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摘要:無人機(jī)是21世紀(jì)開發(fā)的新型實(shí)用創(chuàng)新產(chǎn)品,已在警用、農(nóng)業(yè)、氣象、電力、搶險(xiǎn)救災(zāi)、視頻拍攝等行業(yè)廣泛應(yīng)用。無人機(jī)的人機(jī)界面設(shè)計(jì),直接影響其工作效率和操作的舒適性,需要從改善人機(jī)界面使用,增強(qiáng)用戶與設(shè)備良性交互等方面入手,形成系統(tǒng)而清晰的認(rèn)知。從設(shè)計(jì)心理學(xué)角度,基于人的思維及行為方式,對(duì)無人機(jī)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)原則及方法進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:人機(jī)界面設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)心理學(xué);無人機(jī)
人機(jī)界面是人機(jī)工程學(xué)領(lǐng)域的一門學(xué)科,指的是人和機(jī)器在信息交換和功能上接觸或互相影響的領(lǐng)域,即人與機(jī)器通過界面的相互交流[1],包括信息輸入與輸出,界面設(shè)計(jì)的好壞直接影響人和機(jī)器雙方的效率。好的人機(jī)界面簡潔美觀,通俗易懂,不失雅致,在使用方式上也是十分簡單且具有引導(dǎo)和解釋功能,在造型和使用上都吸引用戶并使用戶感覺愉快,從而提高效率。人機(jī)界面屬于計(jì)算機(jī)類與認(rèn)知心理學(xué)類雙重結(jié)合的產(chǎn)物,涵蓋知識(shí)范圍較廣,還與人機(jī)工學(xué)、數(shù)字媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)、人工智能等有著密切的關(guān)系。對(duì)于滿足功能而言,大多數(shù)人機(jī)界面設(shè)計(jì)基本達(dá)到了人們對(duì)于使用的要求,而發(fā)展產(chǎn)品更多更適用的功能,卻要從界面設(shè)計(jì)中以人的需求和使用產(chǎn)品的高效性兩個(gè)方面出發(fā),將設(shè)計(jì)心理學(xué)與界面設(shè)計(jì)融合,使產(chǎn)品與人的關(guān)系更為親密,更大地發(fā)揮產(chǎn)品的性能。本文以無人機(jī)人機(jī)界面設(shè)計(jì)為例,探討設(shè)計(jì)心理學(xué)在產(chǎn)品界面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)。
一、心理學(xué)原理與人機(jī)界面設(shè)計(jì)
(一)認(rèn)知心理學(xué)
20世紀(jì)50年代,認(rèn)知心理學(xué)在西方興起。認(rèn)知心理學(xué)即人通過感官對(duì)信息的獲得,并產(chǎn)生一定的心理認(rèn)知,影響并指導(dǎo)思維形成和對(duì)事物的關(guān)注方式等。它是一個(gè)完整的心理過程,從具體感覺到抽象認(rèn)知再到具體的思維,包括概念、語言、情緒的形成和發(fā)展過程,并且在一定程度上影響著人的行為。由于人們對(duì)認(rèn)知心理學(xué)的深入了解,認(rèn)知心理學(xué)逐步得到發(fā)展,并應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域?,F(xiàn)代人機(jī)界面設(shè)計(jì)涵蓋著認(rèn)知心理學(xué)。例如,通過人眼對(duì)不同顏色感知程度不同這一認(rèn)知心理,可以對(duì)于顏色搭配進(jìn)行不同設(shè)計(jì)。細(xì)視胞光譜中黃色部分最為敏感,在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),陰雨霧的天氣通常用黃色來作為警示顏色,或者在字體廣告設(shè)計(jì)中運(yùn)用醒目的黃色為底色或亮色等。再如,紅色等較為艷麗的顏色會(huì)引發(fā)人們的興奮感,刺激食欲,一些餐館的可視化菜單會(huì)增加紅色裝飾的使用。此外,認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域中格式塔心理學(xué)(完形心理學(xué))詳細(xì)系統(tǒng)地解釋了刺激的整個(gè)心理過程,在指導(dǎo)界面設(shè)計(jì)和信息傳播版式設(shè)計(jì)方面有十分重要的作用[2]。
(二)審美心理學(xué)
人機(jī)界面是人與機(jī)器之間的交流,其出發(fā)點(diǎn)必然與人相關(guān)。設(shè)計(jì)的目的是人而不是產(chǎn)品,這要求人機(jī)界面的設(shè)計(jì)體現(xiàn)人性化特點(diǎn)與原則。人的特質(zhì)具有社會(huì)歷史性,人在各個(gè)時(shí)期由于審美的不同對(duì)于人機(jī)界面的要求也不同。例如,在原始人類時(shí)期,由于技術(shù)水平低下和人類意識(shí)淺薄,幾乎無設(shè)計(jì)、無人機(jī)界面可言。在洛可可巴洛克時(shí)期,人們則追求矯揉造作的豪華裝飾風(fēng)格,直至現(xiàn)代主義的出現(xiàn),在設(shè)計(jì)理論上提出“少則多”的設(shè)計(jì)原則,簡約設(shè)計(jì)、理性設(shè)計(jì)等觀點(diǎn)才在設(shè)計(jì)美學(xué)上逐步進(jìn)入實(shí)用性和美觀性相結(jié)合的藝術(shù)狀態(tài),并在斯堪的納維亞風(fēng)格中達(dá)到真正的美學(xué)與人機(jī)的優(yōu)良設(shè)計(jì)地步。從歷史的角度看,設(shè)計(jì)與文化內(nèi)涵和底蘊(yùn)有著緊密關(guān)系,人們的審美心理對(duì)于人機(jī)界面的發(fā)展有重大影響,設(shè)計(jì)必需考慮審美主體對(duì)某一類界面的審美體驗(yàn),結(jié)合心理學(xué)知識(shí)對(duì)產(chǎn)品賦予新的含義,增加人機(jī)界面的新內(nèi)涵。
二、無人機(jī)人機(jī)界面要求
無人機(jī)的人機(jī)界面通常可分為顯示系統(tǒng)、操作系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)等3部分。顯示系統(tǒng)主要指顯示屏所帶來的可視化視覺顯示信息,操作系統(tǒng)通常指控制和界面應(yīng)用部分(包括按鈕、旋鈕、手柄乃至觸屏等),輔助裝置是指顯示系統(tǒng)和操作系統(tǒng)所搭配的其他設(shè)備,如電腦軟件、手機(jī)APP等?;谛睦韺W(xué)因素對(duì)人的行為的影響進(jìn)行分析,無人機(jī)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)著重考慮以下幾個(gè)方面。
(一)最簡信息
根據(jù)人的記憶曲線原理,人在短暫時(shí)期的記憶是有限的,面對(duì)眾多的信息無法全部完成記憶的復(fù)寫。對(duì)于無人機(jī)而言,其應(yīng)用領(lǐng)域多為軍事和救援領(lǐng)域,因此,其操作者應(yīng)是高度緊張、注意力極其集中的,在最短時(shí)間內(nèi)把握最為有效的信息至關(guān)重要。在無人機(jī)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)中凸顯有效和重要信息,隱藏不必要的信息,形成簡潔明了的主界面圖將會(huì)突出主要信息,減輕使用者的記憶壓力。
(二)反饋
反饋即使用者輸入一定的信息指令后,在產(chǎn)品的界面或者操作中能夠及時(shí)得到相應(yīng)的動(dòng)作。反饋是設(shè)計(jì)中的重要一步,在使用者與無人機(jī)相互“交流”過程中,彼此進(jìn)行著信息的傳遞,如果沒有反饋或者反饋不及時(shí),后果將不堪設(shè)想。無人機(jī)的反饋需要更高的靈敏度和效率,可通過手機(jī)APP或者計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)聯(lián)合設(shè)計(jì)來提高反饋的精度。
(三)匹配
匹配可實(shí)現(xiàn)用最簡潔的信息表達(dá)最清楚的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而減輕記憶負(fù)擔(dān)。例如,通過顏色、聲音、亮度等方式來提醒使用者界面區(qū)域重要的功能區(qū),亮色、高音量、強(qiáng)光表示重要,特殊情況等。在無人機(jī)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)中,通過清晰匹配的方式,能夠有效提高人機(jī)交流,如在航行和信息采集區(qū)域用特殊顏色進(jìn)行匹配,提示操作者重要區(qū)域的匹配位置。
三、無人機(jī)人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則
(一)清晰性
人機(jī)界面設(shè)計(jì)清楚簡潔是提升使用者操作質(zhì)量和工作效率的有效途徑。無人機(jī)本身具有輕巧敏捷的特點(diǎn),對(duì)于它的人機(jī)界面設(shè)計(jì)也應(yīng)該是簡潔明了的,表達(dá)出最重要和本質(zhì)的功能,避免對(duì)使用者造成注意力的浪費(fèi)。同時(shí),對(duì)于界面的分布和信息的編排要做明顯的區(qū)分,重要信息進(jìn)行強(qiáng)調(diào),不重要信息則可以隱藏或者忽略,盡量做到界面所編布的重要信息就是使用者最為期待的信息。
(二)易學(xué)性
一個(gè)設(shè)計(jì)良好的人機(jī)界面應(yīng)是易懂、易用的。無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛,不同領(lǐng)域類型的無人機(jī)有相應(yīng)的特征,使用者經(jīng)驗(yàn)、文化水平,語言等也有所差別,要充分結(jié)合使用者和心理界面設(shè)計(jì)理論原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如,SRK理論(認(rèn)知控制層次行為模型)認(rèn)為一般情況下人通過3個(gè)層次的認(rèn)知控制來對(duì)信息進(jìn)行處理[3],即基于技能行為的層次,基于規(guī)則層次的行為,基于知識(shí)層次的行為?;诩寄苄袨榈膶哟危谝?guī)則層次的行為簡稱SBB和RBB,屬于較低層次的人認(rèn)知控制行為,在多數(shù)情況下人們喜歡用較低層次的認(rèn)知控制行為來對(duì)信息進(jìn)行處理[4]。在界面設(shè)計(jì)中從低層次的認(rèn)知處理行為出發(fā),做到人機(jī)界面設(shè)計(jì)的易懂易用。
(三)一致性
一致性的人機(jī)界面設(shè)計(jì),在整體布局和設(shè)計(jì)上協(xié)調(diào)統(tǒng)一,不僅能夠在審美上達(dá)到賞心悅目的效果,而且信息規(guī)劃合理,重點(diǎn)突出,有助于使用者了解界面,提高使用效,減少不必要的失誤。以視頻拍攝類的無人機(jī)為例,無人機(jī)界面與手機(jī)APP的結(jié)合使用減少了許多操作上的難度。一般使用者對(duì)于手機(jī)的使用較為熟知,當(dāng)面臨一個(gè)陌生的機(jī)器進(jìn)行使用時(shí),心理上難免產(chǎn)生生疏緊張的感覺,而與手機(jī)APP的結(jié)合使用則拉近了使用者和無人機(jī)的心理距離。
參考文獻(xiàn):
[1]沈霞,陶晉,魏東.從設(shè)計(jì)心理學(xué)角度思考數(shù)控加工設(shè)備的人機(jī)界面設(shè)計(jì)[J].工業(yè)設(shè)計(jì),2008(6):66-67.
[2]夏敏燕,湯學(xué)華.基于認(rèn)知心理學(xué)的機(jī)電產(chǎn)品人機(jī)界面原則[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2010(1):183-185.
[3]楊濤,曾維鑫.淺析人機(jī)界面設(shè)計(jì)中的心理學(xué)因素[J]藝術(shù)設(shè),2007(3X):85-87.
[4]沈瓊,陳蓓,張路.粗細(xì)聯(lián)紡紗機(jī)操作系統(tǒng)界面的人機(jī)交互設(shè)計(jì)[J]機(jī)械設(shè)計(jì),2014(9):117-119.
作者:劉曉穎 岳涵 徐靖涵 單位:遼寧科技大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院 遼寧科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院