人机界面的艺术设计

人机界面的艺术设计人机界面设计人机界面的艺术设计

人机界面的艺术设计主要是从美的需求出发，来研究人机界面以何种形式呈现。其中，硬件界面设计主要由工业设计师与技术工程师完成，软件界面设计主要

由艺术设计人员、界面设计师与软件工程师完成。

作为人的创造性活动，设计的根本目的是满足人们物质生活和精神生活的需要，提高生活品质。因此，设计必须按照艺术美和技术美的原则进行。人机界面的艺术设计•1.1艺术设计的研究内容•1.2艺术设计与技术•1.3艺术设计的形态•1.4艺术设计的内涵•1.5艺术设计的美•1.6艺术设计的语言人机界面的艺术设计•1.7色彩调和与色彩搭配•1.8色彩感觉•1.9硬件界面的色彩设计1.10

软件设计的色彩搭配1.1

艺术设计的研究内容 艺术设计是指非艺术的尤其是非纯艺术的物质产品的设计，它的产品对象主要是批量生产的工业化产品，包括软件产品。之所以冠以“艺术”二字，在于它具有艺术的某些特质和一定的审美价值。 人机界面中的艺术设计，要看界面涉及的具体内容。硬件界面与软件界面，对于艺术设计的要求是不一样的，同时又存在着本质上的联系。1.1

艺术设计的研究内容 作为一种特殊的审美活动，艺术设计包括创作、作品和欣赏的整个过程。艺术设计学研究这个过程的一些主要环节，如艺术设计构思、艺术设计构思的物质体现，以及作为艺术设计主体的设计师在设计中的作用等。此外，还要研究设计风格的内涵、表现形式和发展等。艺术设计创作过程“消融”在艺术设计作品中，反映在界面上，主要体现为硬件界面和软件界面。这些作品的使用价值体现在用户的消费和使用之中，它的文化价值也只有在使用、欣赏过程中才能实现。1.1

艺术设计的研究内容因此，艺术设计学的研究对象与设计的功能性和审美性有着密不可分的关系：1）就设计的功能性而言，艺术设计学与相关的人机工程学、机械学、材料学、电子学、经济学等密切相关。2）就审美性而言，艺术设计学要对相关的美学、心理学、社会学、传播学等进行研究。1.2

艺术设计与技术 一方面，作为工程技术与美学艺术相结合的设计体系，艺术设计不同于技术设计（如机械设计和电气设计）。技术设计旨在解决物与物之间的关系，包括产品的内部功能、结构、传动原理、组装条件等；而艺术设计则在解决物与物关系的同时，还侧重解决物与人的关系，涉及产品的外观造型、形体布局、装饰效果、色彩搭配等。艺术设计要考虑产品对人的心理、生理的作用，从而提高产品在市场上的竞争力。1.2

艺术设计与技术

艺术设计也不同于纯艺术，它首先应满足消费者的物质需求，以实现功能为目的，其次才是满足精神上的需求。它对产品的外形、图案、装饰、色彩的关注，必须以特定的功能和内部结构为基础。1.2

艺术设计与技术 另一方面，艺术设计与技术又有着密切的关系。今天，设计不仅以科学技术为创作手段，如CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAPP（计算机辅助工艺规程设计）、CSCW（计算机支持的协同工作）等，还以科学技术为实施基础，如材料加工、成型技术、能源技术、信息技术、传播技术等。更进一步，设计观念（如现代主义、理性主义、高技术风格等）受到现代技术的深远影响。1.2

艺术设计与技术

同时，设计的各个阶段都不同程度地与工业生产联系起来，并投入到生产中去，将设计所产生的精神成果转化为物质产品。离开了工业生产的技术，设计也就

失去了意义。这也使得现代设计有了科技含量很高的现代艺术特性，为艺术设

计拓展了新的天地。1.3

艺术设计的形态

所谓形态，是内在的质、组织、结构、内涵等本质因素，上升到外在的表象因素，通过视觉而产生的一种生理、心理过程，通常与感觉、构成、结构、材质、色彩、空间、功能等紧密联系。反映在硬件界面上，形态是以客观存在的形态

与人们发生关系；而对于软件界面，它则是以一种非物质化的数字形态与人们

进行交互。在界面设计要素中，形态是一种最容易理解、又最引人注目的要素。正因为如此，每个设计师都要煞费心思地在用户界面形态上做文章。1.3

艺术设计的形态

宇宙间万物的形态，无论其复杂性如何，皆可归纳为点、线、面、体4个固定而单纯的基本架构。抽象派画家康定斯基曾说过：“点、线、面是造型艺术表现的最基本的语言单位，它具有符号和图形特征，能表达不同的性格和丰富的内涵，它抽象的形态，赋予艺术内在的本质和超凡的精神。”1.4

艺术设计的内涵艺术设计包括文化、经济、社会、科技等特性内涵。–1）艺术设计的文化特性。文化是协调人与自然、人与人以及人与社会的媒介，也是人机交互研究的一个重要课题。作为艺术与技术的结合，设计要以科技即智能文化为基础，以一定的价值观文化为导向，以艺术作为形式创造的手段，为人们的生活方式提供物质和非物质的依托。艺术设计师受到文化的制约，按照人的需要、爱好和情趣来设计产品，通过设计新器物以改变文化价值。1.4

艺术设计的内涵–2）艺术设计的经济特性。艺术设计的经济性是其区别于纯艺术、手工艺的首要特征。设计是创造高附加价值的办法。就设计物本身来说，成本、生产流程、生产技术、产量、价格等方面内容直接影响着它的功能因素的发挥，相应的社会经济环境、市场需求和销售策略则决定了设计物的实现效果和价值内容。好的设计不仅能够增加品种、节能降耗，建立良好的企业形象，还能发展具有高附加值的产品。1.4

艺术设计的内涵3）艺术设计的社会特性。这主要表现在以下两个方面：第一，设计的服务对象是包括各

阶层的社会大众；第二，设计既要受社会制约，同时又对社会的进步产生巨大的推动作用。设计是一种社会行为，由于人际关系的复杂性、文化之间的差异等因素，设计必然与社会发生联系，受到“人”的影响。同时，现代设计是在市场经济的大环境下进行的，设计师还要处理各种复杂的经济关系，以谋取利润。因此，设计的功利性决定了设计必然是一项社会工程。4）艺术设计的科技特性。设计依赖于高科技，现代设计要求更加智能化、更加灵活，以适应不同消费者的文化背景。1.4

艺术设计的内涵高科技对设计的影响主要体现在以下方面：–①设计对象的变化。信息时代的出现，对设计产生了全方位的影响。信息时代提供了大量以视觉传达艺术、符号学和数字化的信息传达技术为基础的电子信息产品。同时，不断增加的媒体也正在造就不少新兴的信息产业，如移动通信、计算机产业等，为设计师提供了新的设计对象。在信息产业发展的背景下，有的设计师分化出来，专门从事某一方面的设计，如计算机硬件或软件界面的设计、网站设计等。1.4

艺术设计的内涵–②设计方式的变化。随着计算机技术和网络技术的发展，计算机在设计中扮演着不可或缺的角色。计算机辅助设计（CAD）的兴起使工作方式更为有效，设计过程视觉化、设计结

构精细化、设计成果更现实化。并行设计（concurrent

design）、协同设计（computer

supported

cooperative

design）是现代设计的发展趋势之一。在工业设计领域特别是产品设计领域，也必须研究产品功能、原理、布局、形态等各方面之间的并行设计和协同设计

机制。一些学者从CSCW的思想出发，分析了协同设计过程中的各种角色，提出了工程设计与工业设计的协同工作模型，同时分析了协同设计中人的作用。1.4

艺术设计的内涵

当前，虚拟设计（virtualdesign）、敏捷设计（agiledesign）已有了很大程度的发展。在设计领域，虚拟现实技术同样也受到了众多学者的关注。快速原型技术（rapidprotype）的应用，大大缩短了产品上市的时间，它可以快速实物地呈现产品的原貌，同时也便于产品的修改。1.5

艺术设计的美 界面的美，不仅要作为艺术审美形式的美来满足人们感觉上的愉悦性，更多的是要作为人所操作的一种工具，来满足人实现某种目的时带来的愉悦性。美的造型经常以鲜明生动的形式：形态、色彩、质感等给人以舒服悦目的感受。它在产品的实用及认知功能基础上产生一种心理和精神范畴的功能。1.5

艺术设计的美艺术设计美的含义包括：–1）直觉性。认知功能的实现是一个由感觉、知觉、表象到概念，中间必须经过判断和反复推理的逻辑思维过程。而审美的直觉性是一个由知觉或表象直接唤起的某种情感体验，中间不需要经过任何概念、判断和逻辑推理。这种直觉性造成的第一印象，往往起着十分重要的作用。当审美主体出于某种目的性的考虑，改变了他对某一种产品的态度，进而影响到他对界面的审美评价，则已不属于纯粹的审美，而掺杂了某种“功利性”。1.5

艺术设计的美2）基于功利又超出功利。功利性，即对人类有用、有益、有利，它具有社会性。人们以有意识的功利观念来看待事物，往往是先于以审美的观点来看待事物的。因此，界面设计首要的目的是实用功效，即具有“依存美”，实用价值优先于审美价值，审美价值隶属于实用价值。只要产品具有这两种属性，人们在意识中将审美价值抽象或“实现出来”，从实用功利的经验转化为审美经验，即超功利性。产品与人的生理结构的同构对应，使人产生快适感，进而凝定为“功能情感”；产品的形式结构与人的审美心理结构同构对应又会从“功能情感”进入“审美情感”。这时候，界面审美的超功利性就得以体现，即审美的愉悦性。1.5

艺术设计的美–3）审美的愉悦性。愉悦性是人类审美的一个更高层次，表现为一种快感，这种感觉很难用一个尺度去度量它的程度。此时，界面的外观形式或符号信息（色彩、线条、形状、质感等）实质上物化为审美客体的形式感（形体感、色彩感、线条感等）以及与此相应的语言信息、符号。这二者的交互作用盖过了由使用与被使用交互作用形式的一般实践经验的感受，人们的意识活动进入更高一层的精神领域。此时产品的功能并不是不存在，而是牢固地潜入人的内心深处，人对功能的专注转化为对形式的注意，主体的感觉器官由实践功利性的社会器官转化为审美感知性的社会器官，对象（界面）作为被使用的对象转化为审美的对象，成为一种精神的象征性的产物。1.5

艺术设计的美一般说来，产品的艺术设计美主要考虑到以下几个基本原则：1）功能美。功能是能够满足人们完成一定任务、使命的能力。功能美就是指功能的形态化所体现的美，这是社会目的性与客观规律性的统一。功能美不是对机械产品赋予无缘的外加美，而是产品就其本身而言，把自身内部应该发扬的美用相协调的形式展现出来。2）技术美。这是美的本质的典型体现，比功能美具有更广泛的内涵。工业技术的美不是从外附加给产品外表的，而是一种内涵美。软件界面的设计要体现出技术美。即使技术很先进，如果设计出来的界面形式粗制滥造，形式与语义不相匹配，也会使人觉得技术水平低下。1.5

艺术设计的美3）形态美。人机界面的形态不是一个孤立的外观形式，也不是被动地去适应结构等因素的要求。它是由界面最基本的造型元素点、线、面、色通过编码上升为体，然后上升为空间的概念。界面设计不仅仅是表面上的平衡、和谐、统一，更主要的是为了给欣赏者一种方向上的力所构成的式样。在这一式样中，那些具有方向的力是有秩序的和统一的。阿思海姆在《艺

术与视知觉》中写道：“任何一个有机的统一结构体，都是由它所包含的所有力合成的。

这就意味着，任何一个存在的模式，都是通过它所能具有的最有效的形式呈现出来。因此，一件艺术品，实际上就是对一个具有特定性质的某个现实式样进行一番组织之后，使它达

到最必然和最终极的一种形态”。1.5

艺术设计的美4）材质美。硬件界面设计均须通过材质来创造内容，缺乏材质造型则无法实现。丹麦设计家克林特（Klint）说：“选择正确的材料，择用正确的方法去处理材质，才能塑造率真的美。”质感由特有的色彩、光泽、纹理、冷暖、粗细、软硬和透明度等多种因素构成，它展现材质本身的具体感觉，是增进认知功能的实用条件，也是加强美学表现效果的重要因素，属于视觉界面与触觉界面的范畴。材质与质感互为表里，材质与质感相当于硬币的两个面，各种材质都借着质感来显露其面貌，也通过质感来表达材质的特性。1.6

艺术设计的语言

人机界面的设计形式都是通过一定的语言和符号表现的。设计语言和设计符号是界面设计最基本的单元。1.6

艺术设计的语言 造型因素作为传达各种信息的符号，构成了现代设计中的设计语言。每一种界面形式都以它特有的符号组合向人们传递着各种信息，使界面的流通成为一种文化的传播方式。造型语言不仅可以使产品发挥它的认知功能，让人们了解这个产品是什么、有什么用、怎样使用以及意味着什么等，而且可以发挥它的审美功能，给人以亲切温馨的感受和对生活意义的领悟。造型语言的运用和符号表现能力是艺术设计师的基本素质要求，也是实现产品与人之间对话和情感交流的途径。1.6

艺术设计的语言

设计语言是沟通产品与消费者的桥梁。造型语言的运用并不仅限于产品形式自身，还涉及产品包装、广告以及标志的设计等，它们都是符号表现的重要方面。

产品造型作为一种表象符号，不仅具有认知功能，而且还以它的形象特征和意义蕴含而具有审美功能。审美效应的发挥，正是在造型形象的感受和意义领悟中完成的。产品的造型语言也具有整体性，各种造型因素之和组成了具有一定含义和相互关联的符号序列。由此，才取得各种符号意义的相对稳定性，便于人们识别和记忆。1.7

色彩调和与色彩搭配 在人机界面设计中，色彩往往具有先声夺人的魅力，同一种界面设计由于色彩的差异可以给人截然不同的感受和印象。如何才能最大限度地发挥色彩的美学功能和视觉效益，创造良好的界面效果，是人机界面色彩设计的关键问题。 在界面设计中，常用色彩的色调、色彩的搭配关系达到一定的视觉效果，起到短时“凝聚”人的视觉的作用。1.7

色彩调和与色彩搭配（1）色调

在色彩的属性中，色相比较容易区别，但是明度和纯度有时则不易区别，所以把明度和纯度放在一起，作为色彩的调子，即色调。色调是色彩作品的总倾向、总特征，是直接传达设计意念的关键。1.7

色彩调和与色彩搭配 色彩的主色调分为以色相关系为主的调子，如冷调、暖调、红调、绿调等，以及以鲜灰、明暗关系为主的调子，如明灰调、暗色调等。在色彩关系不变的前提下，只改变作品中色块的面积、形状、位置、数量等形象关系，主色调会发生变化，并可以从中获取意想不到的色彩效果。1.7

色彩调和与色彩搭配（2）配色组合两种以上的颜色称为配色。–1）色相搭配。分为类似色相配色、补色配色。两种色彩放在一起，会产生相互反衬的对

比效应，各自走向自己的极端，例如，红色与绿色对比，红得更红，绿得更绿；黑色与白

色对比，黑得更黑，白得更白。这是因为人的眼睛存在残像现象，当眼睛凝视红色块稍久，然后突然把目光转向一张白纸，眼前就会出现青绿色的虚影。1.7

色彩调和与色彩搭配–当要产生鲜明、强烈的对比效果时，利用补色残像原理，使色彩双方得以互增互补。比如在绿色底上的红紫色、红橙色，红色的感觉就更强、更鲜艳。当要寻求安定、平静的色调

时，可以在每种色彩中混入少许其补色，以降低对比的强度。另外，还可以利用近似明度、色相关系，排除残像效应，同化融合成一组和谐的色彩。1.7

色彩调和与色彩搭配–2）明度搭配。分为高明度、中明度、低明度及明暗对比。暗色和高亮色搭配，会给人清晰、强烈的刺激，如深黄和亮黄色；暗色搭配高纯色，会给人沉着、稳重、深沉的感觉，如深红和大红；个性色与低明度的对比，给人模糊、深奥的感觉，如草绿和浅灰；纯色与高亮度色，给人跳跃舞动的感觉，如黄色与白色；纯色与低亮度色，给人轻柔、欢快的感觉，如浅蓝色与白色；纯色与暗色的对比，给人强硬，不可改变的感觉。1.7

色彩调和与色彩搭配3）纯度搭配。分为高纯度、中纯度、低纯度的搭配。纯色之间的对比给人的视觉刺激最

强烈，使色彩的效果更明确肯定。例如，红、黄、蓝3种就是最极端的颜色，这3种之间对比，哪一种色也无法影响对方。而非纯色对比出来的效果就显得很柔和。黄色是夺目的色，但是加入灰色就会失去其夺目的光彩，通常可以混入黑、白、灰色来降低纯度。4）整体色调。设计作品给观者的感受是由全体配色效果决定的，作品是充满活力或是稳定的，还是寂寞的或温暖的，由整体的色调而定，取决于配色的色相、明度、纯度的关系和色彩面积大小的关系。首先确定配色中占具最大面积的色彩，它决定主色调。1.7

色彩调和与色彩搭配–5）面积对比。在色彩的面积对比关系中，如果两种色块同样大小，那么这两种色块之间

的对比强烈；如果大小变得不一样时，小的一种色块就会成为大的色块的补充，其实人一

般不会注意到小块的色彩，而只会感觉到大的色块的存在。色彩的大小对比会令色彩有一

种生动效果，试在一大片绿色中加入一小点红色，就会注意到红色在绿色的衬托下很抢眼，这就是色彩的大小对比效果的影响，在大面积的色彩陪衬下，小面积的纯色会特别突出，但是如果用较淡的色彩，则会让人感觉不到这种色彩的存在，例如在黄色中加入淡灰色，根本不会注意到淡灰色。1.8

色彩感觉 色彩对人的心理和生理作用，是客观物质世界对人的主观反映。色彩给人以刺激，引起一定的生理变化，伴随着会产生一定的心理活动。同样，一定的心理活动，也会产生一定的生理变化。科学家的实验证明，和谐美丽的色彩，会使人分泌一种有益生理健康的物质，可以协调人的血液流量和神经通络，使人生机勃勃、精神愉快。1.8

色彩感觉（1）心理感受

面对色彩时，观者的心理会受到色彩的影响而起变化，这种变化虽然有个人差异，但大多数会有下列心理反应效果：冷暖、轻重、软硬、进退、强弱、涨缩、明快忧郁、兴奋沉静、华丽朴素和质感等。其实色彩本身是不带任何含义的，

只是人的心理感觉把它们分成不同的类别。1.8

色彩感觉（2）色彩的联想

色彩的联想作用虽属于心理学的问题，然而它的适用性在设计上是很重要的，若不能预测人如何感觉色彩，如何发生作用，就无法有效地活用色彩。由于色彩与人的情绪有着微妙的联系，利用不同的色调设计会给人不同的心理感受。1.8

色彩感觉凭感觉和经验人们一般认为：1）红色是一种激奋的色彩，代表热情、奔放、喜悦、庆典，有刺激效果，能使人产生冲动，充满愤怒、热情、活力。2）绿色介于冷暖两种色彩的中间，代表植物、生命、生机，有和睦、宁静、健康、安全的感觉，它和金黄、淡白搭配，可以产生优雅、舒适的气氛。3）橙色也是一种激奋的色彩，具有轻快、欢欣、热烈、温馨、时尚的效果。4）黄色代表高贵、富有，具有快乐、希望、智慧和轻快的个性，它的明度最高。1.8

色彩感觉5）蓝色代表天空、清爽，是最具凉爽、清新、专业的色彩。它和白色混合，象征着淡雅、浪漫的气氛（像天空的色彩）。6）棕色代表土地。7）白色代表纯洁、简单，具有洁白、明快、纯真、清洁的感受。8）黑色代表严肃、夜晚、沉着，具有深沉、神秘、寂静、悲哀、压抑的感受。9）灰色代表阴暗、消极，具有中庸、平凡、温和、谦让、中立和高雅的感觉。10）紫色表征高贵、奢华、优雅、神秘、阴险、阴暗、悲哀等。1.8

色彩感觉

有些色彩给人的感觉是双重的，比如黑色有时给人沉默、空虚的感觉，但有时也表示庄严、肃穆。白色也是同样有时给人无尽的希望，但有时也给人一种恐

惧和悲哀的感受。每种色彩在纯度，透明度上略微变化，就会产生不同的感觉。1.9

硬件界面的色彩设计 在硬件界面设计中，色彩是一个重要的组成部分，与形状相辅相成，有时比形状具有更强烈、更积极的作用。硬件界面的色彩设计一般应该遵循以下基本原则：–1）满足产品的功能要求。工业产品种类繁多、功能各异，它们在一定的作业环境中完成各自的功能效用。在进行色彩设计时，尽量使产品的功能要求与色彩的功能作用相结合，以便有利于产品功能的发挥并取得良好的功能效果。1.9

硬件界面的色彩设计–例如，消防车采用红色为主体色调，汽车主色调宜用明亮、鲜艳、醒目的明度和纯度较高的色彩，以表现出汽车与环境明显对比和运动的功能特点，家用电风扇、冰箱一类的工业产品，其功能是为了降温和保鲜，宜采用浅而明亮的冷色，使色彩给人的凉爽感觉和产品的功能作用很好地相结合，见图2.15。图2.15推土机的色彩设计1.9

硬件界面的色彩设计2）满足人机相适应的要求。硬件界面的色彩，应该有利于人在使用机器和工具时的各种活动。操作者心情舒畅、有安全感，则操作准确可靠，工作效率高，不容易产生疲劳，并能维护身心健康。3）满足作业环境的要求。硬件界面的色彩设计，应该考虑产品的使用环境。例如，就地

理位置来说，在寒冷地区