时间:2023-03-20 16:20:34
序论:在您撰写界面设计论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
关键词:格式塔网页设计视知觉
引言
格式塔一词来源于德文“Gestalt”的音译,本意指的是形式、形状、方式、实质。格式塔心理学是一种与艺术有缘的心理学理论,其主要目标是探讨视觉感知及其与学习、思维的关系,它所研究的出发点就是“形”,“形”是经由知觉活动组织成的经验中的整体,与视知觉活动密不可分。而网页界面设计是视觉传达设计向网络媒体的延伸,主要是通过浏览者的视觉感知来接受网站信息。因此,研究格式塔理论在网页界面设计中的运用,无疑对网页界面的设计具有很大的指导作用。
格式塔理论在网页界面设计中的应用
网页设计是将特定的视觉信息要素,根据主题表达的需求在特定的页面上进行的一种编辑和安排,其基础是视觉生理学和视觉心理学。格式塔心理学派通过对视觉感知的生理研究,提出了一系列视感知规律,其中包含了“图底”这个核心概念,和“简明原则”“接近原则”“相似原则”“闭合原则”等视感知特性,将这些规律引入页面设计,有助于我们优化视觉时代“形象过剩”状态下盲目的网页设计,提高信息传达的速度与准确度。
1.图与底
在人的知觉系统中最基本的一种知觉能力是在图形与背景间作出区分。“图”是居于前部的区域,“底”被看成是用来衬托图的背景。相对而言,图比底,轮廓较为完整、封闭,形状较为规则,面积比较小,色彩比较鲜艳;此外,更重要的是,能组织成为一定意义的区域倾向于被感觉成图。
由于图与底之间存在的这种相对性质,在网页设计中,应当明确区分图与底,主体与背景。另外,主体自身结构要清晰明了,背景不能过于复杂,这样才有利于浏览者辨别需要了解的信息。在背景的色彩搭配上应尽量选用同一色系的颜色,尽量避免同时使用色相环中相对的颜色,大面积同一颜色宜采用低对比度,避免用强烈刺激的颜色引起浏览者的视觉疲劳与厌烦情绪。格式塔理论的图-底规则不仅说明了主体从背景中分离出来的条件,而且指出了背景在一个格式塔中的重要作用。因此在网页设计中我们同样不能忽视背景的作用,图形是依赖于背景而存在的,要使主体感到存在,必然要有底将它衬托出来。因此无论在文字、色彩、图像,还是动画和视频方面都要坚持图底原则。
2.简明原则
格式塔心理学家认为,人们的知觉有一种“简化”倾向,所谓简化并非仅指一般意义上的“简单”,即物体中包含的成分少或成分之间的关系简单,而是一种将任何刺激以尽可能简单的机构组织起来的倾向。我们的眼睛只能接受少数几个不相关联的整体单位,如果一个格式塔中包括太多不相关的单位,眼睛就会试图将其简化,把各个单位加以组合,使之成为一个知觉上易于处理的整体,否则,整体形象将无法被正确感知,这种形象势必会被人们忽视,以至拒绝接受。
我们可以将这一观点延伸到网页界面设计中。首先,在网页界面结构的设计上,应避免使用过于复杂的网格结构,结构的设置应尽量简单明了,符合人的视觉流程,也符合人们对规则形的喜好,利于浏览者以最短的时间找到最需要的信息。
其次,在图像的选择上,应避免使用过于繁复杂乱的、容易分散浏览者注意力的图像,这样会增加浏览者找寻信息的难度。
再次,在进行文字编辑时,应该考虑编辑的最终效果。文字应给人以清晰的视觉印象,避免页面繁杂凌乱,减少不必要的装饰变化,使人易认、易懂、易读,不能为造型而编辑,忘记了文字本身是传达内容和表达信息的主体。在字体的选择上,虽然可供选择的字体很多,但同一页面上的字体种类最多只能有三四种,这样才不会显得花哨。字体的选择应依据段落大小和内容层次,由重到轻、由粗到细。字号的选择也应该依据内容层次由大到小,但到了节以下的层面,可以选用同一字号但用不同的字体加以区分。在文本密度方面,文本应该以短小的组块形式出现,并且应该经过编辑,以简化内容。3.接近原则和相似原则
接近原则和相似原则的本质上都是简化和整体化知觉对象的组织原则,与前面的简明原则类似,人们在倾向于简化认识对象的同时,也倾向于将近似、接近的元素组合起来作为一个整体加以认知。也就是说如果不同的文字或图形组成部分位置靠近,浏览者就比较容易看出它们是一起的。根据这一原理,对于页面上的任何元素,如果在功能或内容上是相同或相近的,就应在一定程度上保持相对较小的空间距离,做到“物以类聚”。比如,页面中用以解释图形或用以表明某一部分图形的文字就应当紧挨其所指的图形或部分图形。
相似的物体也很容易被认为是从属于一个系统,具有相似的功能。因而,需要通过将浏览者注意力集中于视觉范围内的关键概念,帮助他们获得信息。在网页界面设计中,可以通过强调、动画、对比色的使用或其他手段达到这一目的。假如一个图形中的组成部分都属于同一风格,这个图形就被视为一个整体。为了使浏览者重点关注图形中的特定部分,对这一部分可采用不同的颜色、动画、闪烁或其他区分方式。但是,如果一幅画面中区别过多,也会使浏览者难以注意需要获得的信息。因此,这些方法应该用于强调关键信息或图形的关键部分,而不宜用于大片信息。
4.闭合原则与网页界面设计
闭合原则是指一种完成某种完形的行动。这一规则表明,每一种视觉样式都可以被看成是一种陈述,对于模棱两可的视觉样式,人们会根据以往的经验按照不同的样式加以组织,这时不同的人会看到不同的东西。因此,在网页界面设计时,应当避免出现不完整的图形,以免使浏览者花费过多的时间去琢磨图形的含义,而不是从网页上获取信息。
闭合规则还表明,视觉形象被知觉的形式是首先作为一个统一的整体被知觉,然后再以部分的形式被知觉。因此,在进行网页界面设计时,要强调整体风格的统一,内容与形式的统一。
结语
将格式塔心理学引入网页界面设计,目的是希望网页设计向理性化的方向发展。随着网络的不断发展,浏览者对页面的要求也越来越高,但现在的页面设计大多还是从直觉出发,离科学的页面设计还有相当大的距离,因此要想达到科学的页面设计,就要在设计时遵照人类的认知规律,并且将这些规律正确地应用到设计实践中。而如何将格式塔理论与设计结合起来,仍是我们需要投入大量精力去研究与探讨的问题。
参考文献:
[1]曹方著.视觉传达设计原理,江苏美术出版社
[2]卡尔·考夫卡著,黎炜译.格式塔心理学原理.浙江教育出版社
关键词:界面符号人机工程环境
一、设计界面的涵义
界面的说法以往常见的是在人机工程学中。“人机界面”是指人机间相互施加影响的区域,凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机界面。“而设计艺术是研究人一物关系的学科,对象物所代表的不是简单的机器与设备,而是有广度与深度的物;这里的人也不是“生物人”,不能单纯地以人的生理特征进行分析。“人的尺度,既应有作为自然人的尺度,还应有作为社会人的尺度;既研究生理、心理、环境等对人的影响和效能,也研究人的文化、审美、价值观念等方面的要求和变化”。
设计的界面存在于人一物信息交流,甚至可以说,存在人物信息交流的一切领域都属于设计界面,它的内涵要素是极为广泛的。可将设计界面定义为设计中所面对、所分析的一切信息交互的总和,它反映着人一物之间的关系。
二、设计界面的存在
美国学者赫伯特.A.西蒙提出:设计是人工物的内部环境(人工物自身的物质和组织)和外部环境(人工物的工作或使用环境)的接合。所以设计是把握人工物内部环境与外部环境接合的学科,这种接合是围绕人来进行的。“人”是设计界面的一个方面,是认识的主体和设计服务的对象,而作为对象的“物”则是设计界面的另一个方面。它是包含着对象实体、环境及信息的综合体,就如我们看见一件产品、一栋建筑,它带给人的不仅有使用的功能、材料的质地,也包含着对传统思考、文化理喻、科学观念等的认知。“任何一件作品的内容,都必须超出作品中所包含的那些个别物体的表象。”分析“物”也就分析了设计界面存在的多样性。
为了便于认识和分析设计界面,可将设计界面分类为:
1)功能性设计界面接受物的功能信息,操纵与控制物,同时也包括与生产的接口,即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面反映着设计与人造物的协调作用。
2)情感性设计界面即物要传递感受给人,取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情,而不是个人的情感抒发。设计师“投入热情,不投入感情”,避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这―界面反映着设计与人的关系。
3)环境性设计界面外部环境因素对人的信息传递。任何一件或一个产品或平面视觉传达作品或室内外环境作品都不能脱离环境而存在,环境的物理条件与精神氛围是不可忽缺的界面因素。
应该说,设计界面是以功能性界面为基础,以环境性界面为前提,以情感性界面为重心而构成的,它们之间形成有机和系统的联系。
三、设计界面存在的方法论意义
当机械大工业发展起来的时候,如何有效操纵和控制产品或机械的问题导致了人机工程学。二战后,随着体力的简单劳动转向脑力的复杂劳动,人体工学也进一步地扩大到人的思维能力的设计方面,“使设计能够支持、解放、扩展人的脑力劳动”。在目前的知识经济时代,在满足了物质需求的情况下,人们追求自身个性的发展和情感诉求,设计必须要着重对人的情感需求进行考虑。设计因素复杂化导致设计评价标准困难化。一个个性化的设计作品能否被消费者所认同?新产品开发能不能被市场所接受?在目前,我国大部分企业实力还并不强大,设计开发失利承受力还不很强的情况下,如何系统地、有根据地认识、评价设计,使其符合市场,就需要对设计因素再认识。利用界面分析法,正是使设计因素条理化,避免将人作为“生物人”的片面和走出笼统地说“设计=科学十艺术”的简单误区。
现代的人机工程学和消费心理学为设计提供了科学的依据,它们的成功就在于实验、调查和数理表述,是较为可系的。同样对设计艺术而言,进行设计界面的分析,也要有生理学、心理学、文化学、生物学、技术学学科基础。从理论上来说,它要直接建立在信息论和控制论的基础之上。相对于机械、电子设计和人机设计,以往人机界面设计把握了技术科学的认识和手段,忽视了人文科学观念与思想。它的界面设计只能存在于局部的思考范围内,只成为一个设计的阶段。
有人以功能论来评判设计。“功能决定形态”曾是20世纪上半叶的设计格言,它的提法是片面的。这是因为:第一,功能不是单一的,它包括使用功能、审美功能、社会功能、环境功能等。“过分追求单一的功能会导致将许多重要内容(装饰性、民族性、中间性)被排斥掉”。而且“有些内容并不是‘功能’的概念所能包括了的,更何况物质和精神的内容也并不是时时处处等质等量的融洽在一个统一体中,随产品的不同、时期的不同,它们各自的主次地位也随之变化”。在现今信息技术高度发展的时代,情感因素越来越成为设计的主要方面。物质意义上的功能在保持其基础地位的情况下,却日益不能代表情感诉求的表述;第二,按“形态服从功能”而设计的产品,对于不熟悉它的使用者来说是难以理解的,产品要为人们所理解,必须要借助公认的信码,即符号系统;第三,满足同一功能的产品形态本来就不是唯一的,象汽车等成熟的产品,年度换型计划等措施成为商品经济中日益不可避免的现象。社会经济发展到一定程度,才能出现设计的专业需求,而这时人们的基本物质需求已能满足,简单地以物质来决定设计是不恰当的。
相反,设计界面体现了人一物交流信息的本质,也是设计艺术的内涵,它包括了设计的方方面面,明确了设计的目标与程序。
四、设计界面的分析
按照设计界面的三类划分,有助于考察设计界面的多种因素。当然,应该说设计界面的划分是不可能完全绝对的,三类界面之间有涵义上也可能交互与重叠,如宗教文化是一种环境性因素,但它带给信仰者的往往更多的却是宗教的情感因素。在这里环境性和情感性是不好区分的,但这并不妨碍不同分类之间所存在的实质性的差异。
1、功能性界面
对功能性界面来说,它实现的是使用性内容,任何‘件产品或内外环境或平面视觉传达作品,其存在的价值首要的是在于使用性,由使用性牵涉到多种功能因素的分析及实现功能的技术方法与材料运用。在这一方面,分析思维作为一种理性思维而存在。如果作为一种处理方式来设计产品,则这种产品会使多种特征性(如民族性、纯粹性)因素中性化,如果去除产品商标,就很难认出是哪国的或哪个公司的产品。当然,这方面也说明了产品中存在着共同性因素,它使全人类能做出同样的反应。人的感觉和判断能力有着国际性的、客观性的特征。
功能性界面设计要建立在符号学的基础上。国际符号学会对符号学所下定义是:符号是关于信号标志系统(即通过某种渠道传递信息的系统)的理论,它研究自然符号系统和人造符号系统的特征。广义的说,能够代表其他事物的东西都是符号,如字母、数字、仪式、意识、动作等,最复杂的一种符号系统可能就是语言。设计功能界面,不可避免地要让使用者明白功能操作。每一操作对人来说应是符合思维逻辑的,是人性的,而对机械、电子来说则应是准确的、确定无疑的,这双方的信息传递是功能界面的核心内涵。
2、情感性界面
一个家庭装饰要赋予人家居的温馨,一副平面作品要以情动人,一件宗教器具要体现信仰者的虔诚。其实任何一件产品或作品只有与人的情感产生共鸣才能为人所接受,“敝帚自珍”正体现着人的感情寄托,也体现着设计作品的魅力所在。
现代符号学的发展也日益这一领域开拓,以努力使这种不确定性得到压缩,部分加强理性化成分。符号学逐渐应用于民俗学、神话学、宗教学、广告学等领域,如日本符号学界把符号学用于认识论研究,考察认识知觉、认识过程的符号学问题。同时,符号学还用于分析利用人体感官进行的交际,并将音乐、舞蹈、服装、装饰等都作为符号系统加以分析研究,这都为设计艺术提供了宝贵与有借鉴价值的情感界面设计方法与技术手段。
3、环境性界面
任何的设计都要与环境因素相联系,它包括社会、政治和文化等综合领域。处于外界环境之中,“是以社会群体而不是以个体为基础的”,所以环境性因素一般处于非受控与难以预见的变化状态。联系到设计的历史,我们可以利用艺术社会学的观点去认识各时期的设计潮流。18世纪起,西方一批美学家已注意到艺术创造与审美趣味深受地理、气候、民族、历史条件等环境因素的影响。法国实证主义哲学家孔德指出:“文学艺术是人的创造物,原则上是由创造它的人所处的环境条件决定。”法国文艺理论家丹纳认为“物质文明与精神文明的性质面貌都取决于种族、环境、时代三大因素”。无论是工艺美术运动、包豪斯现代主义或20世纪80年代的反设计,现代的多元化,“游牧主义”(Nemadism)都反映着环境因素的影响。
环境性界面设计所涵盖的因素是极为广泛的,它包括有政治、历史、经济、文化、科技、民族等,这方面的界面设计正体现了设计艺术的社会性。
以上说明了设计艺术界面存在的特征因素,说明在理性与非理性上都存在明确、合理、有规则、有根据的认识方法与手段。
成功的作品都是完善地处理了这三个界面的结晶。如贝聿铭设计的卢浮宫扩建工程,功能性处理得很好,没有屈从于形式而损害功能;但同时又通过新材料及形式反映新的时代性特征及美学倾向,这是环境性界面处理的典范;人们观看卢浮宫,不是回到古代,而是以新的价值观去重新审视、欣赏,它的三角形外观符合了人们的心理期望,这是情感性界面处理的极致。
五、设计界面的运用原则
1)合理性原则,即保证在系统设计基础上的合理与明确。
任何的设计都既要有定性也要有定量的分析,是理性与感性思维相结合。努力减少非理性因素,而以定量优化、提高为基础。设计不应人云亦云,一定要在正确、系统的事实和数据的基础上,进行严密地理论分析,能以理服人、以情感人。
2)动态性原则,即要有四维空间或五维空间的运作观念。一件作品不仅是二维的平面或三绝的立体,也要有时间与空间的变换,情感与思维认识的演变等多维因素。
3)多样化原则,即设计因素多样化考虑。当前越来越多的专业调查人员与公司出现,为设计带来丰富的资料和依据。但是,如何获取有效信息,如何分析设计信息实际上是一个要有创造性思维与方法的过程体系。
4)交互性原则,即界面设计强调交互过程。一方面是物的信息传达,另一方面是人的接受与反馈,对任何物的信息都能动地认识与把握。
5)共通性原则,即把握三类界面的协调统一,功能、情感、环境不能孤立而存在。
六、设计界面的应用方法
设计界面所包含的因素是极为广泛的,但在运用中却只能有侧重、有强调的把握。设计因素虽多,但它仍是一个不可分割的整体。它的结果是物化的形,但这个形却是代表了时代、民族等方面的意识,并最终反映出人的“美”的心理活动。
设计界面的运用,核心是设计分析。在一些国际性的大公司,如索尼、松下、柯尼卡等,都有许多的成功案例可为借鉴。如柯尼卡公司设计其相机时,首先不是去绘制“美”的形和考虑技术的进步,而是进行对象人的日常行为分析,作出故事版(STORY)。它先假定对象人的年龄为35岁,名:xxx,从而分析他的家庭、喜好与憎恶,分析他的日常行为,进而考察其人在什么场合需要僚机,从而为设计提供概念(CONCEPT)与目标(TARGET),进行设计。经过分析,设计师有了明确的概念与目标,并随信息的交互产生了创造力。
关键词:格式塔网页设计视知觉
引言
格式塔一词来源于德文“Gestalt”的音译,本意指的是形式、形状、方式、实质。格式塔心理学是一种与艺术有缘的心理学理论,其主要目标是探讨视觉感知及其与学习、思维的关系,它所研究的出发点就是“形”,“形”是经由知觉活动组织成的经验中的整体,与视知觉活动密不可分。而网页界面设计是视觉传达设计向网络媒体的延伸,主要是通过浏览者的视觉感知来接受网站信息。因此,研究格式塔理论在网页界面设计中的运用,无疑对网页界面的设计具有很大的指导作用。
格式塔理论在网页界面设计中的应用
网页设计是将特定的视觉信息要素,根据主题表达的需求在特定的页面上进行的一种编辑和安排,其基础是视觉生理学和视觉心理学。格式塔心理学派通过对视觉感知的生理研究,提出了一系列视感知规律,其中包含了“图底”这个核心概念,和“简明原则”“接近原则”“相似原则”“闭合原则”等视感知特性,将这些规律引入页面设计,有助于我们优化视觉时代“形象过剩”状态下盲目的网页设计,提高信息传达的速度与准确度。
1.图与底
在人的知觉系统中最基本的一种知觉能力是在图形与背景间作出区分。“图”是居于前部的区域,“底”被看成是用来衬托图的背景。相对而言,图比底,轮廓较为完整、封闭,形状较为规则,面积比较小,色彩比较鲜艳;此外,更重要的是,能组织成为一定意义的区域倾向于被感觉成图。
由于图与底之间存在的这种相对性质,在网页设计中,应当明确区分图与底,主体与背景。另外,主体自身结构要清晰明了,背景不能过于复杂,这样才有利于浏览者辨别需要了解的信息。在背景的色彩搭配上应尽量选用同一色系的颜色,尽量避免同时使用色相环中相对的颜色,大面积同一颜色宜采用低对比度,避免用强烈刺激的颜色引起浏览者的视觉疲劳与厌烦情绪。格式塔理论的图-底规则不仅说明了主体从背景中分离出来的条件,而且指出了背景在一个格式塔中的重要作用。因此在网页设计中我们同样不能忽视背景的作用,图形是依赖于背景而存在的,要使主体感到存在,必然要有底将它衬托出来。因此无论在文字、色彩、图像,还是动画和视频方面都要坚持图底原则。
2.简明原则
格式塔心理学家认为,人们的知觉有一种“简化”倾向,所谓简化并非仅指一般意义上的“简单”,即物体中包含的成分少或成分之间的关系简单,而是一种将任何刺激以尽可能简单的机构组织起来的倾向。我们的眼睛只能接受少数几个不相关联的整体单位,如果一个格式塔中包括太多不相关的单位,眼睛就会试图将其简化,把各个单位加以组合,使之成为一个知觉上易于处理的整体,否则,整体形象将无法被正确感知,这种形象势必会被人们忽视,以至拒绝接受。
我们可以将这一观点延伸到网页界面设计中。首先,在网页界面结构的设计上,应避免使用过于复杂的网格结构,结构的设置应尽量简单明了,符合人的视觉流程,也符合人们对规则形的喜好,利于浏览者以最短的时间找到最需要的信息。
其次,在图像的选择上,应避免使用过于繁复杂乱的、容易分散浏览者注意力的图像,这样会增加浏览者找寻信息的难度。
再次,在进行文字编辑时,应该考虑编辑的最终效果。文字应给人以清晰的视觉印象,避免页面繁杂凌乱,减少不必要的装饰变化,使人易认、易懂、易读,不能为造型而编辑,忘记了文字本身是传达内容和表达信息的主体。在字体的选择上,虽然可供选择的字体很多,但同一页面上的字体种类最多只能有三四种,这样才不会显得花哨。字体的选择应依据段落大小和内容层次,由重到轻、由粗到细。字号的选择也应该依据内容层次由大到小,但到了节以下的层面,可以选用同一字号但用不同的字体加以区分。在文本密度方面,文本应该以短小的组块形式出现,并且应该经过编辑,以简化内容。3.接近原则和相似原则
接近原则和相似原则的本质上都是简化和整体化知觉对象的组织原则,与前面的简明原则类似,人们在倾向于简化认识对象的同时,也倾向于将近似、接近的元素组合起来作为一个整体加以认知。也就是说如果不同的文字或图形组成部分位置靠近,浏览者就比较容易看出它们是一起的。根据这一原理,对于页面上的任何元素,如果在功能或内容上是相同或相近的,就应在一定程度上保持相对较小的空间距离,做到“物以类聚”。比如,页面中用以解释图形或用以表明某一部分图形的文字就应当紧挨其所指的图形或部分图形。
相似的物体也很容易被认为是从属于一个系统,具有相似的功能。因而,需要通过将浏览者注意力集中于视觉范围内的关键概念,帮助他们获得信息。在网页界面设计中,可以通过强调、动画、对比色的使用或其他手段达到这一目的。假如一个图形中的组成部分都属于同一风格,这个图形就被视为一个整体。为了使浏览者重点关注图形中的特定部分,对这一部分可采用不同的颜色、动画、闪烁或其他区分方式。但是,如果一幅画面中区别过多,也会使浏览者难以注意需要获得的信息。因此,这些方法应该用于强调关键信息或图形的关键部分,而不宜用于大片信息。
4.闭合原则与网页界面设计
闭合原则是指一种完成某种完形的行动。这一规则表明,每一种视觉样式都可以被看成是一种陈述,对于模棱两可的视觉样式,人们会根据以往的经验按照不同的样式加以组织,这时不同的人会看到不同的东西。因此,在网页界面设计时,应当避免出现不完整的图形,以免使浏览者花费过多的时间去琢磨图形的含义,而不是从网页上获取信息。
闭合规则还表明,视觉形象被知觉的形式是首先作为一个统一的整体被知觉,然后再以部分的形式被知觉。因此,在进行网页界面设计时,要强调整体风格的统一,内容与形式的统一。
结语
将格式塔心理学引入网页界面设计,目的是希望网页设计向理性化的方向发展。随着网络的不断发展,浏览者对页面的要求也越来越高,但现在的页面设计大多还是从直觉出发,离科学的页面设计还有相当大的距离,因此要想达到科学的页面设计,就要在设计时遵照人类的认知规律,并且将这些规律正确地应用到设计实践中。而如何将格式塔理论与设计结合起来,仍是我们需要投入大量精力去研究与探讨的问题。
参考文献:
[1]曹方著.视觉传达设计原理,江苏美术出版社
[2]卡尔·考夫卡著,黎炜译.格式塔心理学原理.浙江教育出版社
人机交互界面的设计主要解决与人机交互相关的用户分析、任务分析、交互方式以及相应的课件开发过程等问题。
二、友好的人机交互界面的设计原则
1.确定使用对象2.用户控制性3.直接性4.敏捷性5.一致性6.反馈性7.清晰性8.美观性9.宽容性10.易用性11.象征性。
三、界面设计
1.窗口。一般由以下几个部分组成:标题栏、菜单栏、流动条(水平、垂直)、状态栏和控制栏。Microsoft公司的Windows操作系统可以称为窗口技术的典范。
2.菜单。常见的菜单有:条形菜单、弹出式菜单、下拉菜单、图标式菜单等。用户对菜单的操作主要是通过鼠标点击,并辅以键盘或触摸屏来实现的。
3.图标。图标是常用的一种图形界面对象,它是一种小型的,带有简洁图形符号。它的设计是基于隐喻和模拟的思想。图标能帮助用户简便地通过界面调用功能。
4.按钮。常见的按钮类型有:Windows风格按钮、闪烁式按钮、动画式图形按钮、热区(Hotspot)式按钮、文本按钮、图形按钮等。
5.对话框。是一个弹出式窗口,当课件运行时,除了各种选项和按键操作外,系统还可以在需要的时候提供一个对话框来让用户输入更加详细的信息,并通过对话框与用户一、人机交互界面的基本概念
人机交互界面的设计主要解决与人机交互相关的用户分析、任务分析、交互方式以及相应的课件开发过程等问题。
二、友好的人机交互界面的设计原则
1.确定使用对象2.用户控制性3.直接性4.敏捷性5.一致性6.反馈性7.清晰性8.美观性9.宽容性10.易用性11.象征性。
三、界面设计
1.窗口。一般由以下几个部分组成:标题栏、菜单栏、流动条(水平、垂直)、状态栏和控制栏。Microsoft公司的Windows操作系统可以称为窗口技术的典范。
2.菜单。常见的菜单有:条形菜单、弹出式菜单、下拉菜单、图标式菜单等。用户对菜单的操作主要是通过鼠标点击,并辅以键盘或触摸屏来实现的。
3.图标。图标是常用的一种图形界面对象,它是一种小型的,带有简洁图形符号。它的设计是基于隐喻和模拟的思想。图标能帮助用户简便地通过界面调用功能。
4.按钮。常见的按钮类型有:Windows风格按钮、闪烁式按钮、动画式图形按钮、热区(Hotspot)式按钮、文本按钮、图形按钮等。
5.对话框。是一个弹出式窗口,当课件运行时,除了各种选项和按键操作外,系统还可以在需要的时候提供一个对话框来让用户输入更加详细的信息,并通过对话框与用户进行交互。它也是充分体现多媒体人机交互特点的界面技术之一。
四、屏幕设计
1.封面(片头)屏幕。课件的首页即封面,应使学生明确这是一个课程的开始。封面屏幕一般包括:课程名称、课件作者、制作时间、版权等。
2.主界面屏幕。课件都是通过主界面为学习者提供教学内容选择的,类似于我们书的目录。
3.教学屏幕。教学屏幕就是多媒体课件开展教学活动的屏幕画面,也是课件设计的重点。
五、友好人机交互界面的设计方法
1.显示色彩的设计。要正确选择色彩基调,并注意到对比、统一与和谐
2.画面间的变换与动画。
3.声音处理与解说词。声音处理常采用44.1kHz或22.05kHz的采样频率,这样可获得满意的效果。解说词要求每句话、每个词都应紧密结合画面,准确地表达内容。言词应当生动、朴实,力求简练,语音吐字清晰。解说词每秒不应超过三个字。
。它也是充分体现多媒体人机交互特点的界面技术之一。
四、屏幕设计
1.封面(片头)屏幕。课件的首页即封面,应使学生明确这是一个课程的开始。封面屏幕一般包括:课程名称、课件作者、制作时间、版权等。
2.主界面屏幕。课件都是通过主界面为学习者提供教学内容选择的,类似于我们书的目录。
3.教学屏幕。教学屏幕就是多媒体课件开展教学活动的屏幕画面,也是课件设计的重点。
五、友好人机交互界面的设计方法
1.显示色彩的设计。要正确选择色彩基调,并注意到对比、统一与和谐
一般来说,人机界面的设计是隶属于人机交互界面的设计的,只有完整的人机交互界面才是最终满足用户需求的设计。在人机界面的设计中,交互设计是必不可少的,只有人机界面而没有交互功能的设计是不切实际的,也根本满足不了用户的需求。人机界面功能的实现是需要依托交互才能完成的,因此,在人机界面的设计中,需要将交互设计科学合理地运用起来,才能满足人机交互界面的设计需求,也能达到既满足用户视觉上的需求、又满足他们操作功能方面的需求的良好效果。
2如何将交互设计有效地运用在人机界面的设计中
通过对交互设计与人机界面设计的简要分析,我们已经明确了交互设计对人机界面设计的重要性。因此,如何将交互设计有效地运用到人机界面的设计中也成为IT人的工作任务,以下就该问题阐述了自己的观点:
2.1以用户为中心进行设计在人机界面的设计中,我们要让整个设计都围绕着用户,实现以用户为中心的界面设计,最大限度地提高用户对所设计界面的满意程度。一方面,在设计人机界面时,我们要结合使用该产品的用户群体,了解他们的普遍需求,再分析不同用户群体的个体差异性,分析他们的心理特征、行为活动等,然后把所获取的信息结合到界面的设计中,才能有效地完善人机交互界面的设计。例如:对于儿童用户,他们的思维模式还比较单纯、调皮、天真,我们设计的界面要通俗、易懂,色彩要鲜艳、亮丽、有生机,而且贴近孩子的生活(如:动画片),符合他们的天性,在实现交互时操作要简单,这样才能吸引他们使用所设计的产品,提高产品的受欢迎程度。另一方面,我们需要对用户的独特的需求进行耐心地解读,与用户积极地沟通,让用户适当地参与到设计环节中,以便于能够及时明确用户需要的交互功能、人机界面,也能让他们真实地体会到自己的需求在逐渐被满足。当然,我们也需要不断地把交互的理念融入到人机界面的设计中,这也能有效提高用户对所设计产品的满意度。所以,在人机界面的设计中,以用户为中心、融入交互理念是必不可少的,只有结合完善的交互功能,以及具有美感的人机界面,才能最大限度地满足用户的需求,最好地实现人机交互。
2.2科学合理地将情感因素融入界面设计中所有用户在使用设计的产品时,都会融入个人的情感,在设计的过程中,设计者不仅要实现界面上的视觉美感,还要实现交互过程中的美感,给用户创造更加舒适的使用环境,才能激发他们使用该产品的兴趣。例如:用户使用所设计的产品时,肯定需要事先下载,我们除了设计出一个很美观、布局合适的下载界面,还需要设计部分交互的功能,免去用户在下载过程中可能出现的枯燥的等待,从而为设计的产品加分。当然,对于某些交互式的按钮,我们也可以采用漂亮的图标等显示,增强用户舒适的情感因素。所以,在设计的过程中,要科学合理地将用户的情感因素融入进来,提高用户对产品的满意度。
3结束语
1农机车载电子设备常用界面简介
农业现场的电子设备通常以监测控制为主,监测和控制设备一般是在农机运行前进行参数设置,在运行过程中进行数据显示,在很多情况下监测和控制是合二为一的,因此要求界面是非阻塞式的,能在各种状态下方便的相互切换,并可以通过菜单项选择实现一定的功能(如:启动,停止)。农业上常用的计量单位标准尚不统一,通常还需实现计量单位切换功能。工业控制常用的界面分为5种类型:菜单屏、变量屏、选择屏、设定屏和显示屏[5]。与之类似将界面类型分为:菜单选择屏、静态文本屏、动态文本屏和参数设定屏。各个类型界面的功能见表1。基于以上界面类型,参照一般人机交互的按键系统考虑到通用性及便捷性,系统设计时采用7键制,分别为:上、下、左、右、确定、设置、返回。以下介绍各界面的元素类型和操作分析:菜单选择界面主要用于自顶向下的树状界面操作,为界面设计中常用的类型,用户通过此类界面进行界面跳转,功能设定。静态标签一般为提示性文字,静态选项为带被选择功能文字。菜单选择界面的一般操作为:上下键变更选项,左右键翻页,确定键进入下一界面,或实现某一功能,返回键返回上一界面,设置键的功能一般不使用。静态文本界面主要用于显示固定的内容,一般用于信息提示,帮助文档,版权信息的显示,即它只包含静态标签。因为静态文本界面本身操作较少,所以其按键响应也相对简单,只包含滚屏和返回,操作方法与菜单选择界面类似。动态文本界面主要用于变量数据,运行状态的实时显示,用户主要通过这类界面实现对系统实时状态的了解,其界面由静态标签和动态标签组成,而动态标签又由固定文字,变量文字组成。像静态文本界面一样动态文本界面本身并不需要太多操作,所以其按键响应也相对简单与静态文本界面相同。参数设定界面也是用户界面中常用的界面,主要用于用户对系统中的变量进行设置。它包含了几乎所有的界面常用功能,其组成如图1所示。这里的动态选项指的是既可以被选中,又会因变量和单位的改变而变化显示内容的选项。参数设定界面的操作相对复杂,因其有两种状态,即选项切换和变量修改,其操作逻辑如图2所示。以上分析了界面的组成和操作。在操作上采用了和目前大多数手持设备相仿的操作模式,并且在各种类型界面间保持了操作风格的统一。
2农机车载电子设备界面的数据结构设计
目前常见的界面框架数据结构都以菜单为单位,缺少对菜单项的精细化分,这使得界面显示和操作函数对各种类型的菜单很难做到通用,而基于菜单项的菜单组织结构可以很好解决这个问题。将以上分析抽象为实际的数据结构,则形成菜单和项两种数据结构,其中项是菜单的子结构,为了适应较小的屏幕,并简化显示和操作函数,一项即实际屏幕显示中的一行。
2.1项数据结构设计项中含有文本内容,即格式化字符串,用于格式化输出的字符串;含有数据变量地址和单位变量地址,用于填入格式化字符串中的变量内容;含有项状态标志,用于区别项的类型,以便在显示和操作时加以区分;含有跳转菜单指针,用于表明该项所应该跳转的菜单。特别指出将数据变量类型定义为无类型指针,从而使得同一种数据结构可以实现多种数据变量类型的表示。其中第一个元素表示了要显示的数据和变量元素的显示格式;第二、三个元素分别是数据变量地址和单位字符串首地址,在设置模式时可以利用这些指针修改变量原始值,实现数据设置和单位更改;第四个元素是项状态标志,表示该项是可选中项,用于区分标题和选项;最后一个元素表示选择此项后跳转的目标菜单。通常定义项数据时是定义一个项数组用来组成一个菜单,以减少存储空间,并实现随机存储。
2.2菜单数据结构设计菜单是用于表达一个界面内容和状态的数据结构。它应该含有项数组首地址,用于表示界面显示的内容;含有界面状态标志位,用于表明界面的状态和界面的功能;含有被选项,用于表明当前界面的被选项;含有页顶项,用于控制界面视图位置;含有最大项数,用于防止项数组越界;含有按键响应函数,用于相应按键操作。其中按键响应函数采用带参函数指针形式,利用界面的状态和按键共同决定需要执行的操作,既实现了统一接口,又增强了可扩展性。菜单间的关系只由项与菜单的指针决定,而与项的顺序无关。一个常见的菜单数据其中第一个元素表示了该菜单对应的项数据数组;第二个元素是菜单状态标志,表示该菜单是参数设置类型,该元素也可以在运行过程中被改为正在设置状态;第三、四个元素默认填充0,在程序实际运行中可更改,以变更选项或视图;第五个元素是菜单最大项,与项数据数组长度相当;第六个元素是操作响应函数,对应的函数为参数设定界面的操作函数。
3农机车载电子设备界面框架实现
3.1菜单显示将以上数据结构作为基础,菜单的操作实现也呼之欲出。界面显示函数,每次从PageTopSelect对应项开始显示,显示接下来的若干项到屏幕(受屏幕显示最大行影响),显示项数据时,先分析项字符串中的变量类型和显示宽度,再将项数据中对应的变量插入到显示字符串中。同时可以利用MenuSelect变量值反显选中行。如此可以显示超过屏幕长度本身的菜单,每次只显示对应屏幕大小的一部分内容,相当于扩展了屏幕。具体流程图如图3所示。
3.2操作功能实现树状菜单结构使用堆栈,即主界面为栈底,每次执行菜单跳转时执行压栈操作,菜单返回时执行出栈操作,并且堆栈操作都使用指针方式实现,这样既可以较少的代价实现多级菜单跳转,又将菜单的操作和菜单数据本身分离,使得在修改菜单数据时避免了对其他菜单关系的影响。每个菜单可以使用不同的按键响应函数,相同类型菜单之间还可以共用响应函数,兼顾了灵活性与复用性。将菜单显示和操作分开,用户可以将显示刷新放在定时中断中,将操作放在外部中断中,增强了编程的灵活性。一个典型的界面操作流程如图4所示。菜单操作对应的软件实现方式见表2。
3.3菜单修改对于已经编写好的菜单对其修改非常简单,以下介绍几种常见的菜单修改方式:(1)要增加(删除)菜单中某项,直接增加(删除)该项数据,并修改相关菜单数据的最大项参数即可。(2)要修改项数据显示格式,直接修改项数据中的格式化字符串即可。(3)要调节菜单项顺序,直接调整项数组的顺序而不用修改其他数据内容。(4)要修改某项跳转的菜单,直接替换掉该项数据后的跳转菜单指针。(5)要修改某项显示的变量,直接修改该项数据中的变量指针指向即可。(6)要将菜单中的某项移至同类型其他菜单,直接将相关项数据移至目标菜单项数组,并修改两个菜单数据的最大项参数即可。(7)要增加(删除)某菜单只需将与其相关的项数据同时增加(删除),并修改相关菜单数据的最大项参数即可。这些修改完全不涉及整个菜单的结构调整,项与项,菜单与菜单之间没有直接关系,在修改时也不会相互影响。
4结语
拖拉机驾驶室是驾驶员获取信息并进行正确、安全驾驶操作的特定作业场所,其间分布着众多的仪器、操纵杆等。信息管理系统只有符合人的视觉特征,放在驾驶员的正常视野范围内,才能使其迅速、准确、安全、可靠地获取信息。人机工程学确定了人眼在水平面和垂直面中的最佳视域范围,即水平方向[-15°,15°],垂直方向[0°,30°],水平方向的自然转动角度为45°。“用户友好”的设计思想要求:信息管理系统在驾驶室的布局能够满足驾驶员在最舒适的状态下高效迅速获取最重要驾驶信息的要求。在调查分析驾驶员的操作习惯后,本文结合驾驶室的空间布局,采用眼椭圆测试方法确定驾驶员的视野范围,并根据参考文献[4]中的方法,合理确定驾驶室内操纵台尺寸后,制定信息管理系统的最优空间布局。
2用户界面设计原则
信息管理系统为驾驶员提供驾驶过程中所需的拖拉机运行参数、工作状态及故障等信息,是拖拉机必不可少的部件。随着控制技术的快速发展与我国发展农业现代化要加速推进的迫切需求,广大用户对拖拉机显示行驶、作业信息的要求越来越高,不但要求所提供的信息量丰富,显示直观、清晰、稳定,而且要求显示速度快、精度高。以符合拖拉机驾驶员操作习惯、方便使用为最终目的,针对拖拉机工作环境的恶劣与复杂性,本文特提出以下信息管理系统界面设计的基本原则。
(1)界面直观、清晰。
信息管理系统需要显示的信息繁杂,且驾驶员操作环境复杂,因此系统界面宜直观、简洁、方便,要让驾驶员一目了然,能迅速准确获取拖拉机的重要信息,包括拖拉机车速、发动机转速、冷却水温度、机油压力、燃油剩余量、行驶路程、作业面积、时间日期等。
(2)实时性强。
作业中的拖拉机工作环境异常复杂,这就要求特定信息的显示应当具有实时性。信息获取的任何延迟都可能导致驾驶员无法有效控制拖拉机正常、安全、高效地工作,例如灯光及报警信号,包括左右转向灯、远光灯、电池电压报警灯、进气压力报警灯、空挡指示灯等对于安全驾驶都具有重要意义。此外,燃油消耗量、耕地深度、耙地深度、实时播种量、实时施肥量、实时灌溉量、灌溉时压力泵的压力等信息也都需满足实时性的要求,否则可能导致漏耕、漏耙、漏播等作业失误,影响拖拉机作业效率,造成资源浪费。因此,这些信息的显示必须随着现场实时数据的变化进行周期性、高频率的刷新,以实时反映拖拉机作业时的实际情况。
(3)信息量丰富。
随着拖拉机携带作业机具作业功能的不断增强,驾驶员从信息管理系统获取信息的需求量越来越大。驾驶员不仅需要及时准确地了解拖拉机的行驶状况,如行驶速度、发动机转速、冷却水温度、驱动轮滑转率等,还需要了解作业机具的工作状况和工作效率,如机具是否正常作业、作业幅宽、耕深、耙深、播种量、施肥量、喷药量、收割量、燃油消耗量、燃油剩余量、实时作业面积、单位时间作业面积、累计作业面积、实时作业时间、累计作业时间、实时行驶里程、累计行驶里程、单位时间(每小时)作业面积、单位时间(每小时)燃油消耗量和单位工作面积(为遵从农民习惯,单位工作面积以每亩或每公顷计,其中,每亩折合667m2,下同)燃油消耗量等。通过这些信息,驾驶员可以更加有效地控制拖拉机的正常工作,调整其工作状态,提高工作效率。
(4)反应迅速。
这是对界面设计软件提出的要求。如果系统对驾驶员的操作不能及时响应,将可能导致重要命令的延误。除了响应时间的绝对长短外,系统对不同操作命令在响应时间上的差别也很重要,如果其差异过大,将直接影响驾驶员在系统使用中的用户体验,降低使用过程中的乐趣,甚至导致驾驶员对本系统的排斥、逆反心理。
(5)稳定可靠,抗干扰。
这也是对界面设计软件提出的要求。拖拉机的工作环境恶劣,而且大功率拖拉机目前被广泛使用,为了提高拖拉机的工作效率、保证拖拉机安全工作和避免交通事故,系统提供给驾驶员的信息必须具有可靠性和抗干扰性。否则,驾驶员若收到一个不可靠的信息,很可能发生错误操作,引发作业事故。这不仅会降低拖拉机的工作效率,导致财产损失,还可能危害到驾驶员的生命安全。同时,信息的可靠性也是现代农业精细化作业的要求。
3界面布局与设计
信息管理系统是一个人机系统,驾驶员与系统之间的信息交流和控制活动都发生在用户界面上,因此界面的设计质量决定了本系统的易用性和驾驶员对系统的操作、控制能力,影响对整个系统功能的评价。因此,本项目在用户界面的设计中,以驾驶员为中心,详尽地分析了驾驶员的操作习惯,并对其用户体验进行调查、分析,研究驾驶员对拖拉机不同信息的需求程度,判断不同信息对驾驶员的重要程度。按照信息的重要等级将众多信息科学合理地进行划分,在用户界面的不同显示区域内进行显示,使系统最大限度地符合驾驶员的操作习惯,以便驾驶员更加简洁迅速、更少障碍、更加准确地与系统进行信息交流,在最短时间内学会使用并掌握全部系统功能,同时在使用中提高工作效率,建立自信,激发创造性,带来成就感。使用图形化的编程工具LabView对信息管理系统进行设计。作为虚拟仪器的试验平台,LabView是一个基于G语言、具有高度灵活性的开发系统。G语言是一种面向对象并具有扩展函数库的通用图形化编程语言。G语言编写的程序称为虚拟仪器VI(virtualinstruments),因为它的界面和功能与真实仪器十分相像。在LabView环境下开发的应用程序都被冠以VI后缀,以表示虚拟仪器的含义。一个VI由交互式用户接口、数据流框图和图标连接端口组成。前面板是VI的交互式用户接口,与真实物理仪器面板相似,包含旋钮、刻度盘、开关、图表和其他界面工具,用户可以通过键盘或鼠标获取数据显示结果。数据流框图程序是一种解决编程问题的图形化方法,实际上是VI的程序代码。图标连接端口就像一个图形化参数列表,可在VI与子VI之间传递数据。LabView现已越来越广泛地应用于测量、控制、教学、科研等领域,内置大量功能,能够很方便地完成数据采集分析显示、仪器控制、测量测试、工业过程仿真及控制等多种操作,并具有良好的可扩展性。
3.1界面布局
界面布局是指显示区域、显示图标和控件的位置、大小、间隔及这三者之间的协调平衡。在充分考虑系统所要实现的功能,分析拖拉机应用领域的专业知识和驾驶员的操作习惯后,本文对系统界面进行了科学合理的区域划分。用户界面分成3个部分:任务栏、灯光及报警区域、主显示区域。其中左侧任务栏长度与底部灯光及报警区域高度相同,任务栏高度与灯光及报警区域长度之比为1.0∶1.5,主显示区域与灯光及报警区域的高度之比为5∶1,则任务栏、灯光及报警区域、主显示区域面积比为1.0∶1.5∶7.5。拖拉机进行不同作业工种时,所需显示的具体信息各有不同,据此将主显示区域进一步分成3个部分:选项栏、固定信息、变化信息,其面积比为1.0∶1.5∶6.0。选项栏和固定信息区分别位于主显示区域的左右两侧,变化信息区位于中间。
3.1.1任务栏
任务栏内放置可供选择的图标:拖拉机作业信息、摄像头监控、故障及诊断。选择拖拉机信息图标可由当前界面转入拖拉机作业信息界面,选择摄像头监控图标即可转入摄像头监控界面,选择故障及诊断图标可转入故障诊断界面。
3.1.2灯光及报警区域
灯光及报警区域放置报警灯信号,包括电池电压报警灯、机油压力报警灯、冷却水温度报警灯、燃油报警灯、进气压力报警灯、发动机自检灯、前后雾灯、远光灯、左右转向灯等。各报警灯图形参照汽车行业规范,便于驾驶员掌握各灯所指示的内涵。
3.1.3主显示区域
主显示区域显示对驾驶员最为重要的拖拉机信息,包括拖拉机车速、发动机转速、燃油剩余量、冷却水温度、机油压力等。对主显示区域进一步划分后,当拖拉机进行不同工种作业时,右侧的选项栏内放置可选择的作业类型图标,包括耕地、整地、播种、喷药(灌溉)、施肥、收割等。选择某一作业图标后则进入对应作业信息界面。固定信息区域放置不同工种下仍需共同显示的重要信息,包括拖拉机行驶速度、实时作业面积、实时行驶里程、实时作业时间等。变化信息区域显示不同工种下的特定信息,包括耕深、耙深、作业幅宽、播种量、施肥量、喷药(灌溉)量、压力泵压力等。观察界面布局可发现,任务栏与灯光及报警区域呈L型包围主显示区域,之所以将界面作如此划分,主要是为了突出强调显示区域,减少任务栏对驾驶员的注意力分散,同时又不至于忽略灯光及报警区域。尤其是将主显示区域进一步细分之后,左侧的固定信息不会被忽视,同时又能强调变化区域内的信息群。进入不同工种下的拖拉机作业信息界面后,灯光及报警区域显得不那么重要,也可将其省去。
3.2具体界面设计
系统界面包括基本信息、作业信息、摄像头监控、故障诊断等界面,下面重点介绍各界面的主显示区域。
3.2.1基本信息界面设计
基本信息界面主显示区域显示拖拉机行驶状态的重要信号和工作量信息。其中行驶状态信号包括发动机转速、拖拉机行驶速度、冷却水温度、机油压力、动力输出、燃油剩余量、总行驶路程、时间日期等;工作量信息分为实时行驶里程、实时作业面积、实时作业时间、实时燃油消耗量、累计行驶路程、累计作业面积、累计作业时间和累计燃油消耗量、单位时间(每小时)作业面积、单位时间(每小时)燃油消耗量和单位工作面积(每亩)燃油消耗量等。除了拖拉机行驶速度、发动机转速、总里程和时间日期外,其他信息均采用图标显示,界面更加生动形象,富有朝气。在布局上,车速和转速信息位于界面中心偏上,其他信息呈U型环绕。
3.2.2作业信息界面设计
根据拖拉机的作业类型、工况不同,作业信息界面分为耕地、整地、播种、喷药(灌溉)、施肥、收割等作业信息界面。主显示区域仍是以图标表示各信息,辅以文字说明,以免混淆信息含义,具体信息的数值采用数字直观显示。其中较为特殊的信息如幅宽,设定为输入信息,可直接由界面输入。变化信息区域内放置较多工作量信息,包括单位时间(每小时)作业面积、单位时间(每小时)燃油消耗量和单位工作面积(每亩)燃油消耗量等。除信息采用图标显示外,采用形象的简图来表示特定的工种,使界面清晰、明了。
3.2.3摄像头监控界面设计
当拖拉机装有摄像头时,摄像头监控界面可帮助驾驶员对摄像头视野范围内景象进行观察,可以弥补驾驶员对视野盲点及视野范围之外景象的观察,帮助驾驶员掌握行驶、作业地面的路况,便于拖拉机及时排除路障,安全行驶。
3.2.4故障报警界面设计
当拖拉机行驶中出现故障报警时,可选择故障及诊断图标转入故障诊断信息界面。该界面内不仅能够及时显示拖拉机的故障原因,还能够为驾驶员提供相应的故障排除方法。另外,该界面还可为驾驶员提供拖拉机维护保养信息,便于驾驶员对拖拉机进行定期维护,延长拖拉机的使用寿命。
4界面友好性评价
信息管理系统的用户界面将界面设计从物理界面的设计转移到认知界面的设计,更加重视系统的可用性、驾驶员用户体验等人机交互关系。界面除了要准确地反映拖拉机行驶状况外,还应根据人体感觉器官的生理特征来确定其结构,两者必须达到充分的协调。界面的形状、颜色、刻度盘、指针、亮度等因素,都必须适合人的信息接受和认识过程,而且所显示的信息要辨认速度快、可靠性高、误读率小,以减轻驾驶员的精神紧张和身体疲劳。下文从颜色、指示灯、刻度盘、指针等方面对所设计的界面进行评价。
4.1颜色设计
界面的颜色选择对信息的可辨性影响很大。为使指针、刻度等清晰易辨,运用人机工程学提供的清晰色彩搭配方法来进行设计。研究表明,人可以准确辨认的色彩不超过10~12种,光谱的中波区(橙、黄、绿)对眼睛的感受性具有最高的锐化作用,不易引起眼睛疲劳,认读速度和准确性较高。根据这一结果,本文设计的界面使用的颜色为粉红、淡蓝、浅绿、浅黄,颜色差异较大,易于区分不同功能的显示区域;同时为避免视觉疲劳、认知困难,使用的颜色种类较少,反之可能过犹不及。同时,上述几种颜色的搭配也较为美观、协调,易于驾驶员集中注意力。
4.2指示灯设计
指示灯一般有以下3种排列方式。研究表明,正方形的排列辨认率最低,圆形排列辨认较为困难,直线形优于圆形排列。因此本文中设计的界面中,灯光及报警信号区域内各信号采用直线排列。指示灯提供的信息应易于被驾驶员感知。为了使指示灯传递的信息更加准确、易辨识,其外形设计参照汽车行业中的指示灯设计,便于驾驶员掌握其内涵。为进一步引起驾驶员的注意,指示灯均采用闪烁的方式。表示禁止、危险信号的指示灯闪烁时为红色,如燃油指示灯;表示正常运行的为绿色,如转向灯。
4.3刻度盘设计
刻度盘的形状主要有水平直线形、圆周形、半圆形、1/4圆形和扇形5种形式。研究表明,圆形刻度盘认读范围小,视线集中,误读率较低,但最大刻度与最小刻度重合在一起,或距离很近。半圆形刻度盘给出了较好的准确率与显示位置,但无法满足刻度布置需要,甚至会因刻度线之间过于拥挤而发生误读。综合以上因素考虑,本系统中刻度盘设计成略大于半圆形的扇形,既满足了刻度盘最大刻度与最小刻度之间的距离要求,又增大了刻度线之间的间距。
4.4指针设计
指针形状应以头尖、尾平、中等宽的设计原则为标准,造型应简单,刻度尖端应与最小刻度线等宽。若小于最小刻度宽度,则指针在刻度范围内移动时看不清;若大于最小刻度宽度,指针的认读精度又会受到影响。同时指针的颜色应与仪表盘颜色形成明显的对比,与刻度线和字符的颜色尽量协调,以利于驾驶员认读。总之,本文设计的用户界面能够满足驾驶员将已有的知识和经验传递到本系统中,以更快学习和使用本系统的功能,同时有利于驾驶员将更多的注意力集中到判断、分析、检索、归类等具体的操作任务上。
5结论
本文以拖拉机驾驶员为中心,充分考虑拖拉机驾驶员的工作习惯及其工作时拖拉机所处恶劣环境的状况,设计了拖拉机驾驶室实时信息管理系统的用户界面,协助驾驶员优质、高效地完成相应的作业任务。
(1)界面布局符合驾驶员的认知心理与操作习惯,具有一定的层次感与逻辑性,易于熟悉与掌握;
(2)基本信息界面显示对驾驶员最为重要的拖拉机信息,有助于驾驶员掌握拖拉机实时行驶状态;
(3)作业信息界面根据作业工况的不同,细分为耕地、整地、播种、喷药(灌溉)、施肥与收割界面,详尽显示不同工种是拖拉机的重要作业信息,帮助驾驶员实时掌握拖拉机作业情况,提高作业效率;
(4)摄像头监控界面监测驾驶员视野范围之外的地面作业情况,帮助驾驶员掌握更多作业信息;