（设计艺术学专业论文）数据广播的软件界面设计方法研究与应用.pdf

摘要 摘要 本文的研究主题是通过分析数据广播技术特征、人机特性，来研究数据广播 界面的设计方法。随着信息技术的发展，基于电视的相关科学技术有了长足进步， 更多的节目和服务赋予电视这样一种传统媒体以新的内涵。对于传统的电视用户 而言，通过有线电视网络能够接收更多电视频道，但获得的信息形式过于单一并 且缺乏选择性。而数据广播的出现极大改变的这一状况，它通过有线电视网络为 用户提供包括电视节目在内的众多服务项目，其中包括：远程教育、因特网网站 广播、综合信息、电子报刊订阅、高速点播下载及因特网游览等。数据广播界面 的研究属于人机交互界面研究的范畴，它的设计原则和方法与普通的人机交互界 面具有相通之处，但由于数据广播属于一种新的传媒方式，相比其他交互设备具 有菜单复杂、操作简便、受众广泛等特点，所以必须在充分分析数据广播技术特 征和人机特性的基础上研究和总结出更加适合数据广播界面的设计方法。 本文通过综合多领域相关内容来研究数据广播界面设计的方法，用以解决新 兴的数据广播业务市场需求量大而界面设计缺乏规范这一主要问题。本文在参考 和借鉴已有交互设备的界面设计方法的前提下，使用将数据广播技术特征和人机 操作特性相结合的方法，来积极探索和研究数据广播界面的设计方法。在为数据 广播用户提供更为方便、舒心的使用体验的同时，也为数据广播领域的界面设计 提供一个有益研究和操作参考。 本文共分为五个部分，第一部分详细介绍的本文课题的研究背景、研究内容、 研究意义和研究方法等方面，对文章进行综述。第二部分研究了当前软件界面设 计领域的发展现状，以及详细探讨了g u i 、人机界面、设计心理学和符号学等领域 的相关概念。第三部分针对国内外数据广播产业的发展现状提出了数据广播界面 设计的可行性与必要性。第四部分通过建立各种分析模型，将电视用户对电视服 务的需求信息和人机界面设计的有关理论与数字电视的屏幕、操控设备及人眼机 能的特点相结合，对数据广播界面布局、色彩、人机交互、可用性等方面进行分 析研究，总结出一些数据广播交互界面设计的基本方法。第五部分主要结合铁岭 数据广播建设项目的实例，将研究方法应用于实践，通过实践论证研究内容的正 确性与可行性。 关键词界面设计；数据广播：人机交互；屏幕 a b s t r a c t a b s t r a c t t i l i sa r t i c l es u m m a r i z ea n ds t u d yt h em e t h o d so fd e s i g n i n gt h ei n t e r a c t i v ei n t e r f a c eo f d a t ab r o a d c a s t i n gt h r o u g ht h ea n a l y s i so ft e c h n i c a la n dh u m a nc h a r a c t e r i s t i e so ft h ed a t a b r o a d c a s t i n g w i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y t h es c i e n t i f i c t e c h n o l o g yb a s e do nt h et e l e v i s i o nh a v em a d eg r e a tp r o g r e s s ，a n dm o r ep r o g r a m sa n d s e r v i c e sg i v et h et r a d i t i o n a lt e l e v i s i o nan e wm e a n i n g f o rt r a d i t i o n a lt e l e v i s i o nu s e r s t h e yc a l lr e c e i v em o r et vc h a n n e l su n d e rt h eh e l po fc a t v ，b u tt h er e c e i v e d i n f o r m a t i o ni st o os i n g l ea n ds h o r to fs e l e c t i v i t y h o w e v e r , d a t ab r o a d c a s t i n gh a s c h a n g e dt h es i t u a t i o ns i g n i f i c a n t l y b yc a b l et vn e t w o r k d a t ab r o a d c a s t i n gp r o v i d e s m o r es e r v i c e sf o ru s e r si n c l u d i n gt e l e v i s i o np r o g r a m s ，s u c ha sd i s t a n c ee d u c a t i o n ，w e b r a d i o， g e n e r a li n f o r m a t i o n ，e - n e w s p a p e r ss u b s c r i p t i o n , h i g h - s p e e dd o w n l o a da n d i n t e m e ts u r f i n g 1 1 1 es t u d yo nd a t ab r o a d c a s t i n gi n t e r f a c eb e l o n g st ot h er e s e a r c ha r e a o fm a l l c o m p u t e ri n t e r f a c e ，w h o s ed e s i g np r i n c i p l e sa n dm e t h o d sa r es i m i l a rt ot h e o r d i n a r ym a n c o m p u t e ri n t e r f a c e h o w e v e r 。t h ed a t ab r o a d c a s t i n gm e d i ai sak i n do f n e wm e d i a ，t h e ni th a st h ef e a t m e so fm o r ec o m p l e xm e n u ，e a s i e ro p e r a t i o n ，a n d m o r eu s e r s t h e r e f o r e 。w em u s tg e tam o r es u i t a b l ed e s i g nf o rd a t ab r o a d c a s t i n g i n t e r f a c ea c c o r d i n gt ot h ef u l la n a l y s i so ni t sc h a r a c t e r i s t i e s b ys t u d y i n gt h ei n t e g r a t e dc o n t e n t so fm a n ya r e a s ，t h i sa r t i c l ew o r k so nt h ed e s i g n m e t h o d so fd a t ab r o a d c a s t i n gi n t e r f a e e s oa st os o l v et h ep r o b l e mo ft h ed e s i g ns h o r to f r e g u l a t i o n sf o rt h el a r g em a r k e td e m a n d b yr e f e r e n c i n gt h ep r e s e n ti n t e r f a c ed e s i g n m e t h o do fi n t e r a c t i v ee q u i p m e n t ，t h i sa r t i c l ea c t i v e l yp r o b e si n t ot h ed e s i g nm e t h o do f d a t ab r o a d c a s t i n gi n t e r f a c eb yt h ew a yo fc o o p e r a t i n gd a t ab r o a d c a s t i n gt e c h n o l o g ya n d m a n c o m p u t e ro p e r a t i o n w l l i l ed a t ab r o a d c a s t i n gp r o v i d e sm o r ec o n v e n i e n ta n d e n j o y a b l ee x p e r i e n c e ，i ta l s o o f f e r sau s e f u lr e s e a r c ha n do p e r a t i o nr e f e r e n c ef o rt h e i n t e r f a c ed e s i g no fd a t ab r o a d c a s t i n g t i l i sa r t i c l ei sd i v i d e di n t of i v ep a r t s t h ef i r s tp a r td e t a i l st h er e s e a r c hb a c k g r o u n d c o n t e n t ，s i g n i f i c a n c ea n dm e t h o d s ，e t c 1 1 1 es e c o n dp a r to ft h i sa r t i c l er e s e a r c h e so n t h ec u r r e n tc i r c u m s t a n c eo fs o f t w a r ei n t e r f a c ed e s i g n a n dd e t a i l st h ec o n c e p t so fg u i ， m a n - c o m p u t e ri n t e r f a c e ，d e s i g np s y c h o l o g ya n ds e m i o t i c s a c c o r d i n gt ol e a m i n gt h e p r e s e n td e v e l o p m e n to fd a t ab r o a d c a s t i n gi n d u s t r ya th o m ea n da b r o a d t h et h i r dp a r to f t h i sa r t i c l ep r o p o s e st h ef e a s i b i l i t ya n dn e c e s s i t yo fd a t ab r o a d c a s t i n gi n t e r f a c ed e s i g n t h r o u g he s t a b l i s h i n gav a r i e t yo fa n a l y t i c a lm o d e l ，t h ef o u r t hp a r tc o m b i n e st e l e v i s i o n u s e r s d e m a n d si n f o r m a t i o nf o rt vs e r v i c e sa n dm a n - c o m p u t e ri n t e r f a c ed e s i g nt h e o r y w i t ht h es c r e e no fd i g i t a lt v c o n t r o le q u i p m e n ta n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h eh u m a n e y e a n dr e s e a r c h e so nd a t ab r o a d c a s t i n gi n t e r f a c el a y o u t ，c o l o r ，m a n c o m p u t e r i n t e r a c t i o n ，u s a b i l i t y ，e t c f i n a l l y ，i ts u m su pan u m b e ro ft h em e t h o d so fd a t a b r o a d c a s t i n gi n t e r f a c ed e s i g n c o m b i n i n gt h ee x a m p l e so ft i e l i n gd a t ab r o a d c a s t i n g c o n s t r u c t i o np r o j e c t ，t h ef i f u lp a r to ft h i sa r t i c l ea p p l i e sr e s e a r c hm e t h o d st op r a c t i c e ， a n ds t u d i e st h ec o r r e c t n e s sa n dt h ef e a s i b i l i t yo ft h er e s e a r c hc o n t e n t s k e yw o r d s i n t e r f a c ed e s i g n ；d a t ab r o a d c a s t i n g ；m a n c o m p u t e r ；i n t e r a c t i o n ；s c r e e n 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：垃日期：竺z ! 堡! 三彳 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 做作者签名：邀翮签名：刍当期：必业 第1 章绪论 第1 章绪论 随着信息技术的飞速发展，数字电视作为信息技术的重要组成部分也面临着 技术和应用的创新。数据广播是数字电视的主要功能之一，作为用户和电视的交 互中介，它的界面人机交互特性的优劣直接影响到用户的使用效果，同时对数字 电视设备和服务的推广也具有举足轻重的作用。因此，作为一种新的信息交互方 式，数据广播的界面设计方法的研究就更显得尤为重要了。 1 1 课题背景 信息技术、计算机技术和通讯技术的飞速发展，使得广播电视系统正在经历 着又一次飞跃性技术革命数据广播技术。数据广播是数字电视业务的主要载 体之一，就是利用有线电视网络，将各类多媒体数据信息采用数字压缩方式传送 给干家万户。用户可以利用家中的电视机机顶盒或其他接收设备，来收看各类信 息。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟信号设备更高的技术性能， 而且还具有模拟技术不能达到的双向互动的新功能。它通过一点向多点高速传送 数字化信息，发挥有线电视网络覆盖面广、成本低廉、宽带高速的入户优势，向 广大有线电视用户家庭传输和提供廉价、方便、丰富的多媒体信息，包括远程教 育、因特网网站广播、时事信息、电子报刊订阅、高速点播下载及因特网浏览等 服务。数据广播是继广播( 音频) 和电视( 视频) 之后在广播电视系统中出现的 新一代业务，是国家信息化进程中的一支新军【l j 。 随着对数字电视领域认识的逐步深入，我国近几年对该领域投入逐步加大， 数据广播的发展进程明显提速。目前我国己有北京、上海、杭州等2 5 个城市开始 试播有线数字电视，这标志着我国电视广播从模拟信号向数字信号转变的历史进 程的开始。但是我国在发展过程中也面临着一些问题。首先，我国的数字电视业 务起步较晚。譬如，我国2 0 0 3 年数字电视技术标准出台而美国在2 0 0 3 年5 月1 日就已经完成了数字电视台改造建设并开播数字电视节目，同年法国广播电视管 理机构开设了3 0 个数字电视频道【2 】。其次，我国在数据广播发展规划制定出来后， 由于缺乏自主研发能力使得技术受制于国外，加上前期基础研发资金投入不足， 发展相对国外而言较为缓慢。同时，目前我国正在试点当中的数据广播业务过多 偏重于技术的攻关研发和市场开拓，大部分数据广播的技术人员同时兼任界面设 山东大学硕十学位论文 计职务，或其聘用的设计人员对新领域缺乏制作经验，从而导致了面向大众的数 据广播界面虽能完成功能，但粗糙单调，使用不方便、操作性差，缺乏人机思想 的考虑。这很大程度上是由于我国目前缺少对数据广播界面设计这一新生事物的 理论研究，而套用网页或计算机软件等其他交互设备的界面形式和交互方式，从 而导致了设计的界面结构不合理、易用性差、缺乏用户和载体的针对性。所以， 需要根据用户的使用习惯，利用色彩学、人机工程学、符号学、认知心理学等相 关知识，研究符合数据广播自身特点的界面设计方法。 1 2 研究目的与意义 近些年来界面设计的研究越来越成为我们关注的重点。美国将人机界面作为 2 1 世纪的基础研究的4 项基本内容之一。日本也提出了类似的计划，其目标就是 要开发2 l 世纪的计算机界面。同样，我国9 7 3 、十一五计划均将人机交互列入为 攻关主要内容。在信息时代，创造和分享新信息己经构成了现代国家竞争优势新 的核心。信息技术的日益发展，尤其是数字产品中的交互界面的发展，将会带给 人类全新的愉悦与体验，将会更加深入地影响生活的各个层面。越来越多的关于 交互界面的问题出现，使界面设计提上日程。 本文通过对影响数据广播界面设计的因素进行分析，积极探索和研究数据广 播界面设计的方法，为众多数据广播项目提供设计参考，为用户提供更为方便、 舒心的使用体验。 1 3 研究内容与结构 数据广播通过有线电视网络，以电视为载体为用户提供包括远程教育、因特 网网站广播、时事信息、电子报刊订阅、高速点播下载及因特网浏览等服务。作 为面向用户的媒体形式，人与机器之间界面的交互性设计就显得尤为重要了。所 以，在进行数据广播交互界面设计时，首先必须充分考虑数据广播用户需求。比 如高质量的数据广播界面布局可以使用户保持模拟电视操作的惯性思维，降低用 户使用系统的焦虑和不安，提高用户使用的效率，体现整个程序的协调性。其次， 要充分虑数数据广播自身技术特征，比如要考虑信息的传输运行速度就必须控制 嵌入式系统文件的体积；要满足用户界面的友好性，就要从电视显示载体的尺寸、 色彩、布局等方面统筹考虑。在此基础上，参考和借鉴已有交互设备界面的成功 设计经验，归纳和总结出更加适合于数据广播交互界面的设计方法。 2 第1 章绪论 本论文课题来源于山东泰信电子的中国铁岭数据广播研发项目。该项目以有 线电视网络为主通道、以数字电视为中心、以互动服务为主导，研发的新一代数 据广播系统。该数据广播系统具备双向通讯的特征，除实现收看常规的广播电视 节目外还支持丰富的互动业务，能给用户带来真正的互动电视服务。针对该项目 的特征，本文从界面设计和数字电视业务的发展概况着手，介绍项目的背景情况， 然后根据用户需求、界面布局、界面色彩、人机交互、评测分析等角度展开数据 广播界面设计的分析，最后针对铁岭数据广播的具体案例进行流程研究，并给出 研究结论。 1 4 研究方法 本文对数据广播系统的用户界面设计进行了深入的研究分析，以交互的设计 思想为基础，以与软件界面相关的工业设计理论为依据，通过建立用户模型分析 人机因素，从布局、色彩、人机工程、用户需求等角度综合探讨、论证数据广播 的交互界面设计要素，研究其界面设计方法理论。 本文首先通过人机界面理论以及发展的现状分析了数据广播界面设计的可行 性与必要性。通过了解数据广播的特点与现状，将人机界面设计的有关理论与数 字电视的屏幕及其操控设备的特点相结合，对电视屏幕信息设计、视觉效果设计 以及交互方式设计的基本原则和方法进行分析研究，总结出一些数据广播交互界 面设计的基本方法。最后将这些设计方法应用于实际项目，在实践中论证研究内 容。 1 5 本章小结 本章内容主要介绍了数据广播业务的发展背景；数据广播界面设计的目的和 意义；以及该课题的来源、研究内容和研究方法。通过概述本文的主要结构框架， 为后面课题的展开和论文的撰写做好准备。 3 第2 章软件界面设计的基础理论 2 1g 设计 第2 章软件界面设计的基础理论 g u i 是g r a p h i c a lu s e ri n t e r f a c e 的简称，即图形用户接口。g u i 界面元素的 通常特征是：窗口化( w i n d o w s ) 、图标化( i c o n s ) 、菜单化( m e n u s ) 和按键化 ( p u s h b u t t o n s ) ，即w i m p 3 1 。这本身便对应人类认知模型的行动控制方式，解决 的是视觉呈现与行为的一致关系。例如窗口、菜单形式对应人类认知过程中信息 的逻辑组织结构；按键对应行动中的执行回应模型。图标的抽象符号既可达 到快速表意，又可以引发想象，激发使用兴趣。 g u i 使用操作的关键，就是在人的行为与处理器物理运算系统之间建立概念 模型，这一模型通过人的类比经验，将抽象的物理处理器功能转化为人可以认知 和理解的符号化系统。比如，用户想删除一个文件，在过去的d o s 操作系统下， 需要输入计算机指令“d e l e t e 。用户要通过事先的学习记忆，才可以正确使用 这一命令而不致误操作，尤其对于非英语母语的人，这一语句并无任何意义，他 们只是在强行记忆以便建立输入与操作的关系。这显然是一种困难、人性化不充 分的操作方式。而在g u i 中，删除文件这一指令可以通过拖动文件图标到垃圾桶 图标进行。这就是通过隐喻与类比的方法，将删除操作与生活中“将废纸扔进废 纸篓”的行为联系起来，使操作直观简单易记。 今天g u i 己经成为软件界面设计的公认模式，当然也是数据广播系统界面设 计的重要指导思想。而随着世界计算机技术、通信技术和i n t e r n e t 技术的发展，当 前主流的g u i w l m p 界面又开始遭受不断的批评，必将出现更加人性化的界面形 式来替代。新一代用户界面应超越范式，包含诸如虚拟现实，语音识别与合成， 手写体与手势识别，动画和多媒体，人工智能技术以及蜂窝式、网络用户界面( n u i ) ， 智能网络界面( i n u i ) 或者其它无线通信能力的设备。 人的认知行为特征是设计用户界面的重要约束条件，这些约束条件直接反映 在用户界面的设计准则上。这里介绍几个与数据广播用户界面设计关系最直接的 约束条件。这些约束条件包括屏幕可用空间、人信息处理的一些特点。 ( 1 ) 屏幕可用空间 不同用户浏览信息时使用的显示设备的尺寸和分辨率可能不同，因此设计人 员要根据用户显示设备的情况来设计显示页面的尺寸，以保证绝大多数用户能够 5 山东大学硕士学位论文 正常使用。如果整个页面不能在用户的显示设备上完整显示出来，则用户就只能 通过移动屏幕上的水平或竖直方向的滚动条才能看到页面上的所有内容。这不仅 为用户造成了使用上的不便，同时，如果用户忽视了位于屏幕边缘的滚动条的状 态，则很可能会造成用户完全看不到页面的某些重要内容，而导致可用性问题。 由于数字电视用户在使用各种软件时习惯于对屏幕内容进行纵向的滚动，所以用 户容易忽略水平方向的滚动条的状态。因此，在设计界面时要注意：、避免需要 用户使用水平方向滚动条；、除了确实的必要，尽量减少竖直方向滚动的情况。 软件本身的字体设置也会直接影响整个页面的显示效果。由于这种设置表现 了各个用户的喜好和习惯，系统应当尽可能进行相应调整以反映用户的设置。在 设计中要尽量多采用与系统设置相应变化的字体，而减少使用固定像素大小的字 体设置。 ( 2 ) 用户处理信息的几个显著特点 信息量：人的信息接受通道是有一定容量的，若信息的输入量大大超过人的 感知系统的“通道容量”，则会有大量的信息被过滤掉，而且，过量的信息会容 易使人的感官疲劳，而引起感觉上的忽略。一般说来，人通常能有效记忆4 - 7 个 信息块( 信息块：信息从媒体传播角度被划分的基本单位，可用语义单元表示) 。 符号化：符号是事物的某种抽象指代，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。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，这双方的信息传递就是人机界面 的核心内涵，而符号就从存在于界面当中，有效起到连接信息传递两端的作用。 逻辑性：人接收大量信息后会自动将信息按一定的标准作类别处理，并划分 为层级式的逻辑推理结构，如信息主题由大范畴n d , 范畴，由概括到具体等。这 是一种非常有效合理的信息管理方式。 联系性：入脑中信息单元是按照多维度网络方式相互联系的。人在信息接收 的过程中，习惯于在最密切的信息之间建立联系。比如人在阅读时，某些说明性 内容的书本信息在空间上呈线性显示，但用户的疑问往往无法得到即时的答复， 从而造成阅读的不便。人的这种思维特性也成为网络超链接结构的直接依据。 目的性与指向性：人在信息接收的过程中受到先前经验和情绪的影响、支配， 具有一定的主观性，在找寻信息的过程中，一方面希望提供准确的暗示，另一方 面提供的暗示应当能够与相应的结果相符合。 6 第2 章软件界面设计的基础理论 2 2 人机界面设计 2 2 1 人机界面的概念 计算机系统中的人机界面h c i ( h u m a nc o m p u t e ri n t e r f a c e ) ，又称人机接口 用户界面，是计算机科学与心理学、图形学、认知科学和人机工程学的交叉研究 领域，是人与计算机之间传递和交换信息的媒介，是计算机系统向用户提供的综 合操作环境 4 1 。它包括硬件和软件两部分，负责将计算机的信息传递给用户和将用 户的信息传递给计算机。 人机界面有广义和狭义之分。 广义的人机界面：人机系统，包括人、机和环境三个组成部分，它们相互联系 构成一个整体。可以用模型来描述人机系统。作业者首先感知显示器上指示信号 的反馈和变化，根据变化的信息来进行分析，并做出相应的决策，再通过控制机 器来实现对操作过程的调整，周而复始，形成整个交流的过程，如图2 - 1 广义人 机界面模型。在这个人机系统模型中，人与机器之间存在一个相互作用的面，称 为“人机界面 ，所有的信息交流和控制活动都发生在人机界面上。 图2 - 1 广义人机界面模型 狭义的人机界面是指计算机系统中的人机界面，又称人机接口，或者用户界 面，它是计算机科学中最年轻的分支之一。计算机系统是由计算机硬件、软件和 人共同组成的人机系统。人机界面为用户提供直观形象的信息，支持用户运用知 识、经验、感知和思维等获取界面信息，并使用交互设备完成人机交互，例如向 7 山东大学硕十学何论文 系统输入命令、参数等，计算机将处理所接受的信息，通过人机界面向用户返回 响应信息或者运行结果，见图2 - 2 狭义人机界面模型。 图2 - 2 狭义人机界面模型 人们把人与机器的交互称之为人机交互。它是人机工程学的一个分支，而人 机工程学又称为人机工效学，是- f - 让技术人性化的科学，是- f 7 关于技术和如 何让技术的发展围绕人的需求来展开，把人作为产品和环境设计的出发点，使其 性能、色彩等更好的适应和满足人类生理和心理需要，从而使人们在工作中更安 全、便捷和舒适，工作效率更高的协调关系的科学。 2 2 2 人机界面的分类 将人机界面划分为三类，有助于考察人机界面的多种因素。当然，应该说人 机界面的划分是不可能完全绝对的，三类界面之间在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，任何一件产品或内外部环境或 平面视觉传达作品，其存在的价值首要的是在于使用性，使用性牵涉到多种功能 因素的分析、实现功能的技术方法和实现功能的材料运用。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， 8 第2 章软件界面设计的基础理论 它使全人类都能做出同样的反映。人的感觉和判断能力有着共同性的、客观性的 特征。 ( 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。 现代界面设计的发展也日益这一领域开拓，以努力使这种情感的不确定性得到压 缩，部分加强理性化成分。情感性人机界面的研究还用于分析利用人体感官进行 的交际，并将声音、色彩、联想、气味等都作为情感化的系统加以分析研究，这 都为人机界面提供了宝贵的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。 任何对象都处于环境之中，而且是以社会群体而不是以个体为基础的环境之中的， 所以环境性因素一般处于非受控与难以预见的变化状态。 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。 联系到环境性界面设计的历史，我们可以利用艺术社会学的观点去认识它。 1 8 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。无论是工艺美术运动、包豪斯现代主义或2 0 世纪8 0 年代的反设计，设计的多元化都反映着环境因素的影响。 成功的人机界面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。 2 3 设计心理学 设计心理学研究人的行为和审美心理现象，兼有自然科学和社会科学两种属 性。设计心理学属心理学延伸到设计艺术领域的应用心理学范畴。一方面设计心 理学具有心理学的基本属性，即科学性、客观性和验证性；另一方面又包含设计 艺术领域的艺术性、人文性。前者在心理学领域已经形成了比较完善的理论和技 术框架，而后者所包含的内容不仅十分广博，而且概念体系复杂。由此可见，设 9 山东大学硕十学位论文 计心理学总体上的发展趋势是与科学精神一脉相承的，设计艺术和心理学走到一 起是历史的必然1 5 j 。 作为研究对象，设计心理学研究的人除了具有广泛意义上的人的本质和心理 以外，还特指与设计过程和设计结果有关系的人。其实任何人试图描述设计的基 本意义时都会涉及心理学的概念和问题。除了设计过程以外，设计结果即设计的 性质、不同设计的区别及其与社会、经济、文化的关系的研究上，也无一例外地 与心理学研究相关。 心理学是行为的科学。将心理学定义为行为的科学，是因为“行为”比意识 体验具有更加明确的对象性和客观性。行为的观察和度量具有可操作性。例如， 消费者的心理研究可以通过对其消费行为的研究进行。在审美研究中，甚至人们 看画展时的行走方式、停留时间和观看引起的身体姿势变化，都可作为行为的变 量，其变化是可以直接观察和测量的。心理活动是在头脑中进行的，是一个内部 过程，不能被我们的眼、耳、鼻、舌、手等感官直接感触到，也无法通过任何技 术手段直接观察和测量。因此，有人把人脑的心理活动比喻为无法打开的“黑箱， 而“行为 只是这个黑箱的输入与输出，只能通过输入和输出来研究心理活动的 黑箱。从这个意义上讲，心理学或设计心理学本身与自然科学就存在很大的差异。 自然科学所研究的事物发生在人类头脑之外，是不以人的意志为转移的客观存在。 而心理学和设计心理学所探讨的事物与人类自身的意识经验是浑然一体的。例如 对于“人生就是一场梦 这样的命题，根本就无法用心理学的方法来直接证明其 真伪，但这个命题却可以引用心理学的原则，用艺术的方法给予表现【6 j 。 由于心理学来源于哲学，它也具有了科学的本质，从心理学的研究的方法上， 可以明确的去理解心理学的科学性。心理学的一般研究过程是：事实描述一 一解释理论。 事实：心理学研究的求真和证伪都必须从事实出发，以事实为依据。“事实 是人们关于事物的客观认识，是可以观察和重复的事件。 描述：描述是就研究对象的状态做出说明。对于事实或研究对象的分类和概 念化归纳应该是最基本的描述性科学研究。这里需要强调的是在设计开始阶段， 设计对象的定义一定要能够扩张和发散。对造型进行分类研究是描述造型的基本 科学方法，如造型风格的分类。我们通常所说的美国设计的大气、日本设计的精 巧、德国设计的严谨、意大利的浪漫，是对世界设计风格的总体描述和分类。虽 然在科学研究的意义上，描述和分类这类研究的层次一般比较低，但在设计与艺 术领域中，却占有不可忽视的重要地位。 解释：解释是关于研究对象之间的“关系 的。这种“关系 也许是因果关 1 0 第2 章软件界面设计的基础理论 系，也许是定性的关系，也许是直接的关系。解释通常是指解释事件发生的原因， 例如健力宝推出“第5 季 饮料的广告和包装设计直接创造了销售量的奇迹这个 事件，可以通过科学研究分析其成功的原因。解释某种事物是通过分析得到的， 作为设计人员来说，一定的解释能力是必须的。 理论：理论的意义不仅在于揭示事物的规律，理论可以预测事物。一个理论 可以为许多事件提供解释，同样可以归纳不同的解释而上升到理论的水平。心理 学和设计心理学的理论，如果达到了预期的结果，就是为理论提供了支持，而不 是理论被证实。一个理论受到的支持越多就越会被接受，但理论之间的竞争是科 学发展的必然。 “认知心理学是感觉输入的变换、减少、解释、储存、恢复和使用的所有过 程1 7 】。 认知始于感觉。外界物理能量完全变换为神经事件或者神经模式。认知通 常被简单地定义为对知识的获得，是为了一定的目的，在一定的心理结构中进行 信息加工的过程，它包括许多心理技能，如模式识别、注意、记忆、表象、言语、 问题解决、决策等。我们可以通过图2 3 的认知模型图来了解认知的过程。 相 互 交 织 相 互 影 晌 图2 3 认知模型 心 罴 理 过 程 有时人们能意识到认知过程，当有意识地搜索记忆来回忆某事物或试图解一 道较难的数学题时，人们就能够意识到认知过程。但大部分情况下人们意识不到 认知过程的存在。波斯特在他的认知心理学中讲了一个故事，他夫人要他在 买牛奶回家的路上顺便替她给图书馆还一本书。奇怪的是当他在图书馆前停车后， 到图书馆管理人员桌前还书时，发现手里拿着的是牛奶，而不是太太要他还给图 书馆的那本书【8 j 。我们的认知过程出了什么问题? 牛奶可以饮用，是白色的液体； 书是印刷了字的纸张，不可食用。这些特征是我们对牛奶和书拥有的永久内部表 图图 黼一一詈| 一 一 一一 一 认姗过程 一 一 一 一 一 一 一 山东大学硕十学位论文 象的一部分，但是表象不只是指内部的固定特性，因为为了方便，开车时把牛奶 和书都放在了旁边的座椅上，这时牛奶和书都共同拥有了一个简单的表象，即“放 在座椅上的东西”。我们为两件东西建立了一个“临时文件 ，这时我们拿错东 西进图书馆的概率就是5 0 。很多对象的永久内部表象都被同时建立了一个“临时 文件，这个设计创作的认知过程有时我们是意识到的，而更多的情况下我们是 意识不到的，或者我们根本就没有想过这是一个什么过程。绘画老师教学生画人 时说，人的头其实可以看做是一个椭圆，因为椭圆的头的表象只有画家才知道。 可以想象，如果某个界面符号的表象与放置在一起的其他符号表象有很大的差距， 那我们在使用过程中是不是就不会犯波斯特的错误了。 2 4 符号学 符号学是研究符号的本质、符号的发展变化规律、符号的各种意义、各符号 相互之间以及符号与人类多种活动之间关系的学科。符号学又称记号学，大体上 与意义的交换联系在一起。它是指具有广泛意义的，研究各种可能的符号及控制 的衍生、制造、传达、交换、解释等法则的科学。字母、电码、语言、标志、姿 势、动作、表情、仪式、文学、艺术、神话等，一切能构成某一事物标志的，都 可称之为符号。人是使用符号的动物，符号伴随人的各种活动，人类社会和人类 文化是借助符号才得以形成的。人通过处理符号来交流信息。同样，数据广播界 面的各种图形化的模块也离不开符号的使用1 9 j 。 符号本身只是一种刺激，本来与其代表的事物并没有直接联系。刺激如果要 成为符号，就必须与其所代表的事物之间建立一种关系，这就是符号的意义化。 符号的意义化要经过学习。一种学习是所谓自然关系的学习，即从自然现象的变 化中学习到变化中的某些符号的意义。例如，雷电是大雨的符号，红色是血液的 符号，绿色是春天的符号。另一种学习是条件学习，即巴甫洛夫的条件反射学习。 巴甫洛夫采用铃声来替代食物，即在每次喂食前都伴随着铃声，用铃声替代了原 来只有食物才能引起的唾液分泌反应，称为条件反射。条件学习就是符号意义化 的主要途径。人所使用的大多数符号都是通过一段时间的条件学习所习得的，这 些符号在意义化之前是没有意义的。如我们中国人说“树”，我们听其音看其形 都能了解它所代表的是什么东西。符号学习不是学习符号本身，而是学习符号所 代表的意义。只有完全意义化了的符号才能充分代表事物的性质，并可以在意义 化的基础上，抽象化而形成一种概念。 符号是传递信息的媒介，是人类共通的语言。符号可以体现某种特定的情感， 1 2 第2 苹软件界面设计的基础理论 引起特定的联想，包含特定的意义。比如包含了某种意义的产品就成为一个符号， 它是产品性能、使用及审美等的载体，同时也是特定时代、特定地域、科技水平、 生活水平等各种信息的载体。运用有象征意义的视觉符号能表达如此多的概念， 往往比语言文字更精炼、更形象。 使用者或观看者对符号的理解、接受，又限制和影响着设计师对符号的运用。 设计师与使用者之间要通过设计符号进行双向的交流，他所使用的符号要有普遍 的可识别性，这也是设计符号最基本的功能。经过精心设计的符号才更容易被人 们接受和喜爱。如麦当劳那个鲜艳的黄色大字母m ，带有弧度的变化，是个可爱 而鲜明的标志性符号，它的造型和色彩都是重要的象征符号。 设计如果要有所突破，就要重视设计符号的意义，但如果符号使用不当或缺 乏技巧，可能会使新的设想夭折。符号的使用并不是为了掩盖设计的不成熟，也 不是为了虚假地美化设计。将符号不加提炼地生硬地搬到设计上来，像贴标签一 样，也就失去了意义。后现代派的设计就运用了许多传统符号，但这些符号并不 是简单地模仿古典样式，而是对其进行抽象、组合甚至夸张，是一种历史的隐喻。 在设计中，一切设计元素都可以和最终的设计目标物一样视之为符号，它们 都具有本身定的功能和所代表的含义。设计中的符号具有以下特性： ( 1 ) 认知性 设计中认知性是符号语言的生命，是设计目标物为用户所接受的基本要素。 它直接影响着用户对设计目标物的认可程度，进而影响着设计目标物的价值的实 现。例如，我国的几大银行的标志都采用中国古钱币作为基本型，这正是因为古 钱币能够准确地传达金融机构这信息，具有极强的认知性。如果一项设计作品 不能为人认知，让人不知所云，那它就完全失去了现实意义。 ( 2 ) 普遍性 现代设计是为大工业生产服务的，设计作品会在大众中广泛传播。设计的符 号语言只有具备普遍性，才能为大众所接受。这是与其认知性相联系在一起的。 设计人员常常遇到这种情况，自己花了很大功夫做出的东西，却不被客户接受， 这时设计者也许会抱怨客户欣赏水平不够，其实有时客户比设计者更了解受众。 设计者只有找出让自己、客户、消费者都能理解的设计语言，才能更好地完成设 计任务，符号的普遍性这一特性，在许多公共场所的标牌设计中体现得尤为充分。 如公共卫生间的男女标识，相信不论男女老幼，文化深浅，都能够清楚分辨。 ( 3 ) 约束性 任何语言都只在一定范围内被理解，只有具备有关文化背景的人才能接受到 该符号所传达的信息。只有符合特定背景的符号才能在这一范围内被接受，这是 山东大学硕士学位论文 与符号的普遍性相对的。比如，德国招贴艺术大师冈特兰堡( g u n t e rr a n b o w ) 的 作品中常出现土豆形象，对于不了解德国的人来说，可能看不懂作品所要表达的 意思，只有知道土豆对于德国人的特殊意义，才能够明白设计者对土豆如此钟情 的原因。 ( 4 ) 独特性 符号一般强调“求同”，这样才容易被理解。但是，在设计中“求异 常常 是关键。因为比较形式和内容，前者绝对是更值得深究的。同样是针对一个主题， 我们必须找出与之相关的尽可能多的表现形式，才能创作出与众不同的作品。 2 5 本章小结 数据广播的界面设计作为界面设计领域当中的一种，它的研究对象和研究方 法跟传统的界面设计理论有相似之处。本章主要从g u i 设计、人机界面设计、设 计心理学和符号学的领域集中讨论了界面设计的相关理论概念，同时将不同领域 的概念进行扩展，阐述了数据广播界面设计的理论基础，为下面数据广播界面