人机交互要点.docx

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1、人机交互要点人机交互（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，且围绕这些方面的主要现象，进行研究的科学。狭义地讲，人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，主要包括人到计算机和计算机到人信息交换两部分。人机界面：作为计算机的重要组成部分，主要是指人与计算机之间的通信方式，包括人-机双向信息交换的支持软件和硬件。交互设计：设计交互方式与人机界面。人机交互与其他学科的关系：认知心理学与人机工程学是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互相渗透。人机研究的内容：人机表示模型与设计方法；可用性分析评估；多通道交互技术；认知与智能用户界面；虚拟环境中的人机

2、交互；WEB设计；移动界面设计；群件。发展趋势：集成化，网络化，智能化，标准化。人的感知是认知心理学的基础，人机交互通过感知来完成。视觉感知分为两个阶段：接受信息阶段与解释信息阶段视锥细胞，视干细胞。黄色绿色视敏度简称视力：是指人眼对细节的感知能力，是事物间距所对应视角的倒数表示。音调与声波的频率有关，低频能产生低调的声音，高频能产生高调的声音。响度是指在频率一定的情况下声波的振幅。音色与发声的材料有关。人类能辨别20HZ-20KHZ的声音。音强超过140分贝时，是痛觉。语音是260HZ到5600HZ。电话是300到300OHZ皮肤感知触觉：温度感受器，伤害感受器，机械刺激感受器。触觉感知的另

3、一面是动觉I快速适应感受器，慢速适应感受器，位置感受器。认知：经验认知，思维认知。关注：关注是在某个时刻，对众多可能感知的事物中选择一个，并把精力集中在这个事物上。关注与两个方面有关：目标与信息表示。基于人们的关注特点，人机界面要做到下列几点：信息的显示醒目：动画图形，彩色，下划线，对条目不同的使用排序避免过多使用色彩声音和图像，如果太过混杂，会引起反感。感知和识别：总体设计原则是应采用适当的形式来表示信息。（用户不费力识别图标的意义，声音足够响亮，文字清晰，紧握与按下的触觉不同）记忆三个环节：识记，保持，再认和回忆。考虑：不使用过于复杂的任务执行步骤。用户长于识别，短于回忆，所以设计时候，界

4、面要使用菜单与图标，而且位置保持一致。为用户提供多种电子信息的编码方式，并通过时间戳帮助用户记住他们位置。概念模型：用户能够理解的系统描述，用一组集成的构思和概念，描述系统做什么，如何运作，外观如何。概念模型的开发阶段：了解用户在执行日常任务时做甚么。选择交互方式，并决定采用何种交互形式交互方式与交互形式：前者是更高层次的抽象，它关心的是要支持的用户活动的本质，而活着关心的是特殊界面的类型。对概念模型的认知：设计模型（设计师的构想），系统印像（系统实际如何工作），用户模型（用户如何理解系统运作）几种认知框架：思维模型：人们使用思维模型进行推理，找出使用方法，遇到困难时也会使用思维模型解决问题。

5、信息处理模型：人类思维过程的模型。外部认知模型：信息表面化，减低计算负担，标注和认知追踪。分布式认知模型。人机工程学：研究“人-机-环境”三者关系。人机系统基本框架：人表示感官，神经，运动器官，机表示控制器，机器本身，外界条件。人一人机界面-机完整的人机有以下6功能：信息接收，信息加工，信息存储，执行，信号反馈，输入输出。人机系统设计步骤：需求分析，调查研究，系统分析规划，系统设计，测试，生产。数字化人机工程：人机工程咨询系统，人机工程仿真系统，人机工程评价系统。交互设备：手写设备：手写板主要分为三类：电阻式压力手写板，电磁式感应手写板，电容式触控手写板电磁式是通过下方电路通电后的磁场感应带线

6、圈笔的位置进行工作。分有压无压。缺点是耗电高，抗干扰差，需要用1年寿命的笔。电容式高耐磨，稳定，成本低。扫描仪：逐行扫描，产生RGB三色图像复合。性能指标：分辨率：决定了扫描最高精度，受光学部分，硬件，软件部分共同影响。光学分辨率+软硬件分辨率=总体分辨率。DGl是每英寸上的像素点个数。扫描速度（决定了工作效率）数码摄像头：感光器件的类型，像素数，解析度，视频速度以及镜头优劣是衡量数码相机的关键因素。像素是图像质量的关键指标，解析度是和视频速度相关的，成反比，解析越高速度越慢。鼠标：1963年，没过DOUgIaSEngIebart发明了鼠标。现分机械鼠标光电鼠标。眼跟踪系统：先用4个红外线发光

7、器在眼睛里产生亮点，利用广角摄像头获取脸部图像，快速确定眼睛位置。再用一个小视角高分辨摄像头拍摄眼睛的高分辨率图像，最后分析眼睛的图像，计算瞳孔中心与亮点位置，通过中心与亮点位置确定的矢量来确定视线。单位像素的直径为点距MIDI：MlSlCALlNSTRUMENTDlGrrALINTERFACE音乐设备数字接口,描述性的“音乐语言”，小巧。三维空间定位设备：空间跟踪定位器，数据手套，三维鼠标，触觉和力反馈器。命令行：第一代人机界面。用户图形界面的三个主要思想：桌面隐喻：在用户界面中用人们熟悉的桌面上的图例清楚地表示计算机可以处理的能力。隐喻分为直接隐喻，另一种叫工具隐喻，还有种叫过程隐喻。所见

8、即所得（WYSlWYG）：粗体显示的文章打印出来仍然是粗体，但是弊端在于标示符等。直接操纵：直接操纵的是动作或者数据的隐喻。用指点代替键盘输入。操作结果立即可见，可撤销图形界面设计的一般原则：1界面的一致性2常用操作要有快捷键3提供简单错误处理4提供信息反馈5操作可逆6设计良好的联机帮助7合理划分高效使用显示频8保证信息现实方式与数据输入方式一致。颜色实用原则：不超过4,5种。活动对象颜色鲜艳，远景暗前景光明，避免不相容颜色放一起。要使用通用的表示规则用颜色对对象进行标示，好比红色比较警惕。屏幕布局设计：1平衡原则：布局合理2预期原则：操作可预期3经济原则:足够的信息量又要清晰简明4顺序原则：

9、先出对话，然后执行5规范化：画面应该对称，现实的命令应该与系统一致。MMI（多通道用户界面）达到的目标：1交互自然性：利用已有的技术进行人机交互2交互高效性：吞吐量大，交互方式多3吸取一有人机交互技术成果：WlMP与Gul继承。多通道用户界面基本特点：使用多个感觉和效应通道。允许非精确的交互三维和直接操纵交互的双向性交互的隐含性VR（虚拟现实）虚拟现实系统向用户提供沉浸和多感觉通道体验。虚拟现实系统有三个重要特点：沉浸感，交互性和构想性。虚拟现实是计算机生成的给人多种感官刺激的虚拟环境，是一种高级的人机交互系统。眼动：跳动，注视，平滑尾随跟踪。停留100MS以上称为注视，跳动是指从一个注视点跳

10、到另一个。眼动追踪的基本方法：利用红外发光二极管发出红外，采用图像处理技术和能锁定眼睛的特殊摄像机，通过分析人眼虹膜和瞳孔中红外线图像点的连续变化情况得到视线变化数据.手势的分类：交互性手势（指挥），操作性手势（打字）自主性手势非自主性手势（发言的时候的手部强调）离心手势（指向对话人）和向心手势（摸耳朵玩手指表示焦躁）识别方法：鼠标和笔，以笔来看做手势表达工具，可用于文字校对。数据手套：可测定手指动作，但昂贵，容易出汗（负担）计算机视觉：摄像头定位主要技术：模板匹配：利用预先设置的模板与手势比对，取相似度高的。神经网络技术统计分析技术语音识别：1语音特征提取，2声学模型3语言模型。汉字输入法：

11、流水码，音码，形码，声形码，混合输入法。可用性分析与评估：可用性是指特定用户在特定环境下使用产品并达到特定目标的效力，效率和满意程度（三个特定，3个方面）可用性的五个方面：有效性，效率，吸引力，容错能力，易于学习：effective,efficient,engaging,errortolarent,EasytolearN）可用性工程：就是改善系统可用性的迭代过程可用性工程生命周期：了解用户一竞争性分析一设定可用性目标一用户参与的设计-迭代设计一产品发布后的工作可用性设计原则：可学习性：新用户能否容易地学会交互：可预见性，同步性，熟悉性，通用性，一致性灵活性：用户和系统之间交流信息是否灵活多样鲁

12、棒性：体现为用户能否成功达到交互目标，能否对达到的目标进行评估总结可学：可预见同步熟悉通用一致灵活：可指定对话主动多线可互换替换鲁棒：可观察恢复响应任务规范可用性评估：1由用户进行，2是一个全周期过程，3必须在实际工作中进行，4测试对象必须有代表性。用户模型法：用GOMS启发式评估，认知性遍历，用户测试。以用户为中心设计四项原则：及早以用户为中心，综合设计，及早并持续性地进行测试，反复试设计。GOMS目标：目标就是用户要的结果，它可以在不同的抽象层次中进行定义操作：操作是任务分解到最底层时候的行为。是完成任务执行的基本动作（双击）方法：内部算法选择规则：可选的规则GOMS不完善，因为没有错误处

13、理机制，只有顺序关系和选择关系，忽略了一些任务解决问题的本质以及用户的差异。1.OTOS：III交替TIUT2选择T1T2禁止,T2运行Tl便无效T1T2T1成功执行完才能运行T2对话控制主要负责事件的产生和规则的匹配对话独立性是指:在人机交互过程中界面和系统的业务或数据模型互不影响.当交互完成后,再调用业务模型的方法进行相应的业务处理.语义反馈:是指在人机交互过程中要实时反馈界面的状态和用户操作的细节,一边用户能比较清晰地了解当前操作的过程.E-O模型:实事件:键码事件,指点事件,字符串事件,虚事件:内部时钟事件,邮件事件,空闲事件.行为模型结构模型:基本思想是他们都是层次化的结构对任务建模.窗口系统为单一输入输出设备.窗口系统为他们提供了并发控制.每个应用程序独立地对设备进行操作,为每个活动的抽象显示建立一个窗口.设备独立性和多任务管理是窗口系统的两个最重要特性窗口三种结构:各个应用程序内部实现和管理多任务操作系统核心集中管理多任务，由独立的管理程序进行管理.对话独立性（系统角度）:可移植,可重用,定制界面.SEEHEIM模型是基于对话独立性,界面表现与应用通过一个控制单元松散耦合,这一控制单元定义了界面表现与应用的关系.传输运行时往来的数据和控制,SEEHE1M模型中出现了逻辑部件,这些部件有不同的功能以及不同的描述方