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1、 人机界面设计 Human-Computer Interface Design Alan Cooper先生指出最好的界面是没有界面 ，仍然能满 1 交互设计之父“足用户的目标”。20世纪10种产品最伟大的人机界面装置： 扩音器 按键式电话 方向盘 磁卡 交通指挥灯 遥控器 阴极射线管 液晶显示器 鼠标图形用户界面 条形码扫描器 2 人机界面 3 Man-machine interface 人机界面（Man-Mchine Interface）是人与机器、工具之间传递和交换信息的媒介，包括硬件界面和软件界面，即用户使用机器、工具的综合操作环境。 人机界面综合心理学、人机工程学、语言学、计算机技术，
2、研究如何满足人的认知需要以及用户与机器、工具之间相互传递信息，以便提高工作效率。 人机界面设计 4 Man-machine interface Design 人机界面设计 5 Man-machine interface Design 显示、操纵界面设计 6 Human-Computer Interface Design 显示装置是指专门用来向人传达机器或设备的性能参数、运转状态、工作指令以及其它信息的装置。 显示、操纵界面设计 7 Human-Computer Interface Design 操纵装置是指人用于将信息传递给机器或设备，使之执行控制功能，实现调节、改变机器或设备的运行状态的装置
3、。 显示、操纵界面设计 8 Human-Computer Interface Design 内 容 元件布局 元件尺寸 元件位置 人机界面设计 9 Human-Computer Interface Design 主要内容 第一节第二节第三节 Contents 显示装置设计 操纵装置设计 显示与控制界面布局设计 显示装置的类型与设计原则 10 仪表显示设计的一般人机学原则 GBT 162511996 工作系统设计的人类工效学原则 给出了“信号与显示器设计的一般人机学原则” P101工作系统设计的人类工效学原则 11 GBT1625119961信号与显示器的种类和数量符合 信息特性； 3 显示器空
4、间配置应保持 清晰、迅速提供信息； 2 信号与显示器的种类和设计应保证 清晰易辨； 信号显示与变化速率和方向应与主信息源变化4速率和方向一致； 在以观察监视为长时间工作中，通过信号和5显示器设计和配置避免超负荷或负荷不足。 显示装置分类：按照感官和形式划分 12 显示装置按感官分为：视觉、听觉、触觉显示装置。 触觉显示用于特殊场合辅助显示。 视觉显示特点：能传示听觉显示特点：即时性数字、文字、图形符号，警示性强，能向所有方甚至曲线图表、公式等向传示且不易受到阻隔，复杂信息，信息便于延但与环境之间的相互干时保留和储存，受环境扰较大。 的干扰较小。 显示装置分类： 13 显示装置按形式可分为： 仪
5、表显示； 信号显示(信号灯、听觉信号、触觉信号 )； 荧光屏显示等。 第一节 单个仪表设计 Display instrument design 仪表设计内容： 形状 尺寸 结构 色彩 14 第一节 单个仪表设计 15 Display instrument design 显示仪表类型： 刻度指针式仪表；数字式显示仪表。 第一节 单个仪表设计 Display instrument design 1.仪表形状 16 第一节 单个仪表设计 17 Display instrument design 2.仪表盘尺寸 测试研究表明，刻度盘外轮廓对应的视角，一般取 ?=2.5?5? 按公式3-2可以得到刻度盘
6、外轮廓D与观察视距L的关系： D=（L/23）?（L/11） 第一节 单个仪表设计 18 Display instrument design 2.仪表盘尺寸 选取的原则：基本保证清晰分辨刻度条件下，选取较小的直径。 表6.3 仪表盘最小尺寸、视距和刻度数量关系 刻度盘的最小直径 /mm 视距为500mm 26 26 26 37 55 73 110 刻度标记的数量 38 50 70 100 150 200 300 视距为900mm 26 33 46 65 98 130 196 第一节 单个仪表设计 19 Display instrument design ?3.仪表数码与字符大小 影响数码和字符
7、的因素： 尺寸大小； 字符宽高比和笔画粗细； 字体选择； 数码、字符主体色与背景色的搭配等。 第一节 单个仪表设计 20 Display instrument design 3.仪表数码与字符大小 测试研究，刻度盘上数码和字符尺寸对应的视角，一般取 ?=10?30? 刻度盘上数码与字符大小H与观察视距L的关系： H=（L/350）?（L/110） 一般采用中等光照条件下推荐值（见表6.4）。 H=（L/250） 第一节 单个仪表设计 Display instrument design 4.仪表盘刻度与刻度线 测试研究，刻度盘上刻度间距对应的视角 ?=5?11? 刻度盘间距HK与观察视距L的关系
8、 ： HK=（L/700）?（L/300） 一般采用中等光照条件下推荐值（表6.5）。 21 ，一般取第一节 单个仪表设计 22 Display instrument design 4.仪表盘刻度与刻度线 刻度分为：长刻度、中等刻度和短刻度 刻度线宽度一般在刻度间距的1/3?1/8范围选取。 表6.5 仪表盘刻度线长度与视距 视距/m 0.5以内 0.50.9 0.91.8 1.83.6 3.66.0 刻度线长度/mm 长刻度线 5.5 10.0 20.0 40.0 67.0 中刻度线 4.1 7.1 14.0 28.0 48.0 短刻度线 2.3 4.3 8.6 17.0 29.0 第一节
9、单个仪表设计 23 Display instrument design 4.仪表盘刻度与刻度线 第一节 单个仪表设计 24 Display instrument design 5.仪表盘的指针与盘面 指针头部的宽窄最好与刻度线宽窄一致。 第一节 单个仪表设计 Display instrument design 5.仪表盘的指针与盘面 要求：指针旋转平面应该与刻度盘面处于同一平面25 。 第一节 单个仪表设计 26 Display instrument design 5.仪表盘的指针与盘面 表6.6 仪表盘色彩搭配与认读 易于辨认的配色 顺序 背景色 主体色 顺序 背景色 主体色 1 黑 黄 2
10、 黄 黑 2 黑 白 4 紫 黄 4 紫 白 6 蓝 白 7 绿 白 7 白 黑 9 黄 绿 9 黄 蓝 难于辨认的颜色 1 黄 白 2 白 黄 3 红 绿 4 红 蓝 4 黑 紫 6 紫 黑 6 灰 绿 8 红 紫 8 绿 红 8 黑 蓝 第一节 单个仪表设计 27 Display instrument design 6.仪表盘字符数码立位 指针旋转 盘面旋转 第二节 信号灯设计 28 Display instrument design 表6.7 三种信号特点与应用场合 特点信号 组 成 一般由稳光或闪光的信号灯构成视觉信号。 优缺点 1刺激持久、明确、醒目。闪光信号灯的刺激强度更高； 2易
11、于维护管理和实现自动控制。 应用场合 视觉信号 不适于传达复杂信息和信息量大的信息 听觉信号 1即时性、警示性强于视觉信号； 有铃、蜂鸣器、2能传达复杂的、大信息量的信适于远距离信息显示，哨笛、信号枪、息； 特别是报警、提示 喇叭语言等形式。 3需要配以人员守护管理。 一般是利用提供触觉的物体表面轮廓、表面粗糙度的触觉差异传达信息。 触觉信号 仅用触觉可识别表面轮廓差异，太多触觉信号会引起操作混乱。 触觉信号只是近身传递信息的辅助性方法。 1视觉信号 29 一般由稳光、或闪光的信号灯构成。 信号灯是实现远距离信息显示的常用方法，主要优点是： 刺激持久、明确、醒目； 闪光信号灯的刺激强度更高。
12、易于管理和维护，便于实现自动控制。 缺点是不适于传达复杂信息。 30 2听觉信号 铃、蜂鸣器、哨笛、语言等听觉信号的听觉信号会听觉信号常需要配以侵扰即时性、无关警示性强人群，不宜持续提供。人员守护；尤其语言能传管理。 达复杂信息。 主要应用于报警、提示 。表5-9 一般听觉信号应用31 第二节 信号灯设计 32 Display instrument design 1信号灯与背景的亮度及亮度比 2：1 2信号灯亮度与视距 亮度取决于视距环境有关。设计需要查阅相关资料。 第二节 信号灯设计 33 Display instrument design 2信号灯的颜色 红色表示警戒、禁止、停顿等； 黄色
13、为提请注意； 蓝色表示指令； 绿色表示安全或正常。 表5-10 险情信号颜色分类 第二节 信号灯设计 34 Display instrument design 3稳光与闪光信号的闪频 紧急、重大险情，应采用较高闪频，并与声信号一般警示，例如路障警示等，可用 1HZ以下的较 结合使用，例如消防车、急救车所使用的信号。低闪频； 第二节 信号灯设计 35 Display instrument design 4信号灯的形状、组合和编码 把信号灯与图形符号相结合，通过信号灯的形状来增加它信息含量的方法，现在已被日益广泛地应用。 (四) 信号灯的形状、组合和编码 36 例如：飞机跑道信号灯与图形符号相 结合。 机头过低 机头过高 机头正常 本次课应该掌握的重点及思考题 37 1什么是人机界面？人机界面设计的内容与依据是什么？ 2仪表装置设计需要考虑哪些人机学要素？设计时主要以什么为依据？试评价一款仪表。 3信号显示有哪些类型？各用于何处？红、黄、蓝、绿各表示何意思？ 4设计表达警示、警告信号，需采用何种信号灯？ 5如何使用信号传达信息？ 论文格式 1、论文名称 姓名、专业、学号 2、该论文研究的目的与意义3、该产品人机存在的问题 CATIAF分析图文并貌 4、解决方案 5、结论 6、参考文献 38
