人机界面设计论文（精品多篇）

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人机交互技术论文 篇一

未来人机交互界面设计的发展

摘要：计算机和因特网的出现，使得信息的传递打破了更多的时空障碍，信息以前所未有的数量和速度呈现在人们面前。信息可视化就是将纷繁复杂的信息更有效地传递给信息受众，并以视觉感知为主的交互界面做为最有效的信息传播媒介。通过论述，进一步理解信息可视化在人机交互界面设计中的应用。阐明了界面设计中的“以人为本”设计思想，并将该思想贯穿于整个界面设计的全过程中。

关键词：信息可视化；交互界面；设计

中图分类号：J022 文献标识码：A 文章编号：2095-4115(2013)02-41-2

自1946年，世界上第一台电子数字计算机(ENIAC)在美国诞生到现在，虽然发展只有短短的半个多世纪时间，但它已经深深地渗透到我们生活的各个角落，影响着我们人类的基本生活模式。从计算机的出现，人类就在不停地探索如何进行更有效的人机交互，尤其当今是一个信息时代，网络的快速发展，大量的信息涌入人们生活的各个方面。一方面，这给人们带来了无限信息，人们可以快速获得所需的资源。另一方面，信息泛滥也使得人们为之烦恼。技术工程师和设计师逐渐意识到单纯地提供信息及美观的交互界面并不能很好地帮助人与机的沟通，关键是如何使沟通更加快速、准确，让人们快速方便地接收、理解并利用信息。

目前人机交互界面主要以视觉传递为主，因此信息可视化的应用和研究获得广泛的关注。从中应寻找一种匹配的、易于理解的视觉形式表现在交互界面中。与此同时界面设计更应该体现“以人为本”的设计核心，运用美学与人机工程学的人与物的设计，展现了一种人文精神，是人与产品、人与自然完美和谐的结合设计。

一、信息可视化的理解

信息开始只是一条条粗糙的原始数据。图表的出现是一大进步，是图形化的开始，其目标是使抽象数据更易于被人们理解。随着技术的进步、网络的发展，各种复杂的图形不断出现，它们能够呈现更多的信息，有助于帮助人们获得更多的资源。但人们如何可以通过交互操作，能够自主地对信息进行过滤、筛选，采用合适的方式来浏览信息，并发现所需的资源。这就要通过人机交互界面设计来实现。

二、信息可视化在人机交互界面上的理论研究

人机交互界面的“好”与“坏”，主要是看它是否“便于人们使用”和看起来是否“美观”。首先，人机交互界面的信息可视化表达是为适合人的需要而建立的，所以必须要符合人机工程学的原理，即人性化；其次，界面的信息可视化设计要符合美学上的基本原则，就是说，一定要让人们觉得好看，即美观；最后，界面的信息可视化设计是要让人们觉得好用，容易理解便于掌握，即易用性。因此，这就要求在设计交互界面时应以“用户”为中心，融人人性化设计元素和情感因素，以满足人们日益增长的高层次情感需求。

1 视觉感知的理论研究

视觉感知是人脑对直接作用于眼睛器官的客观事物的个别属性的反映。

(1)视觉注意力。人的神经系统高级中枢的加工能力是有限的，面对外界大量的信息，视觉注意力会有选择性地集中在具有强烈刺激性的对象上。

(2)视觉流程。人的视觉习惯一般是从上到下，从左到右的顺时针进行，且水平方向优于垂直方向。人眼对屏幕浏览的视觉习惯是从屏幕左上方开始，所以一般网页界面左上方为重要的标志信息。

(3)色彩的识别。当人们在辨认多种不同颜色的时候，其易辨认的顺序依次是红、绿、黄、白。

(4)视容量与记忆。视容量是指在一定的时间内，视觉所能容纳的信息量。人眼的视觉容量一般用比特作为计算单位。人的正常视觉容量约为每秒25比特，即大约每秒4个信息单位(如文字)。视觉容量的接受过程受到视觉对象的清晰程度、照明对比程度以及人们的文化程度和实际经验等因素的影响，每个人略有不同，因此一般交互界面的标题信息需要简短、醒目。

2 视觉认知的理论研究

视觉认知是人通过感知器官接收信息，然后在人脑中对具体事物的印象进行加工所发生的反映。

(1)视觉认知的选择性。首先人们总是选择少数事物作为认知对象，而对其余的事物较为模糊。其次在固定不变的背景上，运动的物体容易成为认知对象。因此在交互界面中一些重要的信息通过动画的形式出现。

(2)视觉认知的整体性。人们具有把个别属性、个别部分综合成为一个统一的有机整体的能力。因此同一页面设计要有统一风格，便于人们加深印象，易于操作。

(3)视觉认知的恒常性。对某些对象在一定范围内变化时，人们的认知印象在相当程度上却保持相对稳定的特性。如不同页面的右上角始终有最小化、最大化、关闭按钮的认知印象。

(4)视觉认知的理解性。用已往所获得的知识经验来理解当前的认知对象的特性。如不同页面的不同房子图形按钮，人们都会联想到首页的意思。

3 交互理论研究

人机交互(Human-computer Interaction)是在人与计算机的交互中，发展出来的一门新的学科，主要研究人和机器相互关系的科学。中心问题是研究开发便于用户使用的交互式产品。在交互过程中，产品应易学，能有效使用，并能提供舒心的用户体验。设计交互界面反映着人――物之间的交互关系，在设计界面时，要考虑以下几点特征，才能更好地进行人机信息交互：

(1)界面设计要符合人的认知习惯，使人获得精神上的满足。情感化的界面设计能符合多数人的认知情感，反映着设计与人的关系，能够使人心情愉快、富有启发性和让人有成就感等方面的用户体验。

(2)界面中显示的信息要形象、直观、准确和便于交互。界面设计要符合所需求信息可视化特征，在保证足够准确的条件下，要尽量降低显示的复杂性，避免过多的信息干扰用户感知。如百度网站的交互界面信息表达得简练化。

(3)人机交互界面设计要考虑色彩、观看距离和计算机屏幕大小等方面的影响。对颜色的运用要符合色彩搭配的一般原理，重点突出、层次分明。 (4)出错和帮助设计，尽量减少用户挫折感。当用户操作错误时，系统要提供错误提示告诉用户该如何处理。具有在线帮助功能，但也要考虑在界面上使用什么样的信号来指示在线帮助的存在。

三、信息可视化在人机交互界面的设计研究

信息可视化中交互界面设计的优劣直接影响操作结果和用户感受。这就要求技术工程师与设计师共同合作。一方面需要对数据的结构、特征有着充分的理解；另一方面需要正确理解用户，满足用户的需要。

1 对原始数据进行合理筛选

由于信息的庞大，毫无保留地将全部信息呈现给用户是不合理的。应当根据交互界面设计目的，只挑选最具代表的部分，同时，保留一个途径以便于用户访问更深层次的信息。这映射到视觉表现形式上，则是对空间的合理利用，即如何在有限的空间里显示无限的信息。

2 信息元素的正确表示

信息是抽象的，因此每一条信息应该有一个最能够代表其含义的视觉元素来表示它。可以采用简单的几何图形，也可以采用图标，甚至照片和短片。例如肯德基网站推出的新品西班牙红烩烤鸡腿堡就是以广告短片的信息表达方式准确、生动地描述其产品的背景和风味。让人从视觉中想象得到它的美味，促其用户购买。

3 界面设计要一致协调，具有连贯性

交互界面的设计应该遵循一致性的操作概念，在版面设计、内容安排与浏览方式甚至导航栏、按钮及色彩都应该有一致和统一的设计。这样的设计能给用户带来预期的行为模式而更有操作上的安全感，而不至于产生混乱和不知所踪的感觉。

采用标准化或通俗易懂的图标可以减少用户对操作命令或功能的记忆负担，可以使用户比较集中注意在自己的信息上。如果图标不能准确表达其栏目或链接的含义，可以使用精确的文字加以辅助说明。另外，整体交互界面色彩要美观协调，导航之间跳转要连贯等都视作基本的要求。

4 技术对交互界面设计具有较大影响

多媒体技术、动画技术和虚拟现实技术的发展，使文字信息转化为图像、声音和视频等多种形式，使信息更丰富、更直接地呈现在界面中。

5 合理的工具设置或操作方式的设计

用户需要一定的操作或工具的帮助才能完成与界面的交互。这些工具应当放在最为顺手的地方，便于获取。工具本身也应该是最自然的操作方式。

6 帮助用户发现问题的设计

好的信息可视化形式，是能够让用户从界面上就能够发现问题或规律。比如色彩的纯度可以表示危险度，密度的分布提示用户趋势发展方向。此外，还可以采取一些提示、警告来帮助用户。

四、结语

人类文明的每一次进步都是技术革新和艺术创意的完美结合。归根结底，技术为“人”服务，设计为“人”服务，交互界面设计的发展历程更体现了“以人为本”的思想不断得到重视。界面设计是一个融合了设计学、认知心理学、语言学等学科的复杂工程。信息可视化的人机交互界面设计只是界面设计发展中的一个阶段，相信不久的将来更为人性化，更接近于自然形式的人机交互技术将进入到我们的生活，带给我们更多的便利和可能性。

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人机交互技术论文 篇二

智能电视人机交互方式研究

摘 要：随着经济社会的快速发展以及人们生活水平的不断提高，对于智能电视有了更高的需求，而在智能电视的发展中，人机交互环节至关重要，关系到整个智能电视方案的成败。本文主要针对目前的智能电视人机交互方案方式进行研究，通过分析智能电视人机交互方案的必要性及其主要的实现形式，以期更好的改善目前的智能电视人机交互设计。

关键词：智能电视；人机交互；用户体验

中图分类号：TP18 文献标识码：A文章编号：1674-7712 (2013) 14-0000-01

一、引言

智能电视的发展是计算机、网络以及数字电视技术共同发展和融合的结果，并且呈现出了快速增长的趋势，在人们的生活中显现出日益旺盛的趋势，并且在很大程度上满足了人们对于高水平智能化网络电视的需求。智能电视的设计方案主要源于人们对于电视操纵技术的一键式要求，因此传统电视中的遥控器已经无法满足人们对于智能电视设计的要求。在智能电视的设计中，最为关键的环节就是智能电视的人机交互界面的设计，它的设计方案直接决定着智能电视整个方案的成败，在实际的社会中，常用的智能电视交互设计方案主要有语音控制、多触点控制、多屏幕互动等，并且随着智能电视设计方案的不断成熟和人们对于智能电视设计方案要求的改变也在不断发生着变化。

二、智能电视人机交互的主要方式

智能电视的发展已经成为一种潮流，而且其发展呈现出快速增长的趋势，发展的势头不可阻挡。根据有关研究结构的调查结构显示，截至2013年年底，我国的智能电视市场份额预计将会超过50%，而且全球的智能电视渗透率也将会超出30%大关。在未来的智能电视发展中，其首选的方案是走开放式的发展路线，因此智能电视的交互界面设计的重要性远远超出其自身硬件的设计。同时，作为目前人们家庭中的重要娱乐方式，智能电视的交互技术对于人们的感受起到重要的影响作用，对于客户的产品体验至关重要，一个设计完善的用户交互界面会直接改变一个智能电视设计方案的命运。在目前，智能电视的交互界面呈现出显著的多样性特点，主要运用到触摸、肢体语言、语音等交互方式，并且还有一些其他的新型交互方式正在研究中。在智能电视的时代，其不断丰富的应用已经成为了家庭娱乐的焦点，在家庭娱乐中占居着重要的位置。经过若干年的发展，智能电视的应用程序已经有了明显的增加，而且其人机交互方式的设计也呈现出显著的多样化发展趋势。在传统的遥控器基础上开发出了语音控制、人脸识别、触摸等新型的人机交互技术，并且各项技术也在不断的改善过程中走向成熟。下面对目前主流的智能电视人机交互方式进行详细的分析。

(一)语音识别技术。采用语音识别的交互方式主要是通过机器对所采集到的人的语言进行模数转换，并且按照预先设置的程序将其进一步转化为高级指令代码。在语音识别技术中主要有特征提取技术、模式匹配技术以及模型训练技术等。语音识别技术具有良好的复杂控制功能的难题，与传统的手动控制方式相比，语言控制方式能够更加方便快捷的实现人们对智能电视的控制。例如采用语言控制交互方式的智能电视，人们无需找到遥控器就可以通过语言对电视实现控制，省去了人们大量的时间，同时也给用户带来了良好的产品体验。海尔公司在2001年推出的语音识别技术、抗干扰技术、数字信号处理技术等科技含量较高的智能化语音控制交互方式的电视。TCL在2011年推出的智能电视采用的是云端的方式实现语音的识别和合成，即电视可以对用户的语音信号进行智能化的数据分析，并且通过控制端口执行语音信号的指令。采用语音控制的智能电视为用户带来了生动、便捷的交互体验，同时能够为用户提供针对性的服务，在客户体验方面进一步拉近了与客户的距离，实现了智能电视设计的巨大飞跃。

(二)肢体语言识别。肢体语言识别技术主要指的是人们采用手型、身体动作等符号信息向智能电视传递指令，也是一种新型化的智能电视人机交互方式。肢体语言交互方式的主要设计理念是消除正常人与聋哑人群的距离，为聋哑人群提供全新的智能电视交互方式。其典型的应用最早出现在Kinect的设计上，主要是利用红外摄像头对人体的肢体动作进行捕捉，并且通过预先设定的智能算法对这些肢体的变动进行分析，以获得用户对智能电视的控制指令。海信于2011年推出的基于感应触控的智能电视就是采用的肢体动作识别技术，它的应用实现了智能电视与人进行互动，为用户带来了全新的使用体验。在采用肢体动作交互方式设计的智能电视中，完全可以拜托摆脱传统的手动式遥控器控制方式，充分实现了人机交互的虚拟化。然而，在肢体动作识别技术中仍然存在着诸多挑战，例如动作识别技术在对人体的肢体动作进行分析时存在精度的不足问题。在智能电视的人机交互设计方式中，肢体动作交控制方式有着十分广阔的应用前景，而且假如将肢体交互与语音控制相结合，就可以进一步完善对智能电视的智能化控制，进一步提升智能电视的交互体验，对于提升智能电视的设计标准起到重要的作用。

(三)智能触控技术。智能触控技术的大规模应用是在iPhone推出以后，而且随着人们对于智能触控技术关注程度的不断提升，智能触控技术也有了很大程度的发展，目前已经被广泛的应用于小型化终端设备的设计中。海尔在2009年推出的智能化LED屏幕触控技术的智能电视就是采用的触控技术，用户可以通过LED屏幕对智能电视进行多种形式的控制，同时配备有多元化的外接设备，进一步完善了用户的多样化需求。实际上，触控技术在智能电视交互方式的设计中也同样可以用于屏幕的触控操作中，用户可以通过屏幕触控的方式输入控制信息，实现对于电视的控制。

(四)多屏互动。所谓的多屏互动指的是基于闪联协议的设计，并且通过无线方式实现连接。例如常见的安卓系统就可以应用于平板电脑、智能手机等，同时可以实现对设备内信息的输出、展示和控制等操作，在不同的平台上都可以实现控制。同时，多屏互动的方式在一定程度上弱化了电视自身的概念。

参考文献：

[1]谢世海，刘芬。浅谈智能电视人机交互方式[J].科技信息，2013，3.

[2]李冠，李德娣。以用户为中心的互联网电视人机交互界面的设计与应用[J].计算机光盘软件与应用，2012，22.

[作者简介]杨越松(1984-)，女，吉林人，硕士，实习研究员，研究方向：计算机科学与技术。

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