軟件人機界面設(shè)計

　　本書是職業(yè)技術(shù)教育軟件人才培養(yǎng)模式改革項目成果教材，全書體系結(jié)構(gòu)合理，豐富的表格、圖形可幫助讀者理解有關(guān)概念。每一章都配有精心設(shè)計的習(xí)題，、除供讀者學(xué)習(xí)、練習(xí)外，還可加強讀者的實踐能力。附錄部分給出了一個貫穿整個教學(xué)過程的團隊項目開發(fā)計劃，有助于培養(yǎng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力和團隊合作能力。本書主要內(nèi)容包括：界面設(shè)計的基本概念，基本特性與分析方法；人機界面的快速原型及其開發(fā)工具；幾種目前常見的軟件界面交互形式，包括填表、菜單、命令語言、直接操縱和圖形用戶界面的設(shè)計；屏幕顯示設(shè)計技術(shù)；Internet網(wǎng)頁界面設(shè)計技術(shù)；系統(tǒng)信息及幫助信息的設(shè)計；人機界面的測試與評估。本書適用于高等職業(yè)學(xué)校、高等?？茖W(xué)校、成人高校、示范性軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院、本科院校舉辦的二級職業(yè)技術(shù)學(xué)院、教育學(xué)院以及民辦高校使用，可作為計算機及其相關(guān)專業(yè)的本、?？茖W(xué)生的教材，也可作為從事計算機軟件開發(fā)人員的參考書。前言眾所周知，軟件與人的信息交換是通過界面來進行的。就像電燈沒有開關(guān)一樣，軟件沒有界面，就失去實際使用意義，所以學(xué)習(xí)人機界面設(shè)計技術(shù)對當(dāng)今軟件設(shè)計人員來說是非常重要的。設(shè)計符合“簡單、自然、友好、一致”原則的人機界面是人們追求的目標(biāo)。人機界面或稱人機交互（Human·ComputerInteracdon）是計算機學(xué)科中最年輕的分支學(xué)科之一。它是計算機科學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)兩個學(xué)科相結(jié)合的產(chǎn)物，涉及當(dāng)前許多熱門的計算機技術(shù)，如人工智能、自然語言處理、多媒體系統(tǒng)等，它吸收了語言學(xué)、人機工程學(xué)和社會學(xué)的研究成果，是一門交叉性、邊緣性、綜合性的學(xué)科?，F(xiàn)今世界上成功的軟件公司都非常重視軟件界面的設(shè)計工作，因為在激烈的市場競爭中，僅僅有強大的功能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，軟件要成為一款有競爭力的商品，必須要有一個友好的界面設(shè)計。幾十年來，人機界面經(jīng)歷了幾個不同的發(fā)展階段，現(xiàn)已走過基于字符方式的命令語言界面，正處于圖形用戶界面（WIMP／GUI）時代。但是，人們并不滿足于這種現(xiàn)狀，正積極探索新一代的人機交互技術(shù)。語音識別技術(shù)和計算機手寫識別技術(shù)在商業(yè)上的成功，讓人們看到了自然人機交互的曙光。虛擬現(xiàn)實和多通道用戶界面的迅速發(fā)展，顯示出未來人機交互技術(shù)的發(fā)展趨勢是追求“人機和諧”的多維信息空間和“基于自然的交互方式”的人機交互風(fēng)格?？梢詮南旅鎺讉€不同的角度來觀察和總結(jié)人機交互技術(shù)發(fā)生的變化及發(fā)展趨勢：（1）就用戶界面的具體形式而言，人機交互技術(shù)經(jīng)歷了從批處理、聯(lián)機終端（命令接口）、文本菜單、圖形用戶界面等形式，向多通道多媒體用戶界面和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)方向發(fā)展。（2）就用戶界面中信息載體類型而言，經(jīng)歷了以文本為主的字符用戶界面（GUI），以二維圖形為主的圖形用戶界面（GUI）和多媒體用戶界面，計算機與用戶之間的通信帶寬不斷提高。（3）就計算機輸出信息的形式而言，經(jīng)歷了以符號為主的字符命令語言，以視覺感知為主的圖形用戶界面、兼顧聽覺感知的多媒體用戶界面和綜合運用多種感官（包括觸覺等）的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。在符號階段，用戶面對的只有單一的文本符號，雖然離不開視覺的參與，但視覺信息是非本質(zhì)的，本質(zhì)的東西只有符號和概念。在視覺階段，借助計算機圖形學(xué)技術(shù)，使人機交互能夠大量利用顏色、形狀等視覺信息，發(fā)揮人的形象感知和形象思維的潛能，提高了信息傳遞的效率。雖然多媒體技術(shù)將聲頻形式和視頻形式同時帶入人機交互，但仍缺少聽覺交互手段，即人處于被動收聽狀態(tài)，聲音缺少位置和方向的變化，交互輸入方面仍沿用圖形用戶界面所采用的鍵盤和鼠標(biāo)器等交互設(shè)備。當(dāng)前，在人機交互中結(jié)合視覺、聽覺以及更多的通道將是必然趨勢，特別是將聽覺通道作為補充或替換的信息通道，已顯示出重要性和優(yōu)越性。（4）就人機界面中的信息維度而言，經(jīng)歷了一維信息（主要指文本流，如早期電傳式終端）、二維信息（主要是二維圖形技術(shù)，利用了色彩、形狀、紋理等維度信息）、三維信息（主要是三維圖形技術(shù)，但顯示技術(shù)仍利用二維平面為主）和多維信息（多通道的多維信息）空間。不論從何種角度看，人機交互的發(fā)展趨勢體現(xiàn)了對人的因素的不斷重視，使人機交互更接荷，提高了工作效率。這種“以人為中心”的思想，特別是自20世紀(jì)80年代以來，在人機交互技術(shù)的研究中得到明顯的體現(xiàn)，自然的人機界面與和諧的人機環(huán)境是研究下一代軟件的重要課題。目前，國外的大公司（如IBM、微軟等）在國內(nèi)建立的研究院大多以人機接口為研究任務(wù)，主要研究語音識別、自然語言理解、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、文字識別、手勢識別、表情識別等新技術(shù)。將來的計算機不僅能聽、看、說、寫，而且還能“善解人意”（即理解和適應(yīng)人的情緒或心情），使人能以語言、文字、圖像、手勢、表情等自然方式與計算機打交道。本書從實用的角度出發(fā)，對目前各種常見交互形式的軟件界面設(shè)計方法進行了介紹。書中列舉了大量的例子，解釋界面設(shè)計的概念與方法。每一章都配有經(jīng)過精心設(shè)計的習(xí)題，除供讀者學(xué)習(xí)、練習(xí)外，還可提高讀者的實踐能力。附錄部分給出了一個貫穿整個教學(xué)過程的團隊項目開發(fā)計劃，有助于培養(yǎng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力和團隊合作能力。本書主要講述軟件人機界面的設(shè)計技術(shù)、方法和過程等。本教材的任務(wù)是使學(xué)生掌握人機界面的基本概念、基本原理及其設(shè)計原則；了解人機界面設(shè)計的發(fā)展動向；如何用規(guī)范的方法進行軟件界面的設(shè)計，以及在設(shè)計過程中應(yīng)遵循的流程、．準(zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。本課程的實踐性很強，它是各種設(shè)計經(jīng)驗的總結(jié)與提煉。在學(xué)習(xí)過程中不但應(yīng)注重概念、原理、方法和技術(shù)的掌握，也應(yīng)注重方法、技術(shù)的實際應(yīng)用。全書共分10章。第一章緒論，從總體上介紹人機界面的基本概念和內(nèi)容，人機系統(tǒng)的組成及人機界面的發(fā)展趨勢。第二章介紹界面設(shè)計的基本概念、特性與分析方法，以及人機界面的應(yīng)用領(lǐng)域及軟件開發(fā)過程。第三章討論如何建立人機界面的快速原型，并介紹原型開發(fā)工具MSVB的使用？５謁惱輪戀諏陸檣薌鋼幟殼俺＜娜砑緱娼換バ問劍ㄌ畋懟⒉說?、?？令語言、直接操縱和圖形用戶界面的設(shè)計。第七章為屏幕顯示設(shè)計技術(shù)，介紹屏幕顯示的布局、文字與用語及顏色的使用。第八章介紹Intemet網(wǎng)頁界面的設(shè)計技術(shù)。第九章分別對系統(tǒng)信息及幫助信息的設(shè)計進行介紹。第十章討論如何對人機界面進行測試與評估，尤其是對軟件的可用性進行測試，它對保證高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品有重要意義。本書是在作者多年講授人機界面設(shè)計課程的教學(xué)實踐和指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的經(jīng)驗的基礎(chǔ)上編寫而成的。在本書成稿過程中，得到了廈門大學(xué)李堂秋教授及西北工業(yè)大學(xué)朱巖老師的關(guān)心，并承蒙華僑大學(xué)蔡燦輝教授審閱全部書稿，提出許多寶貴意見。在出版過程中，廈門大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院的費嘉工程師認(rèn)真校對了全部的樣稿，付出了辛勤的勞動。在此一并表示深深的感謝。由于編著者水平有限，書中難免有錯誤和不妥之處，殷切希望廣大讀者批評指正，并致以誠摯的感謝。陳啟安2003年9月20日于廈門大學(xué)

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