1、1/7/2023哈工大软件学院1第一章第一章 概概 述述本章内容提要本章内容提要 1.1 1.1 人机界面的概念人机界面的概念1.2 1.2 人机界面的发展简史人机界面的发展简史 1.3 1.3 人机界面学的研究内容人机界面学的研究内容1.4 1.4 人机界面设计的发展趋势人机界面设计的发展趋势1.5 201.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的1010种人机界面装置种人机界面装置1/7/2023哈工大软件学院2第一章第一章 概概 述述本章内容提要本章内容提要 1.1 1.1 人机界面的概念人机界面的概念1.2 1.2 人机界面的发展简史人机界面的发展简史 1.3 1.3 人机界面学的研究内容人机
2、界面学的研究内容1.4 1.4 人机界面设计的发展趋势人机界面设计的发展趋势1.5 201.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的1010种人机界面装置种人机界面装置1/7/2023哈工大软件学院3 1.人机系统模型人机系统模型第一章第一章 概概 述述1.1 人机界面的概念人机界面的概念人机系统模型人机系统模型1/7/2023哈工大软件学院4第一章第一章 概概 述述1.1 人机界面的概念人机界面的概念2.广义的人机界面广义的人机界面 在人机系统模型中，人与机器、设备之间存在一个相在人机系统模型中，人与机器、设备之间存在一个相 互作用的互作用的“面面”，称为，称为人机界面人机界面 音箱、方向盘、仪表、
3、操纵杆等音箱、方向盘、仪表、操纵杆等 （1）人与机器设备之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上）人与机器设备之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上（2）机器的各种显示都机器的各种显示都“作用作用”于人，实现机人信息传递于人，实现机人信息传递（3）人通过视觉、听觉等感官接受来自机器的信息，经头脑加工、）人通过视觉、听觉等感官接受来自机器的信息，经头脑加工、决策，做出反应，可以再控制机器设备决策，做出反应，可以再控制机器设备 1/7/2023哈工大软件学院53.狭义的人机界面（人机接口、用户界面）狭义的人机界面（人机接口、用户界面）狭义的人机界面是特指计算机系统中的人机界面狭义的人机界面是
4、特指计算机系统中的人机界面 （HCI-Human-Computer InterfaceHCI-Human-Computer Interface），又称为），又称为人机人机 接口、用户界面接口、用户界面（User InterfaceUser Interface）键盘、鼠标、显示器、软件界面等键盘、鼠标、显示器、软件界面等 （1）计算机是目前最具智能的机器，应用范围越来越广，几乎）计算机是目前最具智能的机器，应用范围越来越广，几乎 无所不包无所不包 （2）硬件人机界面）硬件人机界面键盘、鼠标、音箱、显示器、游戏杆、打键盘、鼠标、音箱、显示器、游戏杆、打 印机等，变化速度相对较慢印机等，变化速度相对
5、较慢 （3）软件人机界面可塑性较强，变化无穷，是当今人们研究人）软件人机界面可塑性较强，变化无穷，是当今人们研究人 机界面最活跃的领域机界面最活跃的领域 用户界面用户界面 一般指软件人机界面一般指软件人机界面第一章第一章 概概 述述1.1 人机界面的概念人机界面的概念1/7/2023哈工大软件学院64.用户界面的内容用户界面的内容 软件用户界面一般包含：软件用户界面一般包含：（1 1）界面元素的样式、大小、布局）界面元素的样式、大小、布局（2 2）界面的美观效果（色彩、风格、图像）界面的美观效果（色彩、风格、图像）（3 3）操作序列（或功能）的隐喻）操作序列（或功能）的隐喻（4 4）交互信息（
6、输入、输出、提示）交互信息（输入、输出、提示）5.什么是用户界面设计什么是用户界面设计 运用运用认知心理学认知心理学、人机工程学人机工程学、语言学语言学等基础知识对等基础知识对用户界面完成用户界面完成结构设计结构设计、交互设计交互设计和和视觉设计视觉设计，从而，从而使软件达到使软件达到易学易学、易用易用、美观美观、高效高效的目的的目的第一章第一章 概概 述述1.1 人机界面的概念人机界面的概念1/7/2023哈工大软件学院76.用户界面设计的基本过程用户界面设计的基本过程 （1 1）研究用户，分析软件的需求）研究用户，分析软件的需求 （2 2）用户界面结构设计（采用低保真的原型）用户界面结构设
7、计（采用低保真的原型）（3 3）用户界面的交互设计（采用高保真的原型）用户界面的交互设计（采用高保真的原型）（4 4）用户界面设计方案评审）用户界面设计方案评审 （5 5）迭代修改）迭代修改7.美术设计师、美术设计师、UI设计师、软件设计师的区别设计师、软件设计师的区别 美术设计师：关注界面的美观、修饰美术设计师：关注界面的美观、修饰 UIUI设计师：关注界面的可用性和用户体验设计师：关注界面的可用性和用户体验 软件设计师：关注软件界面的实现软件设计师：关注软件界面的实现第一章第一章 概概 述述1.1 人机界面的概念人机界面的概念1/7/2023哈工大软件学院8第一章第一章 概概 述述本章内容
8、提要本章内容提要 1.1 1.1 人机界面的概念人机界面的概念1.2 1.2 人机界面的发展简史人机界面的发展简史 1.3 1.3 人机界面学的研究内容人机界面学的研究内容1.4 1.4 人机界面设计的发展趋势人机界面设计的发展趋势1.5 201.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的1010种人机界面装置种人机界面装置1/7/2023哈工大软件学院91.硬件人机界面硬件人机界面 工业革命工业革命 机械装置界面机械装置界面 简单化、易用型简单化、易用型 电子技术电子技术 电子设备界面电子设备界面 小型化、迷你型小型化、迷你型 信息革命信息革命 软件用户界面软件用户界面 人性化、智能型人性化、智能型2
9、.软件人机界面软件人机界面 （1 1）机器码界面时代）机器码界面时代 -纸带、卡片纸带、卡片 （2 2）字符界面时代）字符界面时代 -通过键盘输入、通过键盘输入、CRTCRT显示字符显示字符 进行人机交互进行人机交互 （3 3）图形界面时代）图形界面时代 -鼠标作为主要输入工具，丰富鼠标作为主要输入工具，丰富 多彩的图形界面进行交互多彩的图形界面进行交互 GUIGUI图形界面发展简史图形界面发展简史 （4 4）多媒体界面时代）多媒体界面时代 -声控、触摸、光控；图形、声控、触摸、光控；图形、声音、味道等反馈声音、味道等反馈第一章第一章 概概 述述1.2 人机界面的发展简史人机界面的发展简史多媒
10、体界面小例子多媒体界面小例子1多媒体界面小例子多媒体界面小例子21/7/2023哈工大软件学院10第一章第一章 概概 述述本章内容提要本章内容提要 1.1 1.1 人机界面的概念人机界面的概念1.2 1.2 人机界面的发展简史人机界面的发展简史 1.3 1.3 人机界面学的研究内容人机界面学的研究内容1.4 1.4 人机界面设计的发展趋势人机界面设计的发展趋势1.5 201.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的1010种人机界面装置种人机界面装置1/7/2023哈工大软件学院111.1.认知心理学认知心理学 2.2.人机工程学人机工程学3.3.计算机语言学计算机语言学4.4.艺术设计学艺术设计学5
11、.5.智能人机界面智能人机界面6.6.社会学与人类学社会学与人类学 第一章第一章 概概 述述1.3 人机界面学的研究内容人机界面学的研究内容20世纪世纪50年代中期兴起，年代中期兴起，70年代成为西方心理学的一年代成为西方心理学的一个主要研究方向。它研究人的高级心理过程，主要是个主要研究方向。它研究人的高级心理过程，主要是认知过程，如认知过程，如注意、知觉、表象、记忆、思维和语言注意、知觉、表象、记忆、思维和语言等。从心理学的观点研究人机交互的原理。等。从心理学的观点研究人机交互的原理。运用生理学、心理学和医学等有关科学知识，研究人、运用生理学、心理学和医学等有关科学知识，研究人、机器、环境相
12、互的合理关系，以机器、环境相互的合理关系，以保证人们安全、健康、保证人们安全、健康、舒适地工作，提高整个系统工效舒适地工作，提高整个系统工效。软件人机工程学主要解决有关人类思维与信息处理的软件人机工程学主要解决有关人类思维与信息处理的有关问题，包括设计理论、标准化、增强软件的可用有关问题，包括设计理论、标准化、增强软件的可用性的方法等，使性的方法等，使人机对话能够满足人的思维模式与数人机对话能够满足人的思维模式与数据处理的要求，实现软件的高可用性据处理的要求，实现软件的高可用性。人机界面的形式定义中使用了多种类型的语言，包括人机界面的形式定义中使用了多种类型的语言，包括自然语言、菜单语言、填表
13、语言或图形语言等。计算自然语言、菜单语言、填表语言或图形语言等。计算机语言学就是专门研究这些语言及其形式等内容。机语言学就是专门研究这些语言及其形式等内容。艺术设计学主要艺术设计学主要从美的需求出发，研究人机界面以何从美的需求出发，研究人机界面以何种形式呈现种形式呈现，包括硬件界面设计和软件界面设计。，包括硬件界面设计和软件界面设计。人性化与易用性要求人性化与易用性要求：智能对话、智能帮助、自：智能对话、智能帮助、自适应界面、自然语言理解等界面。适应界面、自然语言理解等界面。人机界面设计要研究人类的文化特点、人机界面设计要研究人类的文化特点、审美情趣及个审美情趣及个人、群体的爱好、偏向等内容，
14、还包括法律范畴人、群体的爱好、偏向等内容，还包括法律范畴。1/7/2023哈工大软件学院12第一章第一章 概概 述述本章内容提要本章内容提要 1.1 1.1 人机界面的概念人机界面的概念1.2 1.2 人机界面的发展简史人机界面的发展简史 1.3 1.3 人机界面学的研究内容人机界面学的研究内容1.4 1.4 人机界面设计的发展趋势人机界面设计的发展趋势1.5 201.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的1010种人机界面装置种人机界面装置1/7/2023哈工大软件学院13 1.高科技化高科技化 硬件设备的不断更新换代，新硬件的不断涌现，支持用硬件设备的不断更新换代，新硬件的不断涌现，支持用 户界
15、面不断发展，如虚拟现实等用户界面户界面不断发展，如虚拟现实等用户界面 2.自然化自然化 从硬件设计上说，使其使用尽可能符合人体的自然状况，从硬件设计上说，使其使用尽可能符合人体的自然状况，如人体键盘等如人体键盘等 从软件设计上说，使人们通过视觉、听觉、嗅觉、触觉从软件设计上说，使人们通过视觉、听觉、嗅觉、触觉 及形体、手势等自然地进入到工作空间中去，不感到及形体、手势等自然地进入到工作空间中去，不感到 是在使用机械设备装置是在使用机械设备装置 3.人性化人性化 充分考虑人的个性、风格、审美情趣等需要充分考虑人的个性、风格、审美情趣等需要第一章第一章 概概 述述1.4 人机界面设计的发展趋势人机
16、界面设计的发展趋势1/7/2023哈工大软件学院14第一章第一章 概概 述述本章内容提要本章内容提要 1.1 1.1 人机界面的概念人机界面的概念1.2 1.2 人机界面的发展简史人机界面的发展简史 1.3 1.3 人机界面学的研究内容人机界面学的研究内容1.4 1.4 人机界面设计的发展趋势人机界面设计的发展趋势1.5 201.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的1010种人机界面装置种人机界面装置1/7/2023哈工大软件学院15u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方向盘u 磁卡磁卡u 交通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示器液晶显示器u 鼠标图
17、形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述1/7/2023哈工大软件学院16u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方向盘u 磁卡磁卡u 交通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示器液晶显示器u 鼠标图形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述1/7/2023哈工大软件学院17u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方向盘u 磁卡磁卡u 交
18、通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示器液晶显示器u 鼠标图形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述1/7/2023哈工大软件学院18u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方向盘u 磁卡磁卡u 交通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示器液晶显示器u 鼠标图形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述1/7/2023
19、哈工大软件学院19u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方向盘u 磁卡磁卡u 交通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示器液晶显示器u 鼠标图形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述1/7/2023哈工大软件学院20u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方向盘u 磁卡磁卡u 交通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示器液晶显示器u 鼠标图形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪
20、最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述1/7/2023哈工大软件学院21u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方向盘u 磁卡磁卡u 交通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示器液晶显示器u 鼠标图形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述1/7/2023哈工大软件学院22u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方向盘u 磁卡磁卡u 交通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示
21、器液晶显示器u 鼠标图形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述1/7/2023哈工大软件学院23u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方向盘u 磁卡磁卡u 交通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示器液晶显示器u 鼠标图形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述1/7/2023哈工大软件学院24u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方
22、向盘u 磁卡磁卡u 交通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示器液晶显示器u 鼠标图形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述1/7/2023哈工大软件学院25u 扩音器扩音器u 按键式电话按键式电话u 方向盘方向盘u 磁卡磁卡u 交通指挥灯交通指挥灯u 遥控器遥控器u 阴极射线管阴极射线管u 液晶显示器液晶显示器u 鼠标图形用户界面鼠标图形用户界面u 条形码扫描器条形码扫描器1.5 20世纪最伟大的世纪最伟大的10种人机界面装置种人机界面装置第一章第一章 概概 述述
