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[關(guān)鍵詞]人機(jī)界面 設(shè)計(jì) 界面研究
隨著科技的發(fā)展,各種人類活動(dòng)電子化,計(jì)算機(jī)等電子科技產(chǎn)品在日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。而伴隨著這些新技術(shù)的發(fā)展,人機(jī)交互成為了一門新興的專業(yè)學(xué)科,而人機(jī)界面作為人機(jī)交互系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié),幫助協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)與用戶,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件與用戶之間的聯(lián)系與工作,起著關(guān)鍵性的作用。
一、人機(jī)交互的含義
人機(jī)交互是指人與計(jì)算機(jī)之間使用某種會(huì)話語言,以一定的方式,為完成確定任務(wù)而進(jìn)行的人機(jī)之間的信息交換過程。
而人機(jī)界面則是人機(jī)交互系統(tǒng)中媒介,只要是參與人機(jī)信息交流的一切領(lǐng)域都是屬于界面設(shè)計(jì)的范疇,所以人機(jī)界面的應(yīng)用的領(lǐng)域也是相當(dāng)廣泛,如工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì);人機(jī)交互以及軟件開發(fā);金融領(lǐng)域、管理學(xué)等學(xué)科;醫(yī)學(xué)、工作保健等方面;系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面;交通人機(jī)工程、軍隊(duì)系統(tǒng)、環(huán)境人機(jī)工程、語音識(shí)別等。
作為一門交叉學(xué)科,人機(jī)界面涉及到人機(jī)工程學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、生理學(xué)、藝術(shù)學(xué)、社會(huì)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域。所以一個(gè)優(yōu)秀的界面設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià),要從多角度來看待,從多方面因素來評(píng)價(jià)。
簡而言之,人機(jī)界面設(shè)計(jì)是一個(gè)結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)、美學(xué)、心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域的行為,其目標(biāo)是促進(jìn)設(shè)計(jì),執(zhí)行和優(yōu)化信息與通信系統(tǒng)以滿足用戶的需要。
二、優(yōu)秀人機(jī)界面所具備的特點(diǎn)
人機(jī)界面設(shè)計(jì)從最開始的“人不得不努力去適應(yīng)計(jì)算機(jī)”過渡到“計(jì)算機(jī)將努力去適應(yīng)人的需要”,這是對(duì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)提出的要求與最終結(jié)果。所以,用戶滿意度是一個(gè)優(yōu)秀的界面設(shè)計(jì)所必須滿足的條件。
從用戶的角度分析出發(fā)來研究人機(jī)界面,一個(gè)優(yōu)秀的界面可分為三類:功能性設(shè)計(jì)界面、情感性設(shè)計(jì)界面、環(huán)境性設(shè)計(jì)界面。設(shè)計(jì)界面是以功能性界面為基礎(chǔ),以環(huán)境性界面為前提,以情感性界面為重心,他們之間互相是有機(jī)聯(lián)系的。
人機(jī)界面設(shè)計(jì)的好壞與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)系,并且存在著一般適用的基本原則。如界面設(shè)計(jì)的八條黃金規(guī)則(適用于大多數(shù)的交互系統(tǒng)): 1.盡可能保證一致;2.符合普遍可用性;3.提供信息豐富的反饋;4.設(shè)計(jì)說明對(duì)話框以生成結(jié)束信息;5.預(yù)防錯(cuò)誤;6.允許輕松的反向操作;7.支持內(nèi)部控制點(diǎn);8.減少短時(shí)記憶。在滿足這幾項(xiàng)一般適用原則之后,界面就能滿足用戶最基本的最基本功能性要求。
三、從用戶角度分析優(yōu)秀的界面設(shè)計(jì)
從發(fā)展趨勢來看,人機(jī)界面大致包括以下幾方面機(jī)能:系統(tǒng)管理、會(huì)話管理、返回和錯(cuò)誤處理信息、操作者支持、存貯的數(shù)據(jù)管理、有關(guān)設(shè)施服務(wù)、智能化系統(tǒng)。
而作為人和計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)系媒介的人機(jī)界面,可以劃分為用戶層、環(huán)境層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)庫層四個(gè)層。用戶層和環(huán)境層合起來就成為用戶界面。用戶通過用戶層將信息傳遞給計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)也是通過這一層將信息傳遞給用戶,環(huán)境層能對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別、驗(yàn)證等處理,是用戶和計(jì)算機(jī)能得到正確的信息,同時(shí)對(duì)用戶和計(jì)算機(jī)起幫助。應(yīng)用層接受信息,執(zhí)行規(guī)定的動(dòng)作,并給出處理結(jié)果。數(shù)據(jù)庫層是存放、管理各種數(shù)據(jù),供各層試用。
用戶在使用人機(jī)界面,先輸入命令或者數(shù)據(jù),對(duì)于命令包括菜單選擇的命令要做句法和詞義檢查。出錯(cuò)的話,通過屏幕提示用戶,要求用戶重新輸入。若是正確,則轉(zhuǎn)到中間操作和執(zhí)行應(yīng)用程序,為用戶下一步工作服務(wù)。應(yīng)用程序的執(zhí)行是用戶工作的中心。在應(yīng)用程序執(zhí)行時(shí),可返回到中間操作處或輸出執(zhí)行結(jié)果,在應(yīng)用程序執(zhí)行時(shí)也可以調(diào)用支持設(shè)施,給與用戶幫助。輸出的結(jié)果經(jīng)屏幕提示用戶。
在這些設(shè)計(jì)的過程中,最緊要的就是將設(shè)計(jì)與用戶需求相結(jié)合。首先人機(jī)界面設(shè)計(jì)要確立用戶類型,然后針對(duì)其特點(diǎn)預(yù)測他們對(duì)不同界面的反應(yīng),這就需要從多方面進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。其次,人機(jī)界面要盡量較少用戶的記憶負(fù)擔(dān),采用一些有助于記憶的設(shè)計(jì)方案,可以使得用戶有效的提高工作效率。最重要的還有,幫助和提示原則對(duì)用戶的操作命令作出反應(yīng),幫助用戶處理問題,系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)有恢復(fù)現(xiàn)場出錯(cuò)的能力,在系統(tǒng)內(nèi)部處理工作要有提示,把主動(dòng)權(quán)交給用戶。
對(duì)于用戶來說,一個(gè)優(yōu)秀的人機(jī)界面需要滿足大多數(shù)用戶的操作喜好及感官需求,讓用戶能夠輕松的控制其使用過程,得到用戶的好評(píng)。而以用戶為中心人機(jī)界面設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法的基本思想就是在每個(gè)設(shè)計(jì)過程中把用戶擺在設(shè)計(jì)過程的首位。
四、人機(jī)界面設(shè)計(jì)的一般過程
人機(jī)界面設(shè)計(jì)的第一步是創(chuàng)建用戶模型,了解用戶的意圖,知道用戶想做什么。研究用戶的目的在于激發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)并讓他們聚焦在某些關(guān)鍵點(diǎn)上,換位思考,處于用戶的環(huán)境中,了解用戶的需要。設(shè)計(jì)師可以適當(dāng)深入到實(shí)際的使用場景中去,通過與用戶交流,讓用戶在使用時(shí)說出自己的想法,這樣才能不忽視細(xì)節(jié)關(guān)鍵。
完成用戶模型定義之后,需要定義和分析用戶履行的任務(wù),尋找與任務(wù)相關(guān)的概念模型,對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)出設(shè)計(jì)主題。并且通過視覺化的形式來表現(xiàn)給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),一邊突出設(shè)計(jì)重點(diǎn)。分析需求的目的是為了將用戶的需求更加直觀的展示給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),以達(dá)到以用戶為中心界面設(shè)計(jì)的目的。
在完成用戶建模和需求后,就可以使用這些信息構(gòu)建草圖,進(jìn)一步構(gòu)建產(chǎn)品原型。在構(gòu)建原型時(shí),也應(yīng)考慮到使用者界面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來構(gòu)架技術(shù)框架。在人機(jī)界面最終完成時(shí),要將其軟、硬件系統(tǒng)按其性能、功能、界面形式、可用性等方面進(jìn)行評(píng)估,最重要的是要進(jìn)行用戶測試,進(jìn)行用戶反饋。
五、人性化的設(shè)計(jì)原則在人機(jī)界面中應(yīng)用
一個(gè)好的界面設(shè)計(jì),能夠讓用戶在愉悅的環(huán)境中使用,并且激發(fā)出用戶的興趣。設(shè)計(jì)出情感界面方法無外乎是使用富含表情圖標(biāo)和其他元素來表達(dá)感情狀態(tài),使用這些富有表現(xiàn)力的裝飾,提供了讓用戶放心的反饋,這個(gè)反饋既富含信息又生動(dòng)。
所以在在軟界面設(shè)計(jì)中注重對(duì)人的認(rèn)知分析,從而建立以界面設(shè)計(jì)為中心的軟件設(shè)計(jì)框架是一個(gè)優(yōu)秀界面設(shè)計(jì)的必備因素。以人為本的設(shè)計(jì)理念應(yīng)貫穿人機(jī)界面的全過程。
比如手機(jī)界面的UI設(shè)計(jì),首先,對(duì)用戶進(jìn)行調(diào)查分類,搞清用戶的訴求與喜好。然后開始定義分析設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件界面,針對(duì)大眾用戶群體的可用性分析與界面視覺探索,將抽象的概念需求轉(zhuǎn)化為視覺形象化的圖形設(shè)計(jì)語言,以確定產(chǎn)品方向。最后將設(shè)計(jì)出來的界面進(jìn)行評(píng)估反饋。最終得出設(shè)計(jì)的要點(diǎn)有簡潔的視覺呈現(xiàn)、便捷的交互體驗(yàn)、統(tǒng)一的整體風(fēng)格、精致的細(xì)節(jié)訴求。
隨著系統(tǒng)的日益復(fù)雜和功能的不斷強(qiáng)大,軟件操作日益復(fù)雜,門檻也越來越高,但軟件的最終使用者還是用戶,因此建立軟件與用戶之間的良好溝通是具有重要意義的。這樣一來既能方便用戶使用,又加強(qiáng)了人機(jī)之間的共鳴。不僅是有助于設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行,也將使用戶受益。
六、小結(jié)
成功的人機(jī)界面設(shè)計(jì)不僅會(huì)提高使用者的工作效率,帶給用戶一個(gè)舒暢的使用環(huán)境,成為一個(gè)適應(yīng)大眾的優(yōu)秀軟件。
人機(jī)界面設(shè)計(jì)不僅是單純的美工設(shè)計(jì),或是單純的功能設(shè)計(jì),而應(yīng)該更多的考慮它的使用方式與滿足不同使用者的使用方式與需求。將完善的交互功能與優(yōu)秀的人機(jī)界面結(jié)合起來,滿足使用者方便快捷的使用需求,只有這樣的界面才是優(yōu)秀的人機(jī)界面。因此,人機(jī)界面設(shè)計(jì)最后重要的在于“人”與“機(jī)”之間的結(jié)合,人機(jī)結(jié)合密切的界面使用戶樂于使用的優(yōu)秀界面。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:WinCC 袋式除塵器 人機(jī)交互系統(tǒng)
中圖分類號(hào):TB18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)06-0206-01
1 緒論
1.1 系統(tǒng)說明
如何防治大氣污染,維護(hù)我們的潔凈空氣成為當(dāng)前下最為重要的課題環(huán)保問題已經(jīng)不是我們在為明天考慮的問題了,而是我們當(dāng)下就要面對(duì)的嚴(yán)峻課題。除塵器是減少固定污染源中顆粒物污染最有效的設(shè)備,擁有良好的人機(jī)交互系統(tǒng)將為除塵系統(tǒng)的推廣提供幫助。
1.2 袋式除塵器原理
袋式除塵器也稱為過濾式除塵器,是一種干式高效除塵器。一般情況下,布袋除塵器是逐漸磨損的,引起磨損的主要原因是粉塵的磨削力,高溫引起的濾料變質(zhì)以及化學(xué)物質(zhì)的腐蝕,當(dāng)粉塵的磨削力增強(qiáng)時(shí),布袋底部磨損也隨之加重,系統(tǒng)容量的增加引起過濾速度增高也能加速磨損。
1.3 干熄焦袋式除塵地面站說明
裝置內(nèi)容包括設(shè)在干熄槽頂蓋裝焦處管道對(duì)接裝置、煙氣輸送管道、脈沖閥式除塵器機(jī)組、通風(fēng)機(jī)組、消音器、過濾后尾氣排放煙囪以及貯灰外運(yùn)裝置。
本系統(tǒng)正常生產(chǎn)時(shí)全部采用中央自動(dòng)工作方式,操作界面為HMI畫面。操作臺(tái)上設(shè)系統(tǒng)急停按鈕,在緊急狀態(tài)時(shí)使用。
2 監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)
2.1 監(jiān)控軟件簡述
WinCC,是由西門子公司提供的一款功能強(qiáng)大的工業(yè)控制組態(tài)軟件,可以從PLC中、各種數(shù)據(jù)采集卡中實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù),對(duì)控制級(jí)設(shè)備發(fā)出控制命令,并對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,是第一個(gè)使用最新的32位技術(shù)的過程監(jiān)視系統(tǒng),具有良好的開放性和靈活性??梢砸詣?dòng)畫圖形的形式顯示控制設(shè)備的各種狀態(tài),為用戶提供直觀的監(jiān)控畫面,以及實(shí)時(shí)的控制功能,并可以對(duì)歷史書籍,進(jìn)行分析,生產(chǎn)各種報(bào)表。就像Windows平臺(tái)的其他軟件一樣可以十分方便的利用圖形界面為用戶開發(fā)出良好的交互平臺(tái),從而從整體上提高了監(jiān)控軟件的質(zhì)量。
WinCC所能提供的解決方案適用于所有的工業(yè)控制領(lǐng)域,應(yīng)用程序十分通用,具有很強(qiáng)的可移植性;其內(nèi)部集成了多語言包,全球多個(gè)地區(qū)使用;內(nèi)置大量的操作人機(jī)操作界面以及系統(tǒng)操作功能,為用戶進(jìn)行組態(tài)操作提供了有力的支持,為編程人員節(jié)省了大量的時(shí)間。
2.2 軟件結(jié)構(gòu)
根據(jù)控制系統(tǒng)要求,系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)如下:
除塵控制系統(tǒng):系統(tǒng)運(yùn)作、過程和監(jiān)控、操作記錄和歷史數(shù)據(jù)的采集和處理、設(shè)備控制
系統(tǒng)運(yùn)作:系統(tǒng)準(zhǔn)備、系統(tǒng)啟動(dòng)、系統(tǒng)停止(集中停止、緊急停止)、系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程控制和監(jiān)視:溫度監(jiān)控、壓力監(jiān)控、流量監(jiān)控、料位監(jiān)控操作記錄和歷史數(shù)據(jù)的采集和處理:操作記錄和歷史數(shù)據(jù)采集、報(bào)表處理設(shè)備控制。
2.2.1 監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
創(chuàng)建項(xiàng)目:在winCC中創(chuàng)建工程項(xiàng)目
創(chuàng)建變量:將PLC的變量通過Tag標(biāo)簽與監(jiān)控畫面上需要顯示的變量相聯(lián)系。
2.2.2 監(jiān)控軟件畫面
畫面設(shè)計(jì)一般要求:畫面要美觀、操作要方便并能高效率地完成工作;畫面要根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì);畫面要根據(jù)不同用戶的層次設(shè)計(jì);畫面要人性化。即要有引導(dǎo)用戶操作的功能,不能是操作一有誤就卡住什么都做不下去,又無任何提示來幫助用戶如何進(jìn)行操作。
HMI畫面一般包含如下內(nèi)容:(1)HMI畫面應(yīng)包含工程或系統(tǒng)的名稱標(biāo)題,用于畫面之間的切換的調(diào)用菜單:指導(dǎo)操作員如何進(jìn)行操作的引導(dǎo)功能:時(shí)鐘顯示;當(dāng)前用戶顯示;用戶登錄界面等。(2)畫面中的設(shè)備應(yīng)標(biāo)注設(shè)備符號(hào)和設(shè)備名稱。(3)設(shè)備的圖形和符號(hào)各系統(tǒng)要統(tǒng)一,特殊設(shè)備可以由編制人酌情確定,并在開發(fā)小組中討論并記錄備案。(4)界面顏色:采用默認(rèn)色(或按用戶要求)。(5)文字和元素的外形尺寸:應(yīng)適合操作員在操作站的彩色顯示器上進(jìn)行操作,不能過大或過小。
HMI畫面包括標(biāo)準(zhǔn)畫面和應(yīng)用畫面兩部分:
標(biāo)準(zhǔn)畫面一般包括報(bào)警畫面、詳細(xì)點(diǎn)畫面、點(diǎn)分組畫面、趨勢畫面等;應(yīng)用畫面一般包括操作畫面和工藝流程畫面。其主要內(nèi)容要求如下: (1)操作畫面用于系統(tǒng)的選擇、參數(shù)的設(shè)定調(diào)節(jié)、設(shè)備的控制等操作。(2)工藝流程畫面用于實(shí)時(shí)監(jiān)視除塵系統(tǒng)的工藝生產(chǎn)流程和重要參數(shù),在畫面中顯示設(shè)備的工作和故障狀態(tài)。(3)報(bào)警畫面:由過程監(jiān)視系統(tǒng)提供。除塵系統(tǒng)的報(bào)警除了在流程圖畫面上顯示外,對(duì)于每一個(gè)報(bào)警項(xiàng)目,還必須有報(bào)警明細(xì)畫面,報(bào)警明細(xì)畫面通過在過程監(jiān)視系統(tǒng)組態(tài),格式為其系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)格式。(4)趨勢分組畫面:顯示重要數(shù)據(jù)的趨勢情況。
3 結(jié)語
本文是HMI人際交互界面的軟件設(shè)計(jì)。主要任務(wù)有:控制系統(tǒng)變量設(shè)定,人機(jī)操作界面的繪制,重要參數(shù)實(shí)時(shí)狀態(tài)設(shè)定,趨勢曲線圖,參數(shù)報(bào)警等功能。工業(yè)組態(tài)軟件WinCC功能強(qiáng)大,操作簡便,具有極其強(qiáng)大的圖形化操作能力,可為用戶開發(fā)頗具人性化的人機(jī)操作界面。根據(jù)系統(tǒng)要求,并考慮到操作員的習(xí)慣,我們設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)主要畫面:報(bào)警畫面、點(diǎn)分組畫面、趨勢畫面、操作畫面和工藝流程畫面以及制彈出框等。
良好的人機(jī)界面可以直觀形象的對(duì)現(xiàn)場各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,了解工藝進(jìn)程。設(shè)備的絕大多數(shù)操作到在人機(jī)界面上來完成,使得工作環(huán)境,效率等有顯著提高。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),可以及時(shí)的在操作界面得到消息,并可以查詢趨勢及數(shù)據(jù)歷史,可快速的查出問題所在。
本除塵自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一個(gè)有趣的課題,你可以不斷的再其中找到亮點(diǎn),無論是邏輯控制,還是復(fù)雜的過程控制,都可以不斷的深入進(jìn)行研究,本文所做的工作是比較淺顯或者說是表層的,在今后的工作中,還應(yīng)不斷的深入,提出新的系統(tǒng)優(yōu)化方案。
參考文獻(xiàn)
[1]金以慧.過程控制[M].北京:清華大學(xué)出版社,1991.
一般來說,人機(jī)界面的設(shè)計(jì)是隸屬于人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)的,只有完整的人機(jī)交互界面才是最終滿足用戶需求的設(shè)計(jì)。在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)中,交互設(shè)計(jì)是必不可少的,只有人機(jī)界面而沒有交互功能的設(shè)計(jì)是不切實(shí)際的,也根本滿足不了用戶的需求。人機(jī)界面功能的實(shí)現(xiàn)是需要依托交互才能完成的,因此,在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)中,需要將交互設(shè)計(jì)科學(xué)合理地運(yùn)用起來,才能滿足人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)需求,也能達(dá)到既滿足用戶視覺上的需求、又滿足他們操作功能方面的需求的良好效果。
2如何將交互設(shè)計(jì)有效地運(yùn)用在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)中
通過對(duì)交互設(shè)計(jì)與人機(jī)界面設(shè)計(jì)的簡要分析,我們已經(jīng)明確了交互設(shè)計(jì)對(duì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)的重要性。因此,如何將交互設(shè)計(jì)有效地運(yùn)用到人機(jī)界面的設(shè)計(jì)中也成為IT人的工作任務(wù),以下就該問題闡述了自己的觀點(diǎn):
2.1以用戶為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)中,我們要讓整個(gè)設(shè)計(jì)都圍繞著用戶,實(shí)現(xiàn)以用戶為中心的界面設(shè)計(jì),最大限度地提高用戶對(duì)所設(shè)計(jì)界面的滿意程度。一方面,在設(shè)計(jì)人機(jī)界面時(shí),我們要結(jié)合使用該產(chǎn)品的用戶群體,了解他們的普遍需求,再分析不同用戶群體的個(gè)體差異性,分析他們的心理特征、行為活動(dòng)等,然后把所獲取的信息結(jié)合到界面的設(shè)計(jì)中,才能有效地完善人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)。例如:對(duì)于兒童用戶,他們的思維模式還比較單純、調(diào)皮、天真,我們設(shè)計(jì)的界面要通俗、易懂,色彩要鮮艷、亮麗、有生機(jī),而且貼近孩子的生活(如:動(dòng)畫片),符合他們的天性,在實(shí)現(xiàn)交互時(shí)操作要簡單,這樣才能吸引他們使用所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,提高產(chǎn)品的受歡迎程度。另一方面,我們需要對(duì)用戶的獨(dú)特的需求進(jìn)行耐心地解讀,與用戶積極地溝通,讓用戶適當(dāng)?shù)貐⑴c到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,以便于能夠及時(shí)明確用戶需要的交互功能、人機(jī)界面,也能讓他們真實(shí)地體會(huì)到自己的需求在逐漸被滿足。當(dāng)然,我們也需要不斷地把交互的理念融入到人機(jī)界面的設(shè)計(jì)中,這也能有效提高用戶對(duì)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的滿意度。所以,在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)中,以用戶為中心、融入交互理念是必不可少的,只有結(jié)合完善的交互功能,以及具有美感的人機(jī)界面,才能最大限度地滿足用戶的需求,最好地實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
2.2科學(xué)合理地將情感因素融入界面設(shè)計(jì)中所有用戶在使用設(shè)計(jì)的產(chǎn)品時(shí),都會(huì)融入個(gè)人的情感,在設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)者不僅要實(shí)現(xiàn)界面上的視覺美感,還要實(shí)現(xiàn)交互過程中的美感,給用戶創(chuàng)造更加舒適的使用環(huán)境,才能激發(fā)他們使用該產(chǎn)品的興趣。例如:用戶使用所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品時(shí),肯定需要事先下載,我們除了設(shè)計(jì)出一個(gè)很美觀、布局合適的下載界面,還需要設(shè)計(jì)部分交互的功能,免去用戶在下載過程中可能出現(xiàn)的枯燥的等待,從而為設(shè)計(jì)的產(chǎn)品加分。當(dāng)然,對(duì)于某些交互式的按鈕,我們也可以采用漂亮的圖標(biāo)等顯示,增強(qiáng)用戶舒適的情感因素。所以,在設(shè)計(jì)的過程中,要科學(xué)合理地將用戶的情感因素融入進(jìn)來,提高用戶對(duì)產(chǎn)品的滿意度。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:界面設(shè)計(jì);交互設(shè)計(jì);產(chǎn)品設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TP14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-9671-(2012)042-0233-01
“人機(jī)界面”是指人與機(jī)器之間互相影響的區(qū)域,人機(jī)界面包括的內(nèi)容比較廣泛,任何參與人和機(jī)器信息交流的領(lǐng)域都包括在人機(jī)界面中。界面設(shè)計(jì)存在在人與物的信息交流中,只要存在人和物信息交流的領(lǐng)域都是界面設(shè)計(jì)的內(nèi)容,因此設(shè)計(jì)的界面所包含的要素是非常廣泛的。簡單的來講,設(shè)計(jì)界面可以定義為在設(shè)計(jì)中要面對(duì)的與將要分析的所有信息交互的集合,它能夠很好的反映人和物之間的關(guān)系。界面的設(shè)計(jì)是開發(fā)過程中的最重要的內(nèi)容,能夠影響到整個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)。出色的界面是便于用戶使用并且操作簡單易行,開發(fā)團(tuán)隊(duì)要結(jié)合用戶需求和自身理解制定設(shè)計(jì)目標(biāo)。
1交互設(shè)計(jì)理論
用戶界面設(shè)計(jì)的工作流程包括三方面:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)和視覺設(shè)計(jì),而交互設(shè)計(jì)是用戶界面設(shè)計(jì)工作流程中最為重要的一部分,它的成與敗直接關(guān)系著產(chǎn)品的成與敗。通常來講,交互設(shè)計(jì)是指基于人們的需求,根據(jù)人們的體驗(yàn)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),交互設(shè)計(jì)就是關(guān)于創(chuàng)建新的用戶體驗(yàn)的問題,其目的是增強(qiáng)和擴(kuò)充人們工作、通信及交互的方式。一個(gè)成功的交互式產(chǎn)品操作簡單,易掌握,使用效果好,可以為用戶提供舒適的體驗(yàn)。由此,研究與思考交互設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容是進(jìn)行界面設(shè)計(jì)的重中之重。
交互設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,在設(shè)計(jì)過程中需要對(duì)多個(gè)學(xué)科進(jìn)行設(shè)計(jì),在產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可。設(shè)計(jì)者要充分理解用戶對(duì)具體事件的反映方式,用戶和事件之間交互、通信的方法,僅僅在這個(gè)過程就要很多學(xué)科的專業(yè)人員參加。同時(shí),設(shè)計(jì)者要研究設(shè)計(jì)多種類型的交互媒體的方法,而且要使交互方式更加有效,更加豐富。針對(duì)這種要求,動(dòng)畫設(shè)計(jì)師、美術(shù)設(shè)計(jì)師、攝影師、藝術(shù)家和產(chǎn)品設(shè)計(jì)師等不同行業(yè)的專家加入到設(shè)計(jì)隊(duì)伍中。
2交互設(shè)計(jì)在界面設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究
2.1交互設(shè)計(jì)與界面設(shè)計(jì)的關(guān)系
有很多人會(huì)把交互設(shè)計(jì)和界面設(shè)計(jì)混為一談,認(rèn)為交互設(shè)計(jì)就是界面設(shè)計(jì),特別是看待軟件產(chǎn)品時(shí)的交互。其實(shí)界面設(shè)計(jì)已經(jīng)引起了人們的關(guān)注,但是交互設(shè)計(jì)更加關(guān)心用戶和產(chǎn)品在行為上的交互體驗(yàn)過程。
簡單的來講,軟件界面就是人與機(jī)器間的信息界面,而交互設(shè)計(jì)則是一個(gè)將美學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和人機(jī)工程學(xué)等進(jìn)行有效結(jié)合的商業(yè)和工業(yè)行為。它的目標(biāo)是通過改進(jìn)設(shè)計(jì),改善和執(zhí)行通信與信息系統(tǒng)來滿足客戶的需求。隨著時(shí)代的發(fā)展,人們渴望得到內(nèi)容更加豐富多彩的交互界面,因而在交互設(shè)計(jì)中人的因素被逐漸重視起來,構(gòu)造和行為就變成用戶界面開發(fā)過程中的兩個(gè)非常重要的內(nèi)容。構(gòu)造和行為即界面設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì),這都牽涉到界面開發(fā)人員和用戶開發(fā)人員。在界面設(shè)計(jì)開發(fā)過程中,界面設(shè)計(jì)師必須走進(jìn)用戶,和用戶一起討論分析最后形成討論結(jié)果,這個(gè)過程雖然辛苦但是意義也十分重大。在交互過程中,雖然它不完全受軟件的制約,但是交互設(shè)計(jì)對(duì)用戶界面的行為和外觀有著密切聯(lián)系。因此界面設(shè)計(jì)專家與決定和用戶進(jìn)行交互方式的專家要對(duì)這一內(nèi)容展開深入分析和研究。
2.2采取交互設(shè)計(jì),以用戶為中心進(jìn)行界面設(shè)計(jì)
“以人為中心”是交互設(shè)計(jì)提倡的設(shè)計(jì)理念,這個(gè)理念應(yīng)該被更多的應(yīng)用在現(xiàn)有的界面設(shè)計(jì)中。以人為中心可以理解為以用戶為中心,在開發(fā)的過程中首先要對(duì)用戶和用戶需求進(jìn)行詳細(xì)了解,并將這些信息作為設(shè)計(jì)的方向。以用戶為中心的設(shè)計(jì),前提就是應(yīng)當(dāng)對(duì)用戶的需求進(jìn)行充分了解。這就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)不同用戶的價(jià)值取向、性格喜好和生活習(xí)慣進(jìn)行了解和研究。例如,在考試系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)簡單而且與學(xué)生在日常答題的行為相符合,避免因?yàn)殡娔X測試給學(xué)生帶來的不便。在為老年人設(shè)計(jì)的界面,內(nèi)容最好簡單明了,還要有良好的使用向?qū)?,用最少的操作程序完成較多的查詢和功能。而為兒童設(shè)計(jì)的界面,就應(yīng)該考慮兒童對(duì)色彩和圖像上的要求,設(shè)計(jì)出色彩鮮艷、內(nèi)容豐富的界面,來吸引更多孩子的注意力。要想設(shè)計(jì)出這種界面,就需要設(shè)計(jì)者對(duì)兒童色彩的喜好和在兒童心中的流行趨勢進(jìn)行研究。在設(shè)計(jì)過程中,還應(yīng)特別注意兒童的使用方式,由于兒童行動(dòng)不夠靈活,可以考慮使用觸摸式的交互設(shè)計(jì)來使這種情況得到滿足。由此看來,以用戶為中心的界面設(shè)計(jì)一定能最大限度的滿足用戶需求,必定是一個(gè)成功的界面設(shè)計(jì),少了這個(gè)前提必定不會(huì)成功。
3結(jié)束語
綜上述之,界面設(shè)計(jì)不只是單純的美工設(shè)計(jì),應(yīng)該將它的使用方式更多的融合到設(shè)計(jì)當(dāng)中,把更多的交互設(shè)立理論加到界面設(shè)計(jì)中,達(dá)到滿足不同用戶的需求和使用方法。將漂亮美觀的界面設(shè)計(jì)和完備的交互功能進(jìn)行有效結(jié)合,滿足用戶簡單快捷的應(yīng)用需求,滿足了這些要求,設(shè)計(jì)出來的界面設(shè)計(jì)才是出色地
設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
[1]李方園.人機(jī)界面設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀表,2008,04.
[2]胡松.用戶界面設(shè)計(jì)的人機(jī)交互[J].藝術(shù)研究,2009,04.
[3]李天科.以人為本的人機(jī)界面設(shè)計(jì)思想[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2005,05.
[4]歐陽建軍.基于交互設(shè)計(jì)的界面應(yīng)用研究[J].科教導(dǎo)刊(中旬刊),2010,04.
作者簡介
關(guān)鍵詞:VAPS XT 人機(jī)界面 虛擬座艙
中圖分類號(hào):V21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)02-0159-03
1 引言
傳統(tǒng)飛機(jī)座艙人機(jī)界面設(shè)計(jì)時(shí),只有到軟件和硬件系統(tǒng)基本完成后,才對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)測試。所以如果遇到問題,就必須返回到設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。這樣造成開發(fā)過程的許多不必要的人力勞動(dòng)和硬件設(shè)備的浪費(fèi),增加了開發(fā)成本的同時(shí)還延長了設(shè)計(jì)周期。近年來,隨著飛行仿真的研究技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展,它在飛機(jī)研制過程中的作用也越來越多的得到承認(rèn)和重視。飛行仿真系統(tǒng)不僅可以訓(xùn)練飛行員,還可以評(píng)估設(shè)計(jì)方案,優(yōu)化研究過程。先對(duì)方案進(jìn)行仿真,根據(jù)結(jié)果完善設(shè)計(jì)方案,節(jié)省了資金和時(shí)間。因此它也成為飛機(jī)研制過程中解決問題的主要途徑[1,2]。
可采用匯編語言、C語言和OpenGL實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面仿真系統(tǒng)的開發(fā),但手寫代碼工作量大,開發(fā)周期長,效率低,投入人力、物力多。VAPS XT克服了以上缺點(diǎn),能為不斷增加的航空電子制造商們提高生產(chǎn)力和質(zhì)量,同時(shí)降低了開發(fā)航空電子顯示的費(fèi)用,并縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場的時(shí)間。
2 開發(fā)平臺(tái)簡介
VAPS XT是Presagis公司開發(fā)的下一代動(dòng)態(tài)、交互、實(shí)時(shí)和圖形化的人機(jī)界面開發(fā)工具。它是為高級(jí)坐艙儀表設(shè)計(jì)和應(yīng)用而開發(fā)的理想的人機(jī)界面開發(fā)工具,具有全新的用戶可擴(kuò)展的內(nèi)核結(jié)構(gòu)和集成的邏輯設(shè)計(jì)能力。同時(shí),VAPS XT可通過其強(qiáng)大的集成能力和Presagis公司的STAGE系列軟件及其他第三方軟件無縫聯(lián)接。圖1顯示了其應(yīng)用開發(fā)的通用流程。
VAPS XT集成了基于UML的邏輯設(shè)計(jì)能力,無需編程即可用圖形化的方式生成復(fù)雜的基于菜單式的應(yīng)用,或給圖形對(duì)象提供復(fù)雜的邏輯行為。無論是原型設(shè)計(jì),嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,文檔自動(dòng)生成,還是標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)證,VAPS XT都可為人機(jī)界面應(yīng)用提供高質(zhì)量的圖形應(yīng)用,提高執(zhí)行效率,節(jié)省大量人力和時(shí)間[3]。
通過與高端航空制造商的密切協(xié)作和多年的行業(yè)開發(fā)和應(yīng)用,VAPS XT已經(jīng)成功應(yīng)用于快速開發(fā)下一代動(dòng)態(tài)、交互、實(shí)時(shí)和圖形化的人機(jī)界面,包括Boeing 787“Dreamliner”噴氣式飛機(jī)。因此本文采用使VAPS XT來實(shí)現(xiàn)虛擬座艙的仿真設(shè)計(jì)。
3 基于VAPSXT虛擬座艙人機(jī)界面開發(fā)
座艙的人機(jī)界面主要由飛行儀表組成。飛行儀表是飛機(jī)性能參數(shù)和導(dǎo)航參數(shù)顯示的窗口,因此在飛行仿真中,仿真依表對(duì)于實(shí)現(xiàn)仿真的逼真性和交互性有著重要的意義[4]。
飛行儀表系統(tǒng)(EFIS)由主飛行顯示器(PFD)和多功能顯示器(MFD)構(gòu)成。主飛行顯示器(PFD)上顯示飛機(jī)姿態(tài)、飛行航向、飛行高度、飛行速度等一系列參數(shù)以及飛行管理信息;多功能顯示器(MFD)是主要的導(dǎo)航顯示儀,顯示飛機(jī)的航向信息,提供飛機(jī)的當(dāng)前位置、目的地機(jī)場位置,飛行計(jì)劃信息,提供飛行航線、航路點(diǎn)、導(dǎo)航臺(tái)、飛機(jī)與目的地及航路點(diǎn)的距離和儀表航向信息,以及近地告警、系統(tǒng)信息。發(fā)動(dòng)機(jī)指示和空勤告警系統(tǒng)(EICAS)顯示發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)及告警信號(hào)參數(shù)。
基于VAPSXT虛擬座艙人機(jī)界面開發(fā)的主要步驟有圖形界面設(shè)計(jì)、動(dòng)作邏輯設(shè)定、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)、代碼生成和編譯四個(gè)部分如圖2所示,下面3.1-3.4我們詳細(xì)說明各個(gè)步驟。
3.1 虛擬座艙人機(jī)交互的圖形界面設(shè)計(jì)
VAPS XT提供了豐富的圖形對(duì)象和邏輯對(duì)象來定義界面顯示的功能。這些對(duì)象部件都存放在部件庫,包括基本圖形元部件點(diǎn)、線、多邊形,還有特殊部件例如姿態(tài)方向顯示儀ADI、按鈕、開關(guān)、滑塊、旋鈕和各式文字?jǐn)?shù)值區(qū)等。在開發(fā)中,有時(shí)候基本部件不能滿足需要,則需要將這些部件自由地組合,實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能,并存放在自定義部件庫里重復(fù)使用。而有些不能直接繪制組合的對(duì)象,需要通過編寫程序自己創(chuàng)建代碼對(duì)象(如圖3)。
3.2 虛擬座艙人機(jī)界中的動(dòng)作邏輯設(shè)定
人機(jī)界面中各個(gè)對(duì)象的動(dòng)作行為,是通過數(shù)據(jù)流和狀態(tài)轉(zhuǎn)換來控制的。
VAPS XT的部件們要通過插件互相聯(lián)系,插件定義了每個(gè)部件數(shù)據(jù)的輸入輸出路徑。每個(gè)VAPS XT部件都有特定的插件與之相連,例如姿態(tài)方向顯示儀ADI在實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)將通過一個(gè)滾轉(zhuǎn)插件和一個(gè)俯仰插件來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。ADI將直接反應(yīng)通過插件傳入的特定值。這樣就構(gòu)成了一個(gè)數(shù)據(jù)流。不僅可以在部件和進(jìn)程間交換數(shù)據(jù),還能夠組織數(shù)據(jù)來與VAPS XT的集成器進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出輸出交換。有些電子設(shè)備顯示涉及到大量復(fù)雜的邏輯,就要通過狀態(tài)編輯器產(chǎn)生行為邏輯來控制。通過狀態(tài)編輯窗口編輯各種狀態(tài),并把他們有效的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)他們的轉(zhuǎn)換過程。狀態(tài)根據(jù)不同的觸發(fā)機(jī)制或者事件產(chǎn)生不同的響應(yīng),并進(jìn)行狀態(tài)的切換。
3.3 虛擬座艙系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)
同時(shí),網(wǎng)絡(luò)通信是人機(jī)界面開發(fā)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)該部分的設(shè)計(jì)要求開發(fā)人員精通C++語言,熟悉通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理和通信協(xié)議。VAPS XT可以通過共享內(nèi)存、TCP、UDP通信方式實(shí)現(xiàn)應(yīng)用或網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)交互。
nCOM是VAPS XT用來連接VAPS XT仿真應(yīng)用和外部應(yīng)用的通信工具庫。為了管理和實(shí)現(xiàn)這樣數(shù)據(jù)通訊,儀表的實(shí)施時(shí)必須添加數(shù)據(jù)發(fā)送DataSender和數(shù)據(jù)接收DataReceiver部件對(duì)象,然后配置到生成數(shù)據(jù)的過程中。創(chuàng)建通訊文件和映射來指導(dǎo)連接哪個(gè)應(yīng)用和如何通訊。標(biāo)準(zhǔn)的nCOM對(duì)象有三個(gè),都是XML文件:連接Connections,映射Mappings,數(shù)據(jù)Float50。Connections包含一系列連接文件,控制應(yīng)用使用TCP/IP協(xié)議連通。Mappings囊括每一個(gè)儀表的所有的連接映射的I/O緩沖。Float50是.dd格式的數(shù)據(jù)描述文件創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)化類型。
通信分五步進(jìn)行,第一步創(chuàng)建數(shù)據(jù)描述文件;第二步創(chuàng)建數(shù)據(jù)發(fā)送DataSender和數(shù)據(jù)接收DataReceiver部件對(duì)象;第三部建立nCOM連接;第四步創(chuàng)建外部應(yīng)用;第五步運(yùn)行外部應(yīng)用和VAPS XT應(yīng)用。
外部應(yīng)用部分代碼如下:
//創(chuàng)建尋找Connections.XML 文件的路徑
string Connection_File = "D:/My_VapsXT_Project/DataIO/Connections.xml";
g_pQOSSystem->NormalizePath(const_cast(Connection_File.c_str()));
string Outgoing_Data_File = "D:/My_VapsXT_Project/vapsxtapp.dd";
g_pQOSSystem->NormalizePath(const_cast(Outgoing_Data_File.c_str()));
#endif
//初始化ETI Comms
#ifdef COMM
Manager.SetAppName("nComApp3");
sqxCommsConnectionLoader _ConLoader;
_ConLoader.Load(Connection_File);
const sqxCommsProperties* _pProperty = _ConLoader.pGetProperties("AppToAppConn");
if (_pProperty) {
sqxCommsConnection* _pConnection = Manager.pCreateConnection(*_pProperty);
if (_pConnection) {
sqxCommsDataDescriptionLoader _DDLoader;
if ( 0 != _DDLoader.Load(Outgoing_Data_File) ) { return -1;}
if (_DDLoader.pGetDataDescription()) { Sender.SetDataDescription(_DDLoader.pGetDataDescription());
}
pReceiver = new MyReceiver();
if (_DDLoader.pGetDataDescription()) { pReceiver->SetDataDescription(_DDLoader.pGetDataDescription());
} Sender.AddConnection(_pConnection);
Sender.SetAutoUpdateActive(true, true);
Sender.SetName("ShuBuff");
_pConnection->AddReceiver(pReceiver);
_pConnection->SetActive(true);
3.4 代碼生成和編譯
最后使用VAPS XT的相應(yīng)代碼生成工具CODE nGEN自動(dòng)生成可執(zhí)行的C++代碼。該工具可以將開發(fā)過程中產(chǎn)生的各種VAPS XT工程文件在CODE nGEN的描述文件中包含進(jìn)去。使用配套工具生成的代碼在美國軍方可以免測評(píng)、免評(píng)測,具有良好的可靠性和繼承性。利用適當(dāng)?shù)慕徊婢幾g工具將顯示移植到目標(biāo)環(huán)境中,應(yīng)用可以下裝到包括工作站,PC機(jī)或嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)行工具中去。這種在高端上開發(fā),在低端上運(yùn)行的進(jìn)程就是它的過人之處。
4 結(jié)語
采用VAPS XT實(shí)現(xiàn)了虛擬座艙人機(jī)交互界面的仿真設(shè)計(jì),極大地改善了HMI的開發(fā)流程,將開發(fā)人員從繁重的編程和調(diào)試中解放出來,使之有更多的時(shí)間來設(shè)計(jì)和完善開發(fā)。而且從原型設(shè)計(jì)到最后在嵌入式上運(yùn)行的代碼大部分都有軟件自動(dòng)完成,很方便的移植到各種環(huán)境中。
參考文獻(xiàn)
[1]戴樹嶺,雷小永,梅繼紅.虛擬仿真飛機(jī)座艙系統(tǒng)[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2002,12(4):488-492.
[2]Bendall C M, Bezdek W J,Green D,F(xiàn)incher P,Trapp T.Test and evaluation techniques using rapid prototyping tools for avionics requirements development[C]// Digital Proceedings of 18th Avionics Systems Conference.St.Louis, MO,USA,1999:24-29.
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