基于人機(jī)工程的圖像處理類軟件界面交互研究

摘 要： 軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)涉及到很多學(xué)科領(lǐng)域，如人機(jī)工程學(xué)，設(shè)計(jì)心理學(xué)，美學(xué)，語義學(xué)，信息學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)等。本文著重于研究人機(jī)工程原理在圖像處理類軟件界面上的應(yīng)用，通過人的感覺特征、人體測量學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)和設(shè)計(jì)心理學(xué)的幾個人機(jī)工程學(xué)方面，探究圖像處理類軟件界面設(shè)計(jì)特點(diǎn)與規(guī)律。

關(guān) 鍵 詞：圖像處理類軟件 人機(jī)工程 軟件界面 交互設(shè)計(jì)

1.界面設(shè)計(jì)中的研究方法

1.1人機(jī)工程學(xué)簡介

人機(jī)工程學(xué)（Er g o n o m i c s），在美國有人稱之為人類工程學(xué)（Human Engineering），在歐洲有人稱之為人類工效學(xué)（Engonomics），日本稱之為人間工學(xué)，其他國家大多引用西歐的名稱。人機(jī)工程學(xué)不同的命名充分的體現(xiàn)了人機(jī)工程是“人體科學(xué)”與“工程技術(shù)”的結(jié)合。從科學(xué)性和技術(shù)性方面，人機(jī)工程學(xué)可以這樣定義：人機(jī)工程學(xué)是研究“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)中人、機(jī)、環(huán)境三大要素之間的關(guān)系，為解決系統(tǒng)中人的效能、健康問題提供理論與方法的科學(xué)。[1]

現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)研究的方向是：把人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)作為系統(tǒng)來整體研究，以創(chuàng)造最適合于人操作的機(jī)械設(shè)備和作業(yè)環(huán)境，使人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，從而獲得系統(tǒng)的最高綜合效能。隨著時代的發(fā)展，人機(jī)工程學(xué)也將緊隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，與其他學(xué)科的相互交錯相互滲透更加深入。[1]軟件界面設(shè)計(jì)中也普遍運(yùn)用到人機(jī)工程學(xué)，其中的人是用戶，機(jī)是指軟件，而環(huán)境則是界面。如何處理好人-機(jī)-環(huán)境的關(guān)系，是設(shè)計(jì)人員需要著重考慮的。

1.2人機(jī)工程學(xué)在軟件界面設(shè)計(jì)中運(yùn)用的重要性

以用戶為中心（user centered）是一種設(shè)計(jì)思想，而不是具體的設(shè)計(jì)方法\"它來源于以人為本的設(shè)計(jì)價值觀，認(rèn)為機(jī)器應(yīng)該適應(yīng)人，減輕人的體力和腦力負(fù)擔(dān)，成為人的輔助者。[3]運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)原理去研究軟件界面設(shè)計(jì)，真正的將一款軟件設(shè)計(jì)成為用戶服務(wù)的軟件，與未考慮以用戶為中心的軟件界面設(shè)計(jì)相比，其優(yōu)勢在于以下幾個方面：1.讓用戶獲得更加高級的使用感受。人機(jī)工程學(xué)可以為界面設(shè)計(jì)提供大量的數(shù)據(jù)，以優(yōu)化界面排布、色彩、圖形文字大小等。讓用戶在使用過程中更加愉悅，軟件的交互感更強(qiáng)。2.提高軟件工作效率。以用戶為中心的設(shè)計(jì)可以研究用戶在使用過程中最關(guān)注的地方，著重將用戶使用和頻率高的部分優(yōu)化，進(jìn)而提高工作效率。3.提升軟件自身價值。如今軟件市場競爭激烈，圖像處理類軟件更是是如此。一款軟件能夠從眾多軟件中脫穎而出，被大眾所認(rèn)可，在豐富完善軟件功能的同時，也需要有一個讓用戶滿意的界面。

1.3人機(jī)交互特點(diǎn)

人機(jī)交互（Human Computer Interaction）是指人與機(jī)器之間的信息交互，故可稱為人機(jī)對話或人機(jī)通信。為和研究的內(nèi)容靠近，本文的人機(jī)交互僅限于人與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的交互。這里所說的“交互”指的是信息交換，即計(jì)算機(jī)用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（如軟件、硬件）之間的信息交換。[1]

人機(jī)交互的特點(diǎn)主要有兩個：第一是人與機(jī)交互是雙向的，即人傳達(dá)給機(jī)器一個信息，同時機(jī)器還會反饋給人一個信息，這樣人和機(jī)器就實(shí)現(xiàn)了對話，這種對話語言就叫做交互。第二是交互手段的多樣性。早前人機(jī)對話僅僅是通過鼠標(biāo)、鍵盤來實(shí)現(xiàn)的，但是隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，這種對話語言呈現(xiàn)多種形式，例如聲音、觸摸。交互手段的增加意味著人與機(jī)器對話更加便利、準(zhǔn)確，進(jìn)而增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)。

2.圖像處理軟件簡介和特點(diǎn)分析

計(jì)算機(jī)軟件大體分為兩大類，一類是系統(tǒng)軟件，另一類是應(yīng)用軟件。其中操作系統(tǒng)就是最基本的系統(tǒng)軟件，比如Windows、Linux、Mac等；應(yīng)用程序則十分豐富，可以細(xì)分成許多小的類別，其中圖像處理軟件就是其中重要的一個類別。

照片處理軟件是一類對數(shù)碼照片進(jìn)行分析、修復(fù)、美化、合成等處理的軟件，在圖形圖像處理領(lǐng)域，照片處理軟件屬于圖像處理軟件的分支，是專門針對數(shù)碼照片工作的軟件。[2]

2.1 圖像處理軟件特點(diǎn)

軟件呈系列性。現(xiàn)在許多大公司都將自身的軟件群組成系列，共同進(jìn)行推出、更新以及維護(hù)，這樣做的好處在于公司橫向產(chǎn)品線較長，為方便管理這些軟件，推出了系列產(chǎn)品來。

操作區(qū)域最合理化。圖像處理類軟件屬于工作軟件，在使用過程中，用戶需要使用大量不同類型的工具，并且盡可能觀察到更多圖片的細(xì)節(jié)。

用戶需求不同。對于普通用戶來講，需求層次較低，僅僅需要簡單的圖像處理功能。對于設(shè)計(jì)師來說，則需要更加強(qiáng)大的圖像處理功能，滿足復(fù)雜作圖的需求。

應(yīng)用領(lǐng)域范圍廣。許多行業(yè)都有對于圖片處理的需求，典型的行業(yè)有：平面設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)類：包括網(wǎng)頁設(shè)計(jì)，軟件界面設(shè)計(jì)，交互設(shè)計(jì)等等、攝影。隨著軟件功能的不斷擴(kuò)大，現(xiàn)在的圖像處理軟件還可以制作簡單的動畫和三維效果的圖像，因此還可以應(yīng)用于影視、建模等領(lǐng)域。

3.圖像處理類軟件界面設(shè)計(jì)中人機(jī)交互的詳細(xì)研究

目前主流圖像處理軟件數(shù)量較多，同時不同軟件定位也各不相同。專業(yè)的圖像處理軟件有Adobe的photoshop系列；基于應(yīng)用的處理管理、處理軟件picasa等，還有國內(nèi)很實(shí)用的大眾型光影魔術(shù)手，非主流軟件有美圖秀秀，動態(tài)圖片處理軟件有Ulead GIF Animator，gif movie gear等。[2]通過幾款有代表性軟件的界面進(jìn)行分析，得到了一些規(guī)律，并且加以人機(jī)工程學(xué)原理分析。

3.1 軟件界面設(shè)計(jì)內(nèi)容

軟件用戶界面作為計(jì)算機(jī)軟件與用戶之間的交流橋梁，應(yīng)具備美觀、易懂易操作、易學(xué)習(xí)、用戶友好等特點(diǎn)，因此軟件界面設(shè)計(jì)越來越受到重視。軟件界面設(shè)計(jì)具體包括啟動界面的設(shè)計(jì)、軟件整體框架風(fēng)格設(shè)計(jì)、按鈕控件設(shè)計(jì)、窗體面板設(shè)計(jì)、菜單界面設(shè)計(jì)、圖標(biāo)設(shè)計(jì)、軟件產(chǎn)品包裝等多領(lǐng)域設(shè)計(jì)。

用戶能夠直接接觸到軟件的地方即是設(shè)計(jì)人員需要考慮的地方，界面設(shè)計(jì)具體包括以下幾個內(nèi)容：啟動界面設(shè)計(jì)、整體框架界面風(fēng)格設(shè)計(jì)、工具面板設(shè)計(jì)、菜單欄設(shè)計(jì)、圖標(biāo)設(shè)計(jì)等。啟動界面：啟動界面是用戶使用軟件必然見到的一個畫面，由于很多圖像處理軟件啟動過程中需要加載大量的程序以及插件，往往需要較長的時間，同時啟動速度也與用戶電腦的硬件配置有關(guān)系，因此有時用戶會長時間面對這個畫面。整體框架界面風(fēng)格設(shè)計(jì)：軟件框架界面的風(fēng)格可以傳達(dá)出軟件的定位?；蛘哒f框架設(shè)計(jì)是一款軟件界面的靈魂，它決定了整個軟件的風(fēng)格走向。工具面板設(shè)計(jì)：工具面板是使用者接觸最多的部分，因此在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)具有更好的交互感，簡單易用則是它的設(shè)計(jì)原則。菜單欄設(shè)計(jì)：菜單欄是每款軟件都保留的部分，軟件的所有功能都能在菜單欄里找到。圖標(biāo)設(shè)計(jì)：圖標(biāo)廣泛存在于軟件界面之中，圖形語言的信息傳達(dá)是通過圖形的視覺形態(tài)傳達(dá)圖形的指涉含義，是形義共同作用的結(jié)果。圖形與圖像的直觀性和通識性克服了文字語言交流中的障礙、準(zhǔn)確快速地傳遞著信息。

3.2 人機(jī)工程學(xué)在其中的應(yīng)用

前文總結(jié)了圖像處理類軟件在界面上的特點(diǎn)以及人機(jī)工程學(xué)方法運(yùn)用到軟件界面設(shè)計(jì)中的重要性，因此在軟件設(shè)計(jì)中必然加入人機(jī)工程學(xué)研究理論和研究方法。以下從人機(jī)工程學(xué)的三個方面來探究圖像類軟件界面設(shè)計(jì)規(guī)律。

3.2.1 設(shè)計(jì)心理學(xué)在其中的運(yùn)用

圖像處理類軟件的用戶基本可分為兩大類，一類是專業(yè)用戶，另一類是非專業(yè)用戶。兩類用戶對于軟件的功能需求基本相同，都是處理圖像，但是不同點(diǎn)在于需求程度不同，專業(yè)用戶需要對圖像進(jìn)行更高級更復(fù)雜的處理，而非專業(yè)用戶則需要快速簡單有效的處理。根據(jù)不同種類用戶的需求，軟件在自身界面設(shè)計(jì)上也進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，分成了許多模塊，讓不同用戶都享有自己的使用空間，進(jìn)行高效的操作。

用戶使用感受也是設(shè)計(jì)心理學(xué)研究的一大方向，不同軟件可以傳達(dá)給用戶不同的使用感受。軟件在設(shè)計(jì)過程中注重用戶的使用感受，這就是人性化設(shè)計(jì)。人性化設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中充分考慮使用者生理和心理結(jié)構(gòu)、思維方式等，使人的生活更加方便、舒適，是科學(xué)和技術(shù)在藝術(shù)與人性處的契合點(diǎn)[3]。人性化設(shè)計(jì)最核心最本質(zhì)的理念是“以人為本”。軟件界面中的“以人為本”設(shè)計(jì)體現(xiàn)在：界面的視覺效果“賞心悅目”，界面的布局合理以及界面的層次邏輯清晰。

3.2.2 人體測量學(xué)在其中的應(yīng)用

一個軟件界面中的信息交錯復(fù)雜，在界面設(shè)計(jì)時要考慮不同信息的布局。根據(jù)人體尺寸中人轉(zhuǎn)動眼睛和頭部時的能見度圖像可知，要把最重要和最經(jīng)常使用的信息盡可能設(shè)置在視野中心3°范圍內(nèi)，一般性的信息在20°～40°內(nèi)，次要信息設(shè)在40°～60°范圍內(nèi)，對于80°以外的視野范圍，因視覺認(rèn)讀效率低一般不宜顯示信息。[4] 人眼的水平運(yùn)動比垂直運(yùn)動的速度快而且幅度寬，因而顯示信息排列的水平范圍應(yīng)大于垂直范圍。[4]

在圖像處理類軟件界面中，圖像的顯示是最重要的部分，因此設(shè)置在界面中心位置，操作工具顯示信息為次要信息，設(shè)置在圖像兩側(cè)。界面的上部和下部則顯示不重要的信息和一些使用頻率低的按鈕。

3.2.3 認(rèn)知心理學(xué)在其中的應(yīng)用

認(rèn)知心理學(xué)的應(yīng)用主要是兩個方面，1.對界面進(jìn)行信息結(jié)構(gòu)劃分。按心理學(xué)要求，用戶界面中信息的排列應(yīng)當(dāng)符合操作信息的邏輯性，因此應(yīng)該把顯示根據(jù)所傳遞的信息或功能進(jìn)行分組排列。這就涉及到了信息結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在人機(jī)工程學(xué)中可以運(yùn)用卡片分類法和集簇分析法對信息結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量分析，最后以樹狀圖表達(dá)出來以供設(shè)計(jì)人員參考。2.提醒提示的運(yùn)用。人的記憶是不完善的，經(jīng)常會有遺忘的情況發(fā)生。因此在界面設(shè)計(jì)中對于需要注意的重要信息應(yīng)設(shè)置取樣提醒裝置，提醒操作著對某個特別的信息源進(jìn)行取樣。根據(jù)人的知覺特性，可以采取亮的、彩色的及變化的特征來引導(dǎo)人的視覺注意。 [4]

4.結(jié)語

現(xiàn)如今軟件界面設(shè)計(jì)倡導(dǎo)“人性化”，“以用戶為中心”的理念，因此在軟件界面設(shè)計(jì)中加入了人機(jī)工程學(xué)原理，使得軟件界面在用戶使用過程中更加順暢，提高工作效率。同時根據(jù)圖像處理類軟件的特點(diǎn)，運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)研究方法，為圖像處理類軟件界面的設(shè)計(jì)提供參考。

參考文獻(xiàn)

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[3] 何曉佑，謝云峰.人性化設(shè)計(jì)[M].江蘇：江蘇美術(shù)出版社，2001.

[4] 柴春雷 汪穎 孫守遷.人體工程學(xué) [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.