发重点已经放在了Post-WIMP界面上。
批处理界面
在计算机发展的初期，人们通过批处理的方式使用计算机，这一阶段的用户界面是使用穿孔卡片作为输入设备，行式打印机作为输出设备。这只是用户界面的雏形阶段。
命令行界面
在计算机发展的早期，人机之间的通信是通过机器语言完成的，人们使用穿孔纸带等方式完成与机器的交流。而后出现了汇编语言和高级语言，这些语言中逐渐引入了不同层次的自然语言特性，人们可以较为容易地记忆这些语言。
在20世纪60年代中期出现的交互终端和分时系统中，已经开始考虑如何提供给用户方便实用的界面，这些系统提供了问答式对话、文本菜单或者命令语言进行交互，这个时期的人机界面称为命令行界面(Command Line Interface，CLI)。
尽管熟练掌握命令语言后，人们能够灵活高效地操纵计算机，但是人们通常需要对语言进行大量记忆，在使用中很容易产生错误。
图形用户界面
从20世纪60年代开始，由于超大规模集成电路的发展、高分辨率显示器和鼠标的出现，人机界面进入了图形用户界面(Graphical User Interface，GUI)的时代。图形用户界面的主要特点是桌面隐喻、WIMP技术、直接操纵和所见即所得。
桌面隐喻: 界面隐喻(Metaphor)是指用现实世界中已经存在的事物为蓝本，对界面组织和交互方式的比拟。将人们对这些事物的知识（如与这些事物进行交互的技能）运用到人机界面中来，从而减少用户必需的认知努力。界面隐喻是指导用户界面设计和实现的基本思想。桌面隐喻采用办公的桌面作为蓝本，把图标放置在屏幕上，用户不用键入命令，只需要用鼠标选择图标就能调出一个菜单，用户可以选择想要的选项。
WIMP技术: WIMP界面可以看作是命令行界面后的第二代人机界面，是基于图形方式的。WIMP界面蕴含了语言和文化无关性，并提高了视觉搜索效率，通过菜单、小装饰(Widget)等提供了更丰富的表现形式。
直接操纵: 直接操纵用户界面(Direct Manipulation User Interface)是Schneiderman在1983年提出来的，特点是对象可视化、语法极小化和快速语义反馈。在直接操纵形式下，用户是动作的指挥者，处于控制地位，从而在人机交互过程中获得完全掌握和控制权，同时系统对于用户操作的响应也是可预见的。
所见即所得(WYSIWYG): 也称为可视化操作，使人们可以在屏幕上直接正确地得到即将打印到纸张上的效果。所见即所得向用户提供了无差异的屏幕显示和打印结果。
我国的人机交互研究
著名的人机交互国际会议ACM SIGCHI 2005年初的Workshop“Future User Interface Design Tools”提出: 下一代用户界面的研究应该从范式、模型和软件框架三个层次展开。会议同时指出，Tangible用户界面(TUI)、Camera-Based用户界面(CBUI)和Haptic用户界面(HUI)三类用户界面代表了自然、和谐人机交互技术和用户界面的发展方向。
人机交互界面范文5
[关键词] MEMS技术 多通道人机界面
1.引言
人对机器的操作和机器对人操作的运行及结果的反馈都是通过界面来实现的。人机交互界面作为人-机系统中十分重要的组成部分，其作用不仅在对人机交互信息进行提示，人机界面自身的美工、图像显示、声音、反馈信息的多样性及人机交互等多个方面，也逐渐被产品设计师所重视并不断被应用到新的产品设计中去。
图1 人机交互模型
2.MEMS技术
以微电子技术和微细加工技术为基础，机械基础构件如电机、齿轮、轴承和弹簧开始微细化，并开始采用半导体技术将其在硅芯片上集成，这种把电子和集成机械相结合的产品，被称作微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems)，也称微型机械(Micromachine)，简称MEMS。MEMS是感知、计算和执行的融合，也是一种先进的制造技术。从根本上说，MEMS将电子和机械两种特性结合了起来，使得这一新的系统可以同时执行物理、化学甚至生物等的方面的功能。MEMS的微型化、多样化、集成化、批量化等诸多特点使得在将来有十分广泛的应用前景。
由于MEMS技术开始引入到消费类电子产品，传统的按键、旋钮操作界面正在面临革新。例如苹果的音乐播放器Ipod nano4就采用了MEMS技术。播放器控制键的操作方式采用了滑动的操作方式，其歌曲的切换不是通过传统的按键操作，而是变为甩动播放器的操作。当甩动播放器时，播放器就会自动切换并播放下一首歌曲，而且屏幕显示的内容会根据机器的状态自动做出调整。如今，以动作感应为主的MEMS技术正渐渐地改变人们对产品的操作习惯。因此基于MEMS技术的产品整体化界面设计将成为将来产品设计的主要方面而最终代替现有的操作界面设计。
图2 Ipod nano4的自动改变屏幕显示方向
3.基于MEMS技术的多通道人机界面概念设计
多通道人机界面（MMI）是基于视线跟踪、语音识别、手势输入、感觉反馈等新的交互技术。它允许用户利用多个通道以并行方式与系统进行交互，提高了人机交互的自然性和高效性。
多通道的人机界面是由四个要素构成的，即人的器官、信息表示、机器交互设备和机器信息表示。多通道用户界面主要关注人机界面中用户向计算机输入信息以及计算机对用户意图理解的问题，达到交互的自然性和交互的高效性。而MEMS技术在多通道交互系统中机器交互设备中的应用，必然会对多通道的人机交互产生巨大而深远的影响。
图3 多通道人机交互模型
3.1 MEMS动作输入系统概念模型
键盘作为主流的人机交互设备，虽已占统治地位数十年之久，然而随着设计的创新和技术的发展使其局限性也愈加凸显。现今的触摸屏等技术虽为人机交互提供了新的体验，如苹果ipod Touch4支持多点触摸技术及其他的个性化触摸体验，但该技术是基于特定软件和硬件设备上的专用技术，必须针对应用环境而定制，所以缺乏一般的通用性。
基于MEMS技术的动作输入系统，是一种通过人手部的动作来进行操作的智能化输入系统，其主要部分是依赖于MEMS加速度传感器。采用MEMS加速度传感器的输入端对使用者手部动作进行识别，并将识别结果以预处理方式传送给系统，系统再根据收到的信息进行相应的操作，并最终将操作的结果输出反馈给使用者而最终完成整个人机交互过程。MEMS技术的输入系统概念模型如下所示。
采用MEMS的输入系统作为新的人机交互设备，使得人们的信息输入不再像键盘输入那样具有被动性和固定性，MEMS输入系统将依靠系统自身来进行用户动作的判断和信息的输入，使用户在交互方式上更符合其自身的特点，整个交互的互动感和现实感更为逼真，更具有灵活性和应用性。同时，采用MEMS的动作输入系统凸显了交互的个性化，而输入系统其最终的目标是实现动作的个性化定制。使得用户可根据自身特点对MEMS的动作系统进行定制，从而实现真正与众不同的操作方式。
3.2 MEMS 3D动态界面显示模型
MEMS 3D动态界面显示系统包括了MEMS显示屏和MEMS动态界面调整系统两个部分。
目前最成功的光学MEMS显示产品，正是由TI的DLP专利技术所制造的微面镜器件。DLP芯片包含了最多达220万用铰链安装的微型运动镜面组成的矩形数组，每片微型镜面的大小都不超过人类头发丝厚度的五分之一，对应投影图像中的一个像素。因此单芯片的DLP投影系统可以产生至少1670万种颜色，而专业产品与DLP影院投影系统中的三芯片系统甚至能够产生35万亿种以上的色彩。由此可以看出采用MEMS光学技术的显示屏最大的优点是色域的宽广、色彩饱和度高，能够十分生动地进行图像显示，同时也节省能源。
显示界面的动态三维显示则依靠MEMS动态界面的调整。配合MEMS陀螺仪传感器，使得界面能够根据机器所处空间位置的不同而做出相应的调整，其原理与水平仪相类似，当人对机器的视角发生改变后，动态界面调整系统根据人与机器相对位置的变化自动判断，并对界面的显示做出相应的调整，使显示的界面总能够与使用者眼睛所在平面处于相平行的状态，最终呈现出动态三维的效果，解决了传统显示器的显示视角问题。
4.结语
随着信息技术的迅速发展及近年来国际上MEMS的专利数呈指数规律增长说明MEMS技术的全面发展阶段已经到来。MEMS技术在产品中的引入对现有的人机界面来说是一种极大的推动，并且更多的MEMS技术的融合，对多通道界面的交互方式是一种极大的拓展，也使得多通道人机界面的交互更为方便和高效。
参考文献
[1] 姜敏，韩超艳.多通道人机界面的设计与研究[J].机电产品开发与创新，2009.05.
[2] 牛君，刘云桥.MEMS技术的发展与应用[J].科技资讯，2007.
[3] 马强.MEMS的研究现状及其进展[J].中国集成电路，2004.10.
[4] 李国峰，王锦等.基于MEMS加速度传感器的智能输入系统[J].传感技术学报，2009.05.
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人机交互界面范文6
【关键词】MVC人机交互框架
人机交互软件需要向用户提供显示界面，展示数据，并对用户在界面的操作给出回应。很多用户也希望在保持功能不变的基础上，可以方便快捷地调整操作界面，这也是提高软件可扩展性和可复用性的要求。MVC模式将软件的操作界面和数据模型独立出来，对显示界面的调整不会影响数据模型，降低了软件模块之间的耦合性，是比较适合用来开发人机交互框架的设计模式。
1 MVC模式
MVC是一种很流行的设计模式，在人机交互类的系统中被广泛应用。它把一个系统分为三个部分：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。 模型用来管理数据，它封装了系统使用的数据，提供了操作这些数据的接口， 视图用来提供给用户界面，定义了需要显示的数据以及数据显示的方式， 控制器用于处理用户对视图的操作，并传递给数据模型。
MVC模式的核心思想就是功能分离。图1表示了MVC模式三个部分的功能和相互之间的关系，实线代表调用了接口，虚线代表返回了结果。
2 软件架构设计与实现
人机交互框架的架构如图2所示。整体的框架采用了MVC模式。
整个框架的界面显示部分在View类中实现，在具体实现中使用了工厂模式，把所有的界面控件元素全部抽取出来，提供了统一的显示风格，提高了代码的复用性，这些控件元素包括Button（按钮）、SoftKey（软键盘）、TableWidget（表格）、LineEdit（输入框）等，这样以来即便把界面部分剥离出去，那么这些控件仍可以被复用，不受影响。所有的屏幕显示是由不同的控件来组成，而View来负责不同控件显示之间的切换以及整个界面的布局。
框架的设计遵循了“界面和数据高度分离”的原则，实现系统各部分之间的模块化，尽量保证界面和数据两个模块之间的耦合性降到最低，模块内部的内聚性达到最高。用户界面的呈现由View类来负责，数据的存储和处理由Model类来负责。这两个类之间需要进行交互，因为用户对界面进行操作后需要将操作过程传递给数据模型，数据模型根据操作的类型做出处理，数据处理结束后给用户界面返回一个结果，结果需要呈现在界面上。
Observer（监听者）模式可以用来实现View类和Model类之间交互的功能。具体实现的方法如下：首先，Control实现Observer的接口，对用户界面的更新及显示进行一定程度的封装。然后Control通过变量m_Model传递一个Observer给Model，从而实现对Model部分的监听，当Model中的数据发生改变时，会通知Observer。这样Control就建立起了View和Model之间的联系。
View类和Model类里分别实现了一个ControlQueue队列和一个EventQueue队列。ControlQueue队列运行在前台，负责维护View上所有的控件以及控制控件的显示，它对用户的输入进行解析，包括应该显示哪些控件，以及处理这些控件相对应的消息。EventQueue队列在后台运行，它负责对消息的维护。它在Model类中的监听线程中被监听，一旦Model中的数据发生了变化，就会发送一定格式的数据包，一旦监听到了数据包，就会按照约定的解包规则解析这个数据包的具体含义，解析完成以后调Observer把数据的状态变化反映到View类里，View类将变化后的数据展示给用户。这样就能实现了界面和数据的分离，界面和数据模块之间不需要实现相互之间的调用，耦合度很低。
3 结论
本文首先对MVC模式各部分的功能和关系进行了简单介绍，然后提出了一个基于MVC模式的人机交互软件框架模型。在此模型的基础上进行了人机交互框架的架构设计和实现。采用本文提出的设计方法，该框架不仅能够满足当前人机交互框架的实际应用需求，而且具有以下三个突出的优点：
（1）界面和数据的低耦合性，即把界面显示和数据的处理完全分离开来，界面和数据分别为独立的模块，把它们之间的交互减少到了最低。
（2）在设计中主要采用MVC、工厂模式和Observer模式等流行设计模式，程序结构清晰，容易理解。
（3）模块内部有很强的内聚性，任何一个模块都实现了独立的功能，对其他模块依赖很小，一个模块的修改并不会对其它模块产生大的影响，有利于协同开发。
参考文献
[1]覃征，邢剑宽，董金春.软件体系结构[M].北京：电子工业出版社，2008：28-39.
[2]韩怿冰.MVC模式浅析[J].科技信息，2007，1（25）：351.
