在工业设计中人机界面的应用

一、界面设计与工业设计之渊源

界面设计和工业设计在基本思想与内容上有很多一致性。

首先，在基本思想方面，工业设计的观点是要把包括对美的追求在内的精神、文化因素融入到物质产品中去，即创造的产品应同时满足人们的物质与文化需求。这与界面设计的基本理论即产品设计要适合人的生理，心理因素，与工业设计的基本观念“创造的产品应同时满足人们的物质与文化需求”，意义基本相同，侧重稍有不同。

其次，关于工业设计与界面设计的不同，有一种说法是：界面设计是以研究与处理“人与物”之间的信息传递为主。而工业设计则以研究与处理“人与物”之间的各种关系。特别是对较复杂的产品，工业设计并不深入研究科学技术的具体细节。界面设计虽然也是既研究“机”，也研究“人”，研究人生理学和心理学等方面的各种因素。但研究“机”，一般是指其中与人发生直接关系的部分，不一定深入追究“机”的原理与构造研究“人”，则仅研究与“机”相关的生理、心理学等方面的各种因素。简言之，工业设计与界面设计同样都是研究人与物之间的关系，研究人与物交接界面上的问题。

二、信息时代工业设计呼唤界面设计

当机械大工业发展起来的时候，如何有效操纵和控制产品或机械的问题导致了人机工程学。二战后，随着体力的简单劳动转向脑力的复杂劳动，人体工学也进一步地扩大到人的思维能力的设计方面。”使设计能够支持、解放、扩展人的脑力劳动“。在信息时代，满足了物质需求的情况下，人们追求自身个性的发展和情感诉求，设计必须要着重对人的情感需求进行考虑。设计因素复杂化导致设计评价标准困难化。个性化的设计作品能否被消费者所认同7新产品开发能不能被市场所接受7在目前，我国大部分企业实力还并不强大，设计开发失利承受力还不很强的情况下，如何系统地、有根据地认识、评价设计，使其符合市场，就需要对设计因素再认识。利用界面分析法，正是使设计因素条理化，避免将人作为“生物人”的片面和走出笼统地说“设计＝科学＋艺术”的简单误区。对许多以微电子机制的产品而言，由于功能的执行不再是传统的可感知方式，而是电子的无形运作，造成了产品外观形式无法解释和表达其内部功能及使用状态。于是在使用者与产品之间便构筑了所谓用户界面（User Interface），籍以实现人机之间的沟通和交流。

随着科技渗透到我们的日常生活中，用户界面的出现日益普遍，其主要形式有：数字产品（信息产品）的使用操作界面，如收音机、PDA、rnp3播放器，电脑软界面以及网页界面等。随着电子技术日益发展，尤其是科技应用带给人类的愉悦和体验，电子数字产品必将更加深入地影响生活的各个方面和层面。将有越来越多的关于界面的问题出现，使界面设计提上日程。

三、以界面为中心的产品设计

1. 设计的几个层面

以人为本的设计要求设计从用户的需求出发。根据人的不同层次的需求，我们可以把设计分为几个层面。人的需求是多方面的，它具有一定的层次性、阶段性，是发展和变化的。心理学家亚伯拉罕?马斯洛在研究人类动机时，提出了著名的“需求理论 ，他认为人的需求的层次是从底级向高级需求发展的，呈阶梯形。可以分为五个基本层次：

（1） 生理需求：这是人类最基本的生存需求，是首要的，也是必须的。

（2） 安全需求：这也是很容易理解的，在满足了生存需要后，很自然就要求生存的没有危险，使自己的生命得到保障，这还基本属于生存需求的进一步延伸。

（3） 社会需求：最主要的内容是归属和爱情方面的要求。人类是群居动物中最高形式，任何一个人在生活中拥有自己的朋友、事业、爱情或其它，在这里他可以找到快乐和愉悦。

（4） 尊重需求：也就是自己要得到别人的尊重。

（5）自我实现的需隶属最高需求，即人的价值有可以实现的机会和有可以实现的条件并可以得到承认。像那些在拥有了大量物质财富的人他们所追求的或许也就是能够实现自己价值并得到承认。

2、界面与设计对应的几个层次

为了便于认识和分析设计界面，可将设计界面分类为：功能性设计界面、情感性设计界面和环境性设计界面。

（1）功能性设计界面即接受物的功能信息，操纵与控制物，同时也包括与生产的接口，即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面反映着设计与人造物的协调作用。

（2）情感性设计界面即物要传递感受给人，取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情，而不是个人的情感抒发。设计师“投入热情，不投入感情”，避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这一界面反映着设计与人的关系。

（3）环境性设计界面即外部环境因素对人的信息传递。任何一件产品都不能脱离环境而存在，环境的物理条件与精神氛围是不可忽视的界面因素。

3、以界面设计为中心的设计

界面设计的出现带来产品设计的新课题，界面设计不再以传统产品设计中的形式功能之争为主要矛盾，而是将设计看成实现人机信息交流的过程。这种观点更加深刻，更易于解释先前的设计现象。

（1）人机分析

A、使用环境的分析：环境条件是影响人机关系的外界因素，如产品的使用场所、气候，季节、时间等。因为使用环境不同，使用的条件就不同。例如，家用电话和公用电话因为使用环境不同，设计要求也不一样。

B、使用者的分析：使用者的分析主要包括：使用对象、使用者生理状态和条件以及使用者行为方式等的分析。因为使用对象不同，操作的尺寸、用力大小、对色彩的喜好等就不一样。在人机分工时，要根据使用者的生理状态和工作时的状态确定任务分析。使用行为是由于年龄、性别、地区、种族、职业、生活习性、受教育程度等原因形成的动作习惯。

C、使用过程的分析：使用过程分析是一项深入细致的工作。一些产品中人机问题不是靠常识可以发现的，甚至短时间使用也体会不到。因此必须对使用过程进行认真分析。

（2）人机交互模型的建立

通过对人机的分析，我们可以建立起人机界面的交互模型。通过用户模型的建立，我们可以明确人机系统是否合理，人机分工是否恰当，是否体现了人本主义思想

（3）功能性设计

界面设计首先要实现界面最基本的使用功能。功能性设计主要是界面的显示设计和控制设计。产品界面的信息交流主要通过显示和控制来实现。显示的信息要符合使用者接受的感觉通道，并且选择最适合的显示方式，控制设计要符合使用者的操作习惯，使用户能够很容易地进行控制产品。

（4）认知性设计

特别是产品的操作界面，按钮、图标以及其他功能键的设计要符合用户的认知习惯。信息产品设计中尤其显得重要。当用户使用产品时尽量不需要通过太多的学习，通过按钮的形态、色彩以及上面的图标就可以进行操作。同样，信息产品的软件界面的设计也必须符合用户的认知。用户不需要太依靠说明书，根据界面的引导或者图标的含义就可以进行自然地操作。

（5）审美性设计

界面的美，不仅要作为艺术审美形式的美，满足人们感觉上的愉悦性，更多的是操作产品的一种工具，来满足人们实现某种目的时带来的愉悦性。它不仅仅是一种表象，也是一种实质性的体现，带来更多的实用性。一般来说，产品的设计美主要考虑功能美、技术美、形态美和材质美。

（6）整体性设计

界面既是作为产品与人接触的主要部分，又是作为产品的一个部分，同时也是使用环境的一部分，必须对产品进行整体性设计，统一设计风格。这样产品才是一个统一的整体。

（7）界面的评价
 
A、界面的学习性：产品界面应能让使用者快速学习和上手，且尽量符合使用者的操作认知。

B、界面的认知性产品的界面应符合使用者的认知，不良的呈现方式往往造成认知误差 从而导致不良操作。
 
C、界面效率：产品的界面操作与功能实现之间要准确快速，使用户尽快实现功能。

D、界面的操作性界面的布局合理、结构明晰，避免使用者迷失在界面中。

四、结论

总之，在信息时代，随着工业设计内涵和外延的不断延伸，界面设计的引入对工业设计有着不可估量的意义。从此，人们将脱离功能与形式之争，从而把设计的中心转移到对人的关注。产品设计已经是软界面与硬界面的融合，以界面设计为中心的工业设计将会给产品设计带来新的设计理念和方法。