淺談人機(jī)界面設(shè)計(jì)
    由于受傳統(tǒng)觀念的影響，很長(zhǎng)一段時(shí)間里，人機(jī)界面一直不為軟件開發(fā)人員所重視，認(rèn)為這純粹是為了取悅用戶而進(jìn)行的低級(jí)活動(dòng)，沒(méi)有任何實(shí)用價(jià)值。評(píng)價(jià)一個(gè)應(yīng)用軟件質(zhì)量高低的唯一標(biāo)準(zhǔn)，就是看它是否具有強(qiáng)大的功能，能否順利幫助用戶完成他們的任務(wù)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)容量、運(yùn)行速度和可靠性等技術(shù)性能指標(biāo)有了顯著的提高，計(jì)算機(jī)硬件的生產(chǎn)成本卻大幅度下跌，個(gè)人計(jì)算機(jī)日益普及。新一代的計(jì)算機(jī)用戶，在應(yīng)用軟件的可操作性以及軟件操作的舒適性等方面對(duì)應(yīng)用軟件提出了更高的要求除期望所用的軟件擁有強(qiáng)大的功能外，更期望應(yīng)用軟件能盡可能的為他們提供一個(gè)輕松、愉快、感覺(jué)良好的操作環(huán)境。這表明，人機(jī)界面的質(zhì)量已成為一個(gè)大問(wèn)題，友好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)已經(jīng)成為應(yīng)用軟件開發(fā)的一個(gè)重要組成部分。
    1 人機(jī)界面的風(fēng)格分析

    這里所指的人機(jī)界面的風(fēng)格，是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用戶界面上控制輸入的方法，大致經(jīng)過(guò)了四代的演變：

    1.1 命令語(yǔ)言：在圖形顯示、鼠標(biāo)、高速工作站等技術(shù)出現(xiàn)之前，現(xiàn)實(shí)可行的界面方式只能是命令和詢問(wèn)方式，通信完全以正文形式并通過(guò)用戶命令和用戶對(duì)系統(tǒng)詢問(wèn)的響應(yīng)來(lái)完成。這種方式使用靈活，便于用戶發(fā)揮其創(chuàng)造性，對(duì)熟練的用戶有很高的工作效率，但對(duì)一般用戶來(lái)說(shuō)要求高，易出錯(cuò)，不友善并難于學(xué)習(xí)，它的錯(cuò)誤處理能力也較弱。

    1.2 菜單選項(xiàng)：這種方式與命令行方式相比不易出錯(cuò)，可以大大縮短用戶的培訓(xùn)時(shí)間，減少用戶的擊鍵次數(shù)，可以使用對(duì)話管理工具，錯(cuò)誤處理能力有了顯著提高。但使用起來(lái)仍然乏味，可能出現(xiàn)菜單層次過(guò)多及菜單選項(xiàng)復(fù)雜的情形，必須逐級(jí)進(jìn)行選擇，不能一步到位，導(dǎo)致交互速度顯得太慢。

    1.3 面向窗口的點(diǎn)選界面此類界面亦稱WIMP界面，即窗口(Windows)、圖標(biāo)(Icons)、菜單(Menus)、指示器 (PointingDevice)四位一體，形成桌面(Desktop)。這種方式能同時(shí)顯示不同種類的信息，使用戶可在幾個(gè)工作環(huán)境中切換而不丟失幾個(gè)工作之間的聯(lián)系，用戶可通過(guò)下拉式菜單方便執(zhí)行控制型和對(duì)話型任務(wù)，引入圖標(biāo)、按鈕和滾動(dòng)桿技術(shù)，大大減少鍵盤輸入，對(duì)不精于打字的用戶無(wú)疑提高了交互效率。

    1.4 自然語(yǔ)言使用自然語(yǔ)言與應(yīng)用軟件進(jìn)行通信，把第三代界面技術(shù)與超文本、多任務(wù)概念結(jié)合起來(lái)，使用戶可同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)(以用戶的觀點(diǎn))。

    隨著文字、圖形、語(yǔ)音的識(shí)別與輸術(shù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，多媒體技術(shù)在人機(jī)界面開發(fā)領(lǐng)域內(nèi)的進(jìn)一步發(fā)展，自然語(yǔ)言風(fēng)格的人機(jī)界面將得以迅速的發(fā)展，最終走向?qū)嵱没��?/P>

    2 HMI 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)原則

    人機(jī)界面設(shè)計(jì)的好壞與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有直接有關(guān)系，有些原則對(duì)幾乎所有良好的人機(jī)界面的設(shè)計(jì)都是適用的，一般地可從可交互性、信息、顯示、數(shù)據(jù)輸入等方面考慮：

    原則1：在同一用戶界面中，所有的菜單選擇、命令輸入、數(shù)據(jù)顯示和其他功能應(yīng)保持風(fēng)格的一致性。風(fēng)格一致的人機(jī)界面會(huì)給人一種簡(jiǎn)潔、和諧的美感。原則2：對(duì)所有可能造成損害的動(dòng)作，堅(jiān)持要求用戶確認(rèn)，例如提問(wèn)“你肯定……?”等，對(duì)大多數(shù)動(dòng)作應(yīng)允許恢復(fù)(UNDO)，對(duì)用戶出錯(cuò)采取寬容的態(tài)度。原則3：用戶界面應(yīng)能對(duì)用戶的決定做出及時(shí)的響應(yīng)，提高對(duì)話、移動(dòng)和思考的效率，最大可能的減少擊鍵次數(shù)，縮短鼠標(biāo)移動(dòng)距離，避免使用戶產(chǎn)生無(wú)所適從的感覺(jué)。原則 4：人機(jī)界面應(yīng)該提供上下文敏感的求助系統(tǒng)，讓用戶及時(shí)獲得幫助，盡量用簡(jiǎn)短的動(dòng)詞和動(dòng)詞短語(yǔ)提示命令。原則5：合理劃分并高效使用顯示屏。僅顯示與上下文有關(guān)的信息，允許用戶對(duì)可視環(huán)境進(jìn)行維護(hù)：如放大、縮小圖像；用窗口分隔不同種類的信息，只顯示有意義的出錯(cuò)信息，避免因數(shù)據(jù)過(guò)于費(fèi)解造成用戶煩惱。原則6：保證信息顯示方式與數(shù)據(jù)輸入方式的協(xié)調(diào)一致，盡量減少用戶輸入的動(dòng)作，隱藏當(dāng)前狀態(tài)下不可選用的命令，允許用戶自選輸入方式，能夠刪除無(wú)現(xiàn)實(shí)意義的輸入，允許用戶控制交互過(guò)程。

    上述原則都是進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的最基本的原則，除此之外還有許多設(shè)計(jì)原則應(yīng)當(dāng)考慮，比如如何正確的使用顏色等。

    3 人機(jī)界面設(shè)計(jì)的過(guò)程

    人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過(guò)程可分為以下幾個(gè)步驟：

    3.1 創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型設(shè)計(jì)模型主要是考慮軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)和過(guò)程性描述，界面設(shè)計(jì)一般只作為附屬品，只有對(duì)用戶的情況(包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個(gè)性、種族背景等)有所了解，才能設(shè)計(jì)出有效的用戶界面；根據(jù)終端用戶對(duì)未來(lái)系統(tǒng)的假想(簡(jiǎn)稱系統(tǒng)假想)設(shè)計(jì)用戶模型，最終使之與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象(系統(tǒng)的外部特征)相吻合，用戶才能對(duì)系統(tǒng)感到滿意并能有效的使用它；建立用戶模型時(shí)要充分考慮系統(tǒng)假想給出的信息，系統(tǒng)映象必須準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的語(yǔ)法和語(yǔ)義信息。總之，只有了解用戶、了解任務(wù)才能設(shè)計(jì)出好的人機(jī)界面。

    3.2 確定為完成此系統(tǒng)功能人和計(jì)算機(jī)應(yīng)分別完成的任務(wù)

    任務(wù)分析有兩種途徑。一種是從實(shí)際出發(fā)，通過(guò)對(duì)原有處于手工或半手工狀態(tài)下的應(yīng)用系統(tǒng)的剖析，將其映射為在人機(jī)界面上執(zhí)行的一組類似的任務(wù)；另一種是通過(guò)研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說(shuō)明，導(dǎo)出一組與用戶模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶任務(wù)。

    逐步求精和面向?qū)ο蠓治龅燃夹g(shù)同樣適用于任務(wù)分析。逐步求精技術(shù)可把任務(wù)不斷劃分為子任務(wù)，直至對(duì)每個(gè)任務(wù)的要求都十分清楚；而采用面向?qū)ο蠓治黾夹g(shù)可識(shí)別出與應(yīng)用有關(guān)的所有客觀的對(duì)象以及與對(duì)象關(guān)聯(lián)的動(dòng)作。

    3.3 考慮界面設(shè)計(jì)中的典型問(wèn)題

    設(shè)計(jì)任何一個(gè)機(jī)界面，一般必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、用戶求助機(jī)制、錯(cuò)誤信息處理和命令方式四個(gè)方面。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨最多的問(wèn)題，除了響應(yīng)時(shí)間的絕對(duì)長(zhǎng)短外，用戶對(duì)不同命令在響應(yīng)時(shí)間上的差別亦很在意，若過(guò)于懸殊用戶將難以接受；用戶求助機(jī)制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶求助某項(xiàng)指南而不得不瀏覽大量無(wú)關(guān)信息；錯(cuò)誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語(yǔ)描述，同時(shí)還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯(cuò)誤恢復(fù)的建議。此外，顯示出錯(cuò)信息時(shí)，若再輔以聽(tīng)覺(jué)(鈴聲)、視覺(jué)(專用顏色)刺激，則效果更佳；命令方式最好是菜單與鍵盤命令并存，供用戶選用。

    3.4 借助CASE工具構(gòu)造界面原型，并真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型軟件模型一旦確定，即可構(gòu)造一個(gè)軟件原形，此時(shí)僅有用戶界面部分，此原形交用戶評(píng)審，根據(jù)反饋意見(jiàn)修改后再交給用戶評(píng)審，直至與用戶模型和系統(tǒng)假想一致為止。一般可借助于用戶界面工具箱(Userinterfacetoolkits)或用戶界面開發(fā)系統(tǒng) (Userinterfacedevelopmentsystems)提供的現(xiàn)成的模塊或?qū)ο髣?chuàng)建各種界面基本成分的工作。

    4 人機(jī)界面設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)

    怎樣評(píng)價(jià)一個(gè)人機(jī)界面設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣，目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。一般地，評(píng)價(jià)可以從以下幾個(gè)主要方面進(jìn)行考慮：(1)用戶對(duì)人機(jī)界面的滿意程度；(2) 人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)化程度；(3)人機(jī)界面的適應(yīng)性和協(xié)調(diào)性；(4)人機(jī)界面的應(yīng)用條件；(5)人機(jī)界面的性能價(jià)格比。

    目前人們習(xí)慣于用“界面友好性”這一抽象概念來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)人機(jī)界面的好壞，但“但面友好”與“界面不友好”恐怕無(wú)人能定一個(gè)確切的界線，一般認(rèn)為一個(gè)友好的人機(jī)界應(yīng)該至少具備以下特征：(1)操作簡(jiǎn)單，易學(xué)，易掌握；(2)界面美觀，操作舒適；(3)快速反應(yīng)，響應(yīng)合理；(4)用語(yǔ)通俗，語(yǔ)義一致。