人机交互的研究内容

人机交互界面表示模型与设计方法

可用性分析与评估

多通道交互技术

认知与智能用户界面

群件

Web 设计

移动界面设计

人机交互的发展历史

命令行界面 -> 图形用户界面（GUI） -> 自然和谐的人机交互（视觉，语音，笔式，虚拟环境等）

认知过程与交互设计原则

认知是人们在进行日常活动时发生于头脑中的事情，它涉及认知处理，如思维、记忆、学习、幻想、决策、看、读、写和交谈等。

Norman 把认知划分为两个模式：

• 经验认知：有效、轻松地观察、操作和响应周围的事件，它要求具备某些专门知识并达到一定的熟练程度，如使用Word字处理系统编辑文档等。
• 思维认知：涉及思考、比较和决策，是发明创造的来源，如设计创作等。

常见的认知过程：

感知和识别、注意、记忆、问题解决、语言处理

影响认知的因素：

情感、个体差异、动机和兴趣

交互设备

文本输入设备

键盘 目前最为常见的是QWERTY键盘布局（缓解机械打字机的卡键问题）

手写输入设备 压感级数，精度和手写面积

图像输入设备

二维扫描仪

数字摄像头

交互技术

人机交互输入模式

请求模式 请求模式下，输入设备的启动是在应用程序中设置的**。**应用程序执行过程中需要输入数据时，暂停程序的执行，直到从输入设备接受到请求的输入数据后，才继续执行程序。

采样模式 当应用程序遇到取样命令时，读取当前保存的输入设备数据。优点：这种模式对连续的信息流输入比较方便，也可同时处理多个输入设备的输入信息。缺点：当应用程序的处理时间较长时，可能会失掉某些输入信息。

事件模式 输入设备和程序并行工作。输入设备把数据保存到一个输入队列，也称为事件队列，所有的输入数据都保存起来，不会遗失。应用程序随时可以检查这个事件队列，处理队列中的事件，或删除队列中的事件。

基本交互技术

定位

• 确定平面或空间的一个点的坐标，是交互中最基本的输入技术之一。
• 直接定位：用定位设备直接指定某个对象的位置，是一种精确定位方式。
• 间接定位：通过定位设备的运动控制屏幕上的映射光标进行定位，是一种非精确定位方式。其允许指定的点位于一个坐标范围内，一般用鼠标等指点设备配合光标来实现。

笔划：

• 笔划输入用于输入一组顺序的坐标点。它相当于多次调用定位输入，输入的一组点常用于显示折线或作为曲线的控制点。

定值：

• 定值（或数值）输入用于设置物体旋转角度、缩放比例因子等。

选择：

• 单个元素选择：单个元素选择是在某个选择集中选出一个元素，通过注视、指点或接触一个对象，使对象成为后续行为的焦点，是操作对象时不可缺少的一部分。
• 区域选择：区域选择是在选择集中选出一组元素或者选择一个区域，通过使用区域选择工具完成该交互操作。

字符串输入：键盘是目前输入字符串最常用的方式，现在用写字板输入字符也已经很流行。 语音输入：字符串输入以及功能选择的一种输入方法，语音输入需要使用语音识别技术。

二维图形交互技术

自然交互技术

**多点触控技术：**多点触控技术是指借助光学和材料学技术，构建能同时检测多个触点的触控平台，使得用户能够运用多个手指同时操作实现基于手势的交互

手势识别技术：

表情识别技术：

语音交互技术：

眼动跟踪技术

笔交互技术

界面设计

界面设计原则

图形用户界面的主要思想

桌面隐喻、所见即所得、直接操纵

图形用户界面设计的一般原则

• 界面要具有一致性
• 常用操作要有快捷方式
• 提供必要的错误处理功能
• 提供信息反馈
• 允许操作可逆
• 设计良好的联机帮助
• 合理划分并高效地使用显示屏幕

用户分类

• 偶然型用户
• 生疏型用户
• 熟练型用户
• 专家型用户

以用户为中心的界面设计

• 及早以用户为中心

• 综合设计：设计的所有方面应当齐头并进发展，产品的内部设计与用户界面的需要始终保持一致。

• 及早并持续性地进行测试：通过在开发的全过程引入可用性测试，可以使用户有机会在产品推出之前就设计提供反馈意见。

• 反复式设计：大问题往往会掩盖小问题的存在。设计人员和开发人员应当在整个测试过程中反复对设计进行修改。

人机交互界面表示模型

GOMS

目标 (Goal)、操作 (Operator)、方法 (Method) 、选择 (Selection)

Web 界面设计原则

1.以用户为中心

2.一致性

3.简洁与明确

4.体现特色

5.兼顾不同的浏览器

6.明确的导航设计

Web 界面要素设计

1.Web界面规划

2.文化与语言

3.内容、风格与布局、色彩设计

• 布局形式有：“同”字形结构、“国”字形结构、左右对称、自由式
• 色彩设计可考虑：鲜明性、独特性、合适性、联想性、和谐性

4.文本设计

5.多媒体元素设计

Web 界面设计技术

HTML 基本标记元素、图形标记元素、表格标记元素、表单标记元素。

JavaScript

服务器端脚本语言

AJAX技术

WebGL技术

移动界面设计

交互方式

• 输入方式：
  • 键盘输入
  • 手写输入
  • 语音识别
  • 多点触控手势输入
  • 其他感知信息输入
• 输出方式：
  • 移动设备的输出方式较为简单。主要是显示屏幕技术和声音输出。

移动界面设计原则

由于开发限制：资源相对匮乏、移动设备的种类繁多、连接方式复杂

设计原则

• 简单直观
• 个性化设计
• 易于检索
• 界面风格一致
• 避免不必要的文本输入
• 根据用户的要求使服务个性化
• 最大限度地避免用户出错
• 文本信息应当本地化

可用性与可用性工程

可用性5E

• 有效性（Effective）
• 效率（Efficient）
• 吸引力（Engaging）
• 容错能力（Error Tolerant）
• 易于学习（Easy to Learn）

增强可用性可以带来很多好处

• 提高生产率；
• 增加销售和利润；
• 降低培训和产品支持的成本；
• 减少开发时间和开发成本；
• 减少维护成本；
• 增加用户的满意度。

可用性工程就是改善系统可用性的迭代过程。其目的就是保证最终产品具有完善的用户界面。一个可用性工程的生命周期大体上分为下面几个部分：

1.了解用户

2.竞争性分析

3.设定可用目标

4.用户参与的设计

5.迭代设计

6.产品发布后工作

支持可用性的设计原则

可学习性

灵活性

鲁棒性

可用性评估

对软件可用性的测试和评估，应主要由用户来完成。

在产品开发的初期阶段就应该开始

必须是在用户的实际工作任务和操作环境下进行

有广泛代表性的用户