軟件人機界面設計

　　本書是職業(yè)技術教育軟件人才培養(yǎng)模式改革項目成果教材，全書體系結構合理，豐富的表格、圖形可幫助讀者理解有關概念。每一章都配有精心設計的習題，、除供讀者學習、練習外，還可加強讀者的實踐能力。附錄部分給出了一個貫穿整個教學過程的團隊項目開發(fā)計劃，有助于培養(yǎng)學生的軟件開發(fā)能力和團隊合作能力。本書主要內(nèi)容包括：界面設計的基本概念，基本特性與分析方法；人機界面的快速原型及其開發(fā)工具；幾種目前常見的軟件界面交互形式，包括填表、菜單、命令語言、直接操縱和圖形用戶界面的設計；屏幕顯示設計技術；Internet網(wǎng)頁界面設計技術；系統(tǒng)信息及幫助信息的設計；人機界面的測試與評估。本書適用于高等職業(yè)學校、高等?？茖W校、成人高校、示范性軟件職業(yè)技術學院、本科院校舉辦的二級職業(yè)技術學院、教育學院以及民辦高校使用，可作為計算機及其相關專業(yè)的本、?？茖W生的教材，也可作為從事計算機軟件開發(fā)人員的參考書。前言眾所周知，軟件與人的信息交換是通過界面來進行的。就像電燈沒有開關一樣，軟件沒有界面，就失去實際使用意義，所以學習人機界面設計技術對當今軟件設計人員來說是非常重要的。設計符合“簡單、自然、友好、一致”原則的人機界面是人們追求的目標。人機界面或稱人機交互（Human·ComputerInteracdon）是計算機學科中最年輕的分支學科之一。它是計算機科學和認知心理學兩個學科相結合的產(chǎn)物，涉及當前許多熱門的計算機技術，如人工智能、自然語言處理、多媒體系統(tǒng)等，它吸收了語言學、人機工程學和社會學的研究成果，是一門交叉性、邊緣性、綜合性的學科。現(xiàn)今世界上成功的軟件公司都非常重視軟件界面的設計工作，因為在激烈的市場競爭中，僅僅有強大的功能是遠遠不夠的，軟件要成為一款有競爭力的商品，必須要有一個友好的界面設計。幾十年來，人機界面經(jīng)歷了幾個不同的發(fā)展階段，現(xiàn)已走過基于字符方式的命令語言界面，正處于圖形用戶界面（WIMP／GUI）時代。但是，人們并不滿足于這種現(xiàn)狀，正積極探索新一代的人機交互技術。語音識別技術和計算機手寫識別技術在商業(yè)上的成功，讓人們看到了自然人機交互的曙光。虛擬現(xiàn)實和多通道用戶界面的迅速發(fā)展，顯示出未來人機交互技術的發(fā)展趨勢是追求“人機和諧”的多維信息空間和“基于自然的交互方式”的人機交互風格?？梢詮南旅鎺讉€不同的角度來觀察和總結人機交互技術發(fā)生的變化及發(fā)展趨勢：（1）就用戶界面的具體形式而言，人機交互技術經(jīng)歷了從批處理、聯(lián)機終端（命令接口）、文本菜單、圖形用戶界面等形式，向多通道多媒體用戶界面和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)方向發(fā)展。（2）就用戶界面中信息載體類型而言，經(jīng)歷了以文本為主的字符用戶界面（GUI），以二維圖形為主的圖形用戶界面（GUI）和多媒體用戶界面，計算機與用戶之間的通信帶寬不斷提高。（3）就計算機輸出信息的形式而言，經(jīng)歷了以符號為主的字符命令語言，以視覺感知為主的圖形用戶界面、兼顧聽覺感知的多媒體用戶界面和綜合運用多種感官（包括觸覺等）的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。在符號階段，用戶面對的只有單一的文本符號，雖然離不開視覺的參與，但視覺信息是非本質(zhì)的，本質(zhì)的東西只有符號和概念。在視覺階段，借助計算機圖形學技術，使人機交互能夠大量利用顏色、形狀等視覺信息，發(fā)揮人的形象感知和形象思維的潛能，提高了信息傳遞的效率。雖然多媒體技術將聲頻形式和視頻形式同時帶入人機交互，但仍缺少聽覺交互手段，即人處于被動收聽狀態(tài)，聲音缺少位置和方向的變化，交互輸入方面仍沿用圖形用戶界面所采用的鍵盤和鼠標器等交互設備。當前，在人機交互中結合視覺、聽覺以及更多的通道將是必然趨勢，特別是將聽覺通道作為補充或替換的信息通道，已顯示出重要性和優(yōu)越性。（4）就人機界面中的信息維度而言，經(jīng)歷了一維信息（主要指文本流，如早期電傳式終端）、二維信息（主要是二維圖形技術，利用了色彩、形狀、紋理等維度信息）、三維信息（主要是三維圖形技術，但顯示技術仍利用二維平面為主）和多維信息（多通道的多維信息）空間。不論從何種角度看，人機交互的發(fā)展趨勢體現(xiàn)了對人的因素的不斷重視，使人機交互更接荷，提高了工作效率。這種“以人為中心”的思想，特別是自20世紀80年代以來，在人機交互技術的研究中得到明顯的體現(xiàn)，自然的人機界面與和諧的人機環(huán)境是研究下一代軟件的重要課題。目前，國外的大公司（如IBM、微軟等）在國內(nèi)建立的研究院大多以人機接口為研究任務，主要研究語音識別、自然語言理解、虛擬現(xiàn)實技術、文字識別、手勢識別、表情識別等新技術。將來的計算機不僅能聽、看、說、寫，而且還能“善解人意”（即理解和適應人的情緒或心情），使人能以語言、文字、圖像、手勢、表情等自然方式與計算機打交道。本書從實用的角度出發(fā)，對目前各種常見交互形式的軟件界面設計方法進行了介紹。書中列舉了大量的例子，解釋界面設計的概念與方法。每一章都配有經(jīng)過精心設計的習題，除供讀者學習、練習外，還可提高讀者的實踐能力。附錄部分給出了一個貫穿整個教學過程的團隊項目開發(fā)計劃，有助于培養(yǎng)學生的軟件開發(fā)能力和團隊合作能力。本書主要講述軟件人機界面的設計技術、方法和過程等。本教材的任務是使學生掌握人機界面的基本概念、基本原理及其設計原則；了解人機界面設計的發(fā)展動向；如何用規(guī)范的方法進行軟件界面的設計，以及在設計過程中應遵循的流程、．準則、標準和規(guī)范。本課程的實踐性很強，它是各種設計經(jīng)驗的總結與提煉。在學習過程中不但應注重概念、原理、方法和技術的掌握，也應注重方法、技術的實際應用。全書共分10章。第一章緒論，從總體上介紹人機界面的基本概念和內(nèi)容，人機系統(tǒng)的組成及人機界面的發(fā)展趨勢。第二章介紹界面設計的基本概念、特性與分析方法，以及人機界面的應用領域及軟件開發(fā)過程。第三章討論如何建立人機界面的快速原型，并介紹原型開發(fā)工具MSVB的使用？５謁惱輪戀諏陸檣薌鋼幟殼俺＜娜砑緱娼換バ問劍ㄌ畋懟⒉說ァ⒚？令語言、直接操縱和圖形用戶界面的設計。第七章為屏幕顯示設計技術，介紹屏幕顯示的布局、文字與用語及顏色的使用。第八章介紹Intemet網(wǎng)頁界面的設計技術。第九章分別對系統(tǒng)信息及幫助信息的設計進行介紹。第十章討論如何對人機界面進行測試與評估，尤其是對軟件的可用性進行測試，它對保證高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品有重要意義。本書是在作者多年講授人機界面設計課程的教學實踐和指導學生畢業(yè)設計的經(jīng)驗的基礎上編寫而成的。在本書成稿過程中，得到了廈門大學李堂秋教授及西北工業(yè)大學朱巖老師的關心，并承蒙華僑大學蔡燦輝教授審閱全部書稿，提出許多寶貴意見。在出版過程中，廈門大學計算機與信息工程學院的費嘉工程師認真校對了全部的樣稿，付出了辛勤的勞動。在此一并表示深深的感謝。由于編著者水平有限，書中難免有錯誤和不妥之處，殷切希望廣大讀者批評指正，并致以誠摯的感謝。陳啟安2003年9月20日于廈門大學

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