1、 第二章第二章 人的生理与设计人的生理与设计 人的生理基础是人开展一切活动的必要条人的生理基础是人开展一切活动的必要条件，是人类改造世界的现实基础。人的生理基件，是人类改造世界的现实基础。人的生理基础在很大程度上决定了自身的能力和行为方式，础在很大程度上决定了自身的能力和行为方式，因而也影响和决定着设计的大部分内容。因而也影响和决定着设计的大部分内容。本章主要讲述人类行为的生理基础、人体的尺寸与设计这两个本章主要讲述人类行为的生理基础、人体的尺寸与设计这两个部分的内容，要求学生理解人的生理基础是开展一切设计的先决条部分的内容，要求学生理解人的生理基础是开展一切设计的先决条件，初步建立以人作为设
2、计的展开原点与评价尺度的观念，熟练掌件，初步建立以人作为设计的展开原点与评价尺度的观念，熟练掌握产品尺寸设计的方法和程序。如何在实际的设计中合理应用人体握产品尺寸设计的方法和程序。如何在实际的设计中合理应用人体测量的数据，这是本章的重点和难点所在。测量的数据，这是本章的重点和难点所在。学习目的与要求：学习目的与要求：本章的内容本章的内容 2.1人类行为的生理基础人类行为的生理基础1 2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计2 习题与讨论习题与讨论32.1人类行为的生理基础人类行为的生理基础12.1.1人体的感觉系统人体的感觉系统2 2.1.2人体的运动系统人体的运动系统2.1人类行为的生理基础人
3、类行为的生理基础2.1.1人体的感觉系统人体的感觉系统 人体的感觉系统是人体的信息输入通道。人通过感觉系统获取外部世界的信息。感觉包括视觉、听觉、味觉、触觉和痛觉等，感觉器官把外界的刺激传递给大脑，大脑解释这些信息，并形成知觉，从而使人获得对外部客观事物的认知和理解。在多通道用户界面设计中，人体的感觉系统是设计时需要考虑的一个重要因素。2.1人类行为的生理基础人类行为的生理基础 1.神经系统：神经系统：神经系统是人体的信息传输、处理中心，可分为中枢神经系统和外周神经系统。2.视觉：视觉：视觉是人与周围世界发生联系的最重要的感觉通道，外部世界的信息有80%以上是通过视觉进入人的大脑的。3.听觉：
4、听觉：听觉是仅次于视觉的重要感觉，其适宜的刺激是声音。耳是人体的听觉器官，耳可以分为三个部分：外耳、中耳和内耳。4.躯体感觉：躯体感觉：躯体感觉包括触觉、痛觉和温度觉等，躯体感觉对人来说也是至关重要的。5.化学感觉：化学感觉：人的化学感觉主要包括味觉和嗅觉。2.1人类行为的生理基础人类行为的生理基础2.1.2人体的运动系统人体的运动系统 人体的运动系统是人体的信息输出通道，它使人完成各种动作、从事生产活动。人的运动系统由肌肉、骨和关节三部分组成，它们在人的运动系统中发挥着不同的作用：肌肉是运动的动力，骨是运动的杠杆，关节是运动的枢纽。三者在神经系统的支配和协调下，共同准确地完成各种动作。2.1
5、人类行为的生理基础人类行为的生理基础 1.肌肉肌肉 肌肉是人体运动能量的提供者，人的活动能力是由肌肉决定的。肌肉施力有两种方式：动态肌肉施力和静态肌肉施力。由于静态施力比较容易引起疲劳，所以需要通过设计来尽量减少人在生活和工作中的静态施力。2.骨和关节骨和关节 全身的骨头通过关节构成骨骼系统。在人体运动中，骨在肌肉的拉力下绕关节转动，它的原理、结构和功能与机械杠杆相似，所以叫做骨杠杆。2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计12.2.1人体测量中的一些概念人体测量中的一些概念2 2.2.2我国人体尺寸的基本情况我国人体尺寸的基本情况3 2.2.3人体尺寸在设计中的运用人体尺寸在设计中的运用2.2
6、.1人体测量中的一些概念人体测量中的一些概念2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计人体测量一般来说有人体测量一般来说有3个方面的内容：个方面的内容：（1）形体测量：包括人体尺寸、体重体型、体积、表面积等。）形体测量：包括人体尺寸、体重体型、体积、表面积等。（2）生理测量：包括知觉反应、体能耐力、疲劳及生）生理测量：包括知觉反应、体能耐力、疲劳及生 理节律等。理节律等。（3）运动测量：包括动作范围、各种运动特性等。）运动测量：包括动作范围、各种运动特性等。2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计2.2.1人体测量中的一些概念人体测量中的一些概念1.尺寸和尺度尺寸和尺度2.抽样抽样3.分布分布4.均
7、值、中值、众数均值、中值、众数5.百分位百分位2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计2.2.2我国人体尺寸的基本情况我国人体尺寸的基本情况一、一、中国成年人人体尺寸中国成年人人体尺寸GB 100001988 二、人体尺寸的差异性主要有以下三个方面：二、人体尺寸的差异性主要有以下三个方面：1.个体差异个体差异2.群体差异群体差异3.时代差异时代差异2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计2.2.3人体尺寸在设计中的运用人体尺寸在设计中的运用1.产品尺寸设计的程序产品尺寸设计的程序（1）首先必须考虑哪个（些）人体尺寸对该设计来说至关重要。（2）然后确定谁会使用该产品，即设计所考虑的使用者范围。（3）
8、再确定这个设计中人体测量尺寸的使用原则。（4）这个产品是否考虑动态的调节设计。（5）随后在相应人群的人体测量尺寸表上查到相关值。（6）设计中需要在查得的人体尺寸数据的基础上预留一定的余量。2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计2.人体尺寸百分位数的选择人体尺寸百分位数的选择（1）产品尺寸设计分类）产品尺寸设计分类型产品尺寸设计（又称型产品尺寸设计（又称“双限值设计双限值设计”）这种类型需要两个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值和下限值的依据。型产品尺寸设计（又称型产品尺寸设计（又称“单限值设计单限值设计”）这种类型只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值或下限值的依据。A型产品尺寸设计（又称型产品
9、尺寸设计（又称“大尺寸设计大尺寸设计”）B型产品尺寸设计（又称型产品尺寸设计（又称“小尺寸设计小尺寸设计”）型产品尺寸设计（又称型产品尺寸设计（又称“平均尺寸设计平均尺寸设计”）这种类型只需要第50百分位数的人体尺寸作为产品尺寸设计的依据。2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计 （2）适应域（也称满足度）适应域（也称满足度）一个设计往往无法满足人体尺寸的所有要求，一般只能按一部一个设计往往无法满足人体尺寸的所有要求，一般只能按一部分人的人体尺寸进行设计。根据特定的要求所选取的人体尺寸只占分人的人体尺寸进行设计。根据特定的要求所选取的人体尺寸只占整个人体尺寸分布的一个区域，所以称为适应域。整个人
10、体尺寸分布的一个区域，所以称为适应域。2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计 一般来说，在产品设计中选择人体尺寸百分位数要遵循以下原则：一般来说，在产品设计中选择人体尺寸百分位数要遵循以下原则：1.一般产品，大、小百分位数常分别选P95和P5，或酌情选P90和P10。2.对于涉及人的健康、安全的产品，大、小百分位数常分别选P99和P1，或酌情选P95和P5。3.对于成年男、女通用的产品尺寸设计，可分别根据上述要求，选用男性的高百分位数作为尺寸上限值的依据；选用女性的低百分位数作为尺寸下限值的依据；而型产品则选用男性的P50与女性的P50的平均值作为折中值依据。2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与
11、设计 3.人体测量尺寸的修正人体测量尺寸的修正 （1）功能修正量）功能修正量 功能修正量是为了保证实现产品的某项功能，而对作为产品设计功能修正量是为了保证实现产品的某项功能，而对作为产品设计依据的人体尺寸所作的尺寸修正量。依据的人体尺寸所作的尺寸修正量。穿着修正量：穿鞋修正量和着衣修正量。穿着修正量：穿鞋修正量和着衣修正量。姿势修正量。姿势修正量。操作修正量。操作修正量。（2）心理修正量）心理修正量2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计 4.产品功能尺寸的确定产品功能尺寸的确定 人体尺寸百分位数的选择和人体测量尺寸的修正是产品尺寸设计中的两个基本要素。把握好这两个要素，才能合理设定产品的功能尺
12、寸。所谓产品功能尺寸，是指为了确保产品实现某一项功能而规定的产品尺寸。具体又分为两类：产品最小功能尺寸和最佳功能尺寸。产品最小功能尺寸产品最小功能尺寸=人体尺寸百分位数人体尺寸百分位数+功能修正量功能修正量 产品最佳功能尺寸产品最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数人体尺寸百分位数+功能修正量功能修正量+心理修正量心理修正量2.2人体的尺寸与设计人体的尺寸与设计 5.人体模板与数字人体模型人体模板与数字人体模型 人体模板以二维形式模拟人体关节活动和人体侧面轮廓，能够提供一些测量数据中所没有的动态人体尺寸信息。随着技术的发展，在较为复杂的设计中，也常常采用计算机三维人体模型来辅助设计。6.利用人体数据获取产品尺寸利用人体数据获取产品尺寸 可以利用人体中的一些数据，来反求产品的尺寸。习题与讨论习题与讨论1.如何结合人体的感觉系统和运动系统的特点进行产品设计？请举例说明。2.产品尺寸设计有哪几个步骤？请结合一个产品设计的实例说明。
