1.2 用戶界面設計研究內容

用戶界面設計涉及人機工程學、用戶心理學和交互學等多門學科，其研究的內容是以人機學和心理學為基礎建立用戶模型作為界面設計的基礎和依據(jù)，再結合交互性原理和設計藝術學設計出符合用戶使用目的、心理特征和審美的界面。

1.2.1 人機工程學原理

人機工程學是從人的體能和系統(tǒng)工程角度出發(fā)，研究人機關系的學科。它是人機界面學初期發(fā)展階段的主要研究內容，并對人機界面學以后的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。人機工程學著重研究以下內容。

● 人與機器之間的分工與配合，包括機器如何能夠更適合人的操作和使用，從而提高人的工作效率，減輕人的勞動強度。

● 系統(tǒng)的工作環(huán)境對于人操作的影響，如何讓操作者在舒適安全的環(huán)境中工作。

● 人機之間的信息傳遞和交互，人通過控制器向機器輸入信息，機器通過顯示器等方式向操作者展示命令的運行成果。

在用戶界面設計中，研究人機學原理，探索界面設計與人的心理特性，尤其是人的認知以及生活習慣的關系，掌握人機操作中人類動作合理性和身體舒適性的關鍵點，了解人體感知中對于界面的視覺合理性和舒適性，使得人機交互過程中操作者與系統(tǒng)能高效地完成信息傳遞，達到最優(yōu)的工作狀態(tài)。人與界面的交互如圖1-3所示。

用戶界面是人與計算機系統(tǒng)進行消息交互的載體，圖形化的用戶界面通過各式各樣的控件刺激操作者的感覺器官，操作者根據(jù)界面?zhèn)鬟f的信息使用鼠標、鍵盤等硬件設備向計算機傳遞命令消息，用戶界面收到消息后通過操作器將消息傳遞給計算機系統(tǒng)本體，計算機系統(tǒng)經(jīng)過一系列操作，將結果通過顯示器顯示在界面上，達到人機互動的目的。

1.2.2 認知心理學

對于剛剛接觸一款軟件的新用戶而言，面對界面中各式各樣的圖案和花樣繁多的交互控件，要想在短時間內熟悉界面的各項操作，需要在該界面設計時考慮到人的知覺、認知特性和操作過程。所以用戶界面設計必定涉及人的認知心理，研究認知心理學，以此為用戶界面設計的依據(jù)，將機器語言設計成人類易接受的圖案和語言符號，并符合人類的審美和操作習慣，才能讓一個新用戶能快速熟悉界面操作，方便實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。

認知心理學是研究人類認知心理的學科，這里所研究的人不單單是人的生理特征，還有人的社會屬性，所以認知心理學既研究生理、心理和環(huán)境等對人的影響，也研究人的文化、審美和價值觀等方面的要求和變化。認知心理學是以信息加工的方法來研究人的認知過程，比如人是如何通過聽覺、視覺和觸覺來接受和理解外界的信息，以及人的大腦是如何進行記憶、聯(lián)想和推理等各種心理活動與認知過程，這樣的認知過程是用戶界面設計師所要關注和了解的基礎，將認知心理學運用到界面設計中，提高用戶對界面和系統(tǒng)的友好程度，增強人與系統(tǒng)的自然交流，使得整個界面和系統(tǒng)更加親切、和諧。

研究認知心理學，我們應該從“以人為本”的角度進行用戶界面設計。不同的人對計算機使用的熟悉程度不同，有剛剛接觸計算機的新手，也有經(jīng)常使用計算機的專業(yè)用戶；不同工作領域的人對計算機的使用要求和功能也不同，所以在“以人為本”的基礎上，要針對不同用戶群體進行用戶設計調查，使得設計者對用戶的認知行為規(guī)律有所了解。用戶設計調查的內容包括：通過用戶操作界面后的反饋，了解該界面的設計是否符合用戶的思維行為方式；是否符合用戶的使用意圖和認知心理；界面的操作是否簡單易學、不易出錯；用戶使用界面時是否感到生理狀況不適和精神壓力大。通過用戶設計調查獲得的信息建立用戶模型，描述用戶的操作特征，這些特征包括了用戶操作行動過程的特征和操作心理因素特征。用戶模型是用戶界面設計的基本依據(jù)、主要思想和評價標準。

1.2.3 交互性原理

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，人與計算機的交互方式、交互技術和交互設備越來越多，根據(jù)用戶對界面的功能需求、用戶的職業(yè)習慣等，選取適合的交互設備、交互方式和交互軟件至關重要。所以用戶界面設計必定涉及交互性原理的研究。

交互性原理包括交互方式、交互技術、交互設備和交互軟件等，其中交互方式確定了使用什么樣的交互技術和交互設備。在確定用戶模型后，以用戶功能需求為依據(jù)，選取合適的交互技術和交互設備，由交互軟件把整個交互過程串聯(lián)起來。研究交互性原理主要是解決人機交互中信息的交流問題，具有人機參與性和互動性。

1.2.4 設計藝術學原理

用戶界面設計除了要在功能上滿足用戶需求以外，還要考慮到用戶的情感需求，界面顏色、布局等方面都需要滿足用戶視覺審美、認知和使用習慣等。用戶界面設計不僅僅是一門技術，更是一門藝術，一個好的用戶界面設計，在滿足需求的同時，用戶還可以從中享受到美，欣賞到美。所以用戶界面設計與設計美學原理、符號學原理、色彩學原理都息息相關。

目前市面上已經(jīng)有很多可以直接借鑒和使用的界面設計形式和模板，由于它們的質量和功能各不相同，再加上系統(tǒng)需求和軟硬件條件的約束，這些界面設計形式?jīng)]法達到通用的狀態(tài)。所以研究設計美學原理，要從構成“美”的原則和“美”的內容出發(fā)，將“美”與“技術”相結合，消除僅靠程序員主觀想象而設計的界面所產(chǎn)生的乏味性。重視美學在界面設計中的指導地位，消除用戶在使用界面時的無聊、緊張和疲勞感，提高界面在用戶群體中的美感和親切感。

用戶界面符號化是對人們習慣和經(jīng)驗的總結，研究符號學，主要是研究符號的構成、表達方式和交流方式，解決界面設計中圖形符號信息的傳達和識別。用戶界面中的符號包括了聽覺符號、視覺符號和觸覺符號，這三類符號是相互關聯(lián)并共同協(xié)助用戶更好地使用操作界面，如圖1-4所示。因此，以符號學原理為參考進行界面設計，從視覺、聽覺和觸覺三個方面考慮界面中所要使用到的符號，有利于加強人與計算機系統(tǒng)的交流。

用戶界面設計除了涉及布局和符號以外，還涉及色彩的搭配。從用戶對色彩的視覺和心理效果出發(fā)，基于用戶對色彩的認知，結合軟件系統(tǒng)的功能和特點，研究色彩學原理，利用色彩在空間、量與質的可變化性進行色彩的組合，創(chuàng)造出滿足用戶審美的色彩效果，設計出富有美感的用戶界面。