人机交互chapter1+
人机交互知识点总结
⼈机交互知识点总结第⼀章绪论1、什么是⼈机交互所谓的⼈机交互是指关于如何设计、评价和实现供⼈们使⽤的交互式计算机系统，并围绕相关现象进⾏研究的⼀门学科。
⼈机交互是⼀门综合性的学科，他与认知⼼理学、⼈机⼯程学、多媒体技术、虚拟现实技术等密切相关，其中，认知⼼理学和⼈机⼯程学是⼈机交互的理论基础，多媒体技术和虚拟现实技术与⼈机交互相互交叉、相互渗透。
2、⼈机交互的研究内容⼈机交互界⾯的表⽰模型与⽅法可⽤性分析与评价多通道交互技术认知与智能⽤户界⾯群件web设计移动界⾯设计3、⼈机交互的发展历史命令⾏界⾯交互阶段、图形⽤户界⾯交互阶段、⾃然和谐的⼈机交互阶段（情感计算、多通道交互、虚拟现实、只能⽤户界⾯）4、⼈机交互的发展趋势智能化、集成化、⽹络化、标准化第⼆章感知和认知基础1、⼈的感知视觉、触觉、听觉，其中⼈类从周围世界获取的信息80%都来源于视觉。
2、颜⾊通常⽤三种属性表⽰：强度、饱和度、⾊度颜⾊模型就是某个空间中的⼀个可见光⼦集，主要有RGB,CMYK,HSV,CIE四种颜⾊模型3、认知过程与交互设计原则（1）认知分为经验认知和思维认知，经验认知是指有效、轻松的观察、操作和响应周围的事件，他要求具备某些专业的知识并达到⼀定的熟练程度。
思维认知是它涉及思考、⽐较和决策，是发明创造的来源。
（2）常见的认知过程：感知和识别、注意、记忆、问题解决、语⾔处理。
许多认知过程是相互依赖的，⼀个认知过程往往同时涉及多个不同的过程。
（3）影响认知的因素：1、情感 2、个体差异 3、动机和兴趣4、概念模型概念模型是指⼀种⽤户可以理解的关于系统的描述，他使⽤⼀组构思和概念，描述了系统做什么，如何运作，外观如何等第三章交互设备1、输⼊设备⽂本输⼊设备：键盘、⼿写输⼊设备图像输⼊设备：⼆维扫描仪、数字摄像头三维信息输⼊设备：三维扫描仪、动作捕捉设备、体感输⼊设备指点输⼊设备：⿏标及控制杆、触摸屏2、输出设备光栅显⽰器、投影仪、打印机、语⾳交互设备虚拟现实交互设备：空间跟踪定位器、数据⼿套、触觉和⼒反馈器三维显⽰设备：⽴体视觉（头盔显⽰器）第四章交互技术1、⼈机交互的输⼊模式请求模式：在请求模式下，输⼊设备的启动是在应⽤程序中设置的。
人机交互课程设计
人机交互课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解人机交互的基本概念，掌握人机交互技术的发展历程及其在现实生活中的应用。
2. 学习并掌握常见的人机交互设备及其工作原理。
3. 掌握人机交互界面设计的基本原则，能够分析并评价交互界面的优劣。
技能目标：1. 培养学生运用人机交互技术进行创意设计的实践能力，学会使用相关软件工具进行交互界面设计。
2. 培养学生团队协作能力，能够在小组项目中发挥个人特长，共同完成人机交互项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对人机交互技术的兴趣，激发学生创新意识，提高学生对科技进步的关注度。
2. 增强学生的信息意识，培养学生对信息安全、隐私保护等方面的责任感。
3. 培养学生尊重他人观点，学会倾听、沟通、表达，形成良好的人际交往能力。
课程性质分析：本课程为人机交互领域的入门课程，旨在让学生了解并掌握人机交互的基本知识和技能，培养学生对该领域的兴趣和创新能力。
学生特点分析：本课程针对初中年级学生，该年龄段学生对新鲜事物充满好奇心，具备一定的信息技术基础，但需进一步培养实践操作能力和团队协作能力。
教学要求：1. 结合实际案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力。
2. 采用项目式教学，引导学生主动参与，培养学生的团队协作能力和创新意识。
3. 关注学生个体差异，实施差异化教学，使每个学生都能在课程中取得进步。
二、教学内容1. 人机交互基本概念：介绍人机交互的定义、发展历程及分类，分析人机交互技术在生活中的应用实例。
教材章节：第一章 人机交互概述2. 人机交互设备：学习鼠标、键盘、触摸屏等常见交互设备的工作原理及其在交互过程中的作用。
教材章节：第二章 人机交互设备3. 交互界面设计原则：讲解交互界面设计的基本原则，如一致性、简洁性、易用性等，并通过案例进行分析。
教材章节：第三章 交互界面设计4. 交互界面设计实践：运用相关软件工具（如Axure、Sketch等），进行交互界面设计实践，培养学生实际操作能力。
人机交互设计入门教程
人机交互设计入门教程引言：人机交互设计（Human-Computer Interaction, HCI）已经逐渐成为当代信息技术发展的核心领域之一。
本文将介绍人机交互设计的基本概念和原理，并分为以下几个章节详细讲解。
第一章人机交互设计概述1.1 人机交互设计的定义和意义1.2 人机交互设计的发展历程1.3 人机交互设计在现代社会的应用领域和前景第二章用户研究与需求分析2.1 用户研究的重要性和方法2.2 用户行为观察和用户访谈技术2.3 用户需求分析的基本步骤和工具第三章交互设计原则与方法3.1 可用性和用户体验的关系3.2 重视用户反馈和交互评估3.3 交互设计中常用的方法和工具介绍第四章设计模式与界面设计4.1 设计模式的概念和分类4.2 常见的界面设计原则和技巧4.3 结合设计模式和界面设计实践案例分析第五章用户界面设计与可视化5.1 用户界面的构成要素和设计原则5.2 交互元素的设计与布局5.3 信息可视化的原则和技巧第六章多媒体与跨平台设计6.1 多媒体交互界面的设计要点6.2 跨平台设计的挑战与解决方法6.3 移动设备上的人机交互设计问题及解决方案第七章人机交互设计案例分析7.1 电子商务平台的人机交互设计7.2 社交媒体应用的人机交互设计7.3 智能家居系统的人机交互设计第八章人机交互设计的未来发展8.1 人工智能技术对人机交互设计的影响8.2 虚拟现实和增强现实技术的应用前景8.3 基于大数据和用户行为分析的个性化设计结语：通过本文的介绍，读者可以初步了解人机交互设计的基本概念、方法和应用。
随着科技的进步和社会的发展，人机交互设计将会在更多的领域发挥重要作用，同时也需要不断学习和创新，以满足用户对于交互体验的不断提高与需求的多样化。
希望读者通过学习本教程，能够在人机交互设计领域有所收获并应用于实际工作中。
人机交互01
人机交互的历 史
• 吉尔伯瑞斯 时间和动作研究（砌砖作业试验） 手术研究 • 莫斯特伯格 用实验方法进行人员挑选和培训
这段时期研究特点：主要研究
人，通过改变人的活动来提高 人机系统的效率。
人机工程学的诞生：1945-1960年间
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人机交互的历 史
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第二次世界大战，统计发现飞机被击落的数 量不如因人的操作而发生事故那么多。 这表明无论人的能力提高得多高，行为改善 得如何，都不可能完全跟上机器。 ——研究转向如何使机器适应人。
人机交互的历 史
军事领域的继续发展和太空竞赛的促进 从军事领域转向民用领域 特殊人群 受到控制论、信息论和系统论的影响
• 1980年以后向人机交互发展 • 计算机的飞跃发展又引起了人机交互、人机界面、 可用性研究、认知科学等新的研究领域。 • 采用“man-machine interaction”(个人同机 器交互），后来又改为“human-computer interaction”(人类同计算机交互） • 更加关注人的价值。
人机关系和人机矛盾的演变和发展 大体可以分为三个历史时期： • 第一时期是漫长的石器时代、青铜时 代和农耕时代。 • 这一时期，人们使用的工具均属手工 工具，人的劳动属手工劳动。因此， 人机关系是一种所谓的“柔性”关系， 即工具对于使用者而言是一种“器 物”，工具对于人没有很大的“约束 力”，工具是个体意义的工具或者说 “我的工具”。因此，在人机关系中 人占主导地位。
人机交互的历史
早期历史：文明史
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人机交互还没有成为一门学科，但在人类 文明进程中，体现出重视人的思想。
古埃及方凳
古埃及化妆盒
人机交互的 历史
人机交互：第1章 课程介绍与绪论
1.3人机交互的发展历史
多通道智能用户界面阶段(第三阶段)
以虚拟现实为代表的计算机系统的拟人化和以掌上电脑为代表的计算 机的微型化和随身化，是当前计算机的两个重要的应用趋势。目前以 鼠标和键盘为代表的人机界面技术是影响它们发展的瓶颈。
利用人的多种感觉通道和动作通道（如语音、手写、表情、姿势、视 线等输入），以并行、非精确方式与计算机系统进行交互，可以提高 人机交互的自然性和高效性。
1.5 人机交互的范畴: 认知心理学
认知心理学（Cognitive Psychology）是20世纪50年代中期 在西方兴起的一种心理学思潮，在20世纪70年代成为西 方心理学的一个主要研究方向。它研究人的高级心理过 程，主要是认识过程，如注意、知觉、表象、记忆、思 维和语言等。
• 从人机交互的角度,应用人工智能对用户的原始输入 在较高的层次上进行解释、分析和综合，提取语义 内容，达到对用户的某种理解。然后，从较高的表 现层次上传达给用户最恰当的反馈，它侧重于信息 的理解和解释。
1.5 人机交互的范畴: 虚拟现实技术
虚拟现实（Virtual Reality，VR）就是借助于计算机技术 及硬件设备，建立高度真实感的虚拟环境，使人们通 过视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感官在其中看、 听、触、闻起来像真实的，以产生身临其境的感觉的 一种技术。
虚拟现实技术的特征：真实感、沉浸感和交互性。
1.5 人机交互的范畴: 虚拟现实技术
自然和谐的交互方式是虚拟现实技术的一个重要研究内 容，其目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式与 虚拟世界中的对象进行交互。
人机交互并不是虚拟现实的全部，复杂场景的建模、绘 制等技术，也是虚拟现实非常重要的研究内容。
人们怎样才能从这信息的海洋中去浏览和获取所需的信息？ 新的网络用户界面以超文本标记语言HTML及超文本传输协 议HTTP为主要基础的网络浏览器是新的网络用户界面的代 表，
第一章-人机交互及其重要性要点PPT课件
便了程序员。这一阶段的人机界面特点是计算机的主要使用 者---程序员可采用正文和命令的方式和计算机打交道，虽然 要记忆许多命令和熟练地敲键盘，但已经可用较多的手段来 调试程序，并且了解计算机执行的情况。
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图形用户界面阶段
1963年美国麻省理工学院I.Sutherland的Sketchpad系 统开创了交互计算机图形学的新阶段。70年代Xerox 公司在Alto计算机上首先开发了Smalltalk-80（开 始为-76）的多窗口程序设计环境，它采用高分辨率 的图形显示器和新型的鼠标输入设备，应用了重叠 型窗口、弹出型菜单、图符和剪贴等功能。80年代 乃至90年代，苹果公司的MacIntosh计算机、微软公 司的MS-Windows系统和麻省理工学院X-Window系统， 正是这类人机界面广泛应用的代表。从此人机界面 进入了图形用户界面的新阶段，即所谓的 WIMP(Window,Icon,Menu,Pointing Devices)。
❖ 人机交互的发展经历了几个阶段：
1. 早期的手工作业阶段
2. 作业控制语言及交互命令语言阶段
3. 图形用户界面（GUI）阶段
4. 网络用户界面的出现
5. 多通道、多媒体的智2能021人机交互阶段
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计算机发展的早期
世界上第一台数字计算机ENIAC在1943-1946年由美国 宾州大学摩尔学院开发，1946年用于计算弹道方程 的积分。当时计算机的程序采用联线的方法在小接 线板上相互连接，后来用穿孔卡片和穿孔纸带，由 专门的阅读器输入程序和数据。对计算机的操作和 调试，是通过计算机控制面板上的开关、按键和指 示灯来进行。当时人机界面的主要特点是由设计者 本人（或本部门同事）来使用计算机，他们采用手 工操作和依赖机器（二进制机器代码）的方法去适 应现在看来是十分笨拙的计算机。
人机交互使用指南：从零开始学习(一)
人机交互使用指南：从零开始学习第一节：认识人机交互人机交互（Human-Computer Interaction，简称HCI）是指人与计算机之间的信息传递与交流。
作为现代社会的重要组成部分，人机交互已经渗透到了各行各业。
从我们使用的智能手机，到日常工作中的软件应用，无一不涉及到人机交互技术。
第二节：人机交互的重要性人机交互的目标是提升用户体验，使得人们能够更加方便、高效地使用计算机和其他相关设备。
良好的人机交互设计能够最大化地减少用户的学习成本和认知负担，提高工作效率。
人机交互能够改善人们的生活质量，促进技术的普及和发展。
第三节：设计界面设计界面是人机交互中最基本的一环。
良好的界面设计应该简洁、直观、易于使用。
在设计界面时，应考虑用户的使用习惯和认知特点，尽可能地减少用户的操作步骤和认知负担。
同时，界面的美观性也是至关重要的，它能够提升用户的审美体验，增加用户的满意度。
第四节：编写指南和帮助文档当用户在使用软件或应用时遇到困惑，他们通常需要查询指南和帮助文档。
编写清晰、简洁的指南和帮助文档是提供良好用户体验的重要任务。
在编写时，应该站在用户的角度思考，使用简明扼要的语言，提供详细的操作步骤和实用的示例。
同时，利用图表和图像可以更加直观地解释操作方法。
第五节：改善用户体验的技巧除了以上介绍的基本要素外，以下是一些改善用户体验的技巧：1. 响应速度：用户希望软件或应用的响应速度快，能够及时给出反馈。
优化代码和降低系统负载能够提高响应速度。
2. 内容布局：合理的内容布局可以帮助用户快速找到需要的信息。
应该根据内容的重要性和使用频率进行合理的分类和排列。
3. 错误处理：当用户操作出现错误时，系统应该给予明确的提示，帮助用户快速纠正错误。
同时，可以提供可撤销操作的选项，减少用户的恐慌和操作失误。
4. 反馈机制：在用户操作过程中，给予即时的反馈对于维护用户的注意力和积极性非常重要。
合理地运用声音、动画和震动等反馈方式，能够增强用户的交互感受。
人机交互技术第1章PPT课件
人机交互的概念 人机交互的研究内容 人机交互的发展历史 人机交互的应用
◦ 人机交互（Human-Computer Interaction，HCI）是关
于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且 围绕这些方面的主要现象进行研究的科学。
1.2 人机交互研究内容
◦ 人机交互界面表示模型与设计方法（Model and Methodology）
一个交互界面的好坏，直接影响到软件开发的成败。友好人机 交互界面的开发离不开好的交互模型与设计方法。因此，研究 人机交互界面的表示模型与设计方法，是人机交互的重要研究 内容之一。
◦ 可用性分析与评估（Usability and Evaluation）
1.4 HCI的应用
教育科研
◦ 科视设计并安装的全沉浸式Christie TotalVIEW™ CAVE（图1-7），用于 在威斯康星州Pier的密尔沃基举办的 著名的Discovery World展览。这套 被Discovery World称为“人机交互式 虚拟教育”（HIVE）系统运用了3D投 影显示技术——Mirage系列投影机， 实现了的沉浸式3D环境，使参观者能 够获得关于生活环境的“近似真实”体验。
1.4 HCI的应用
军事
◦ 军事战略战术演练和培训领域是刺激交互技术发展的源动 力，从早期的飞机驾驶员培训到今天的军事战略和战术演 习仿真等。使用计算机仿真技术不仅降低成本而且可方便 地改变环境和条件，适用于特殊，危险等环境。
◦ 群件（Groupware）
群件是指帮助群组协同工作的计算机支持的协作环境，主要 涉及个人或群组间的信息传递、群组中的信息共享、业务过 程自动化与协调，以及人和过程之间的交互活动等。目前与 人机交互技术相关的研究主要包括：群件系统的体系结构、 计算机支持交流与共享信息的方式、交流中的决策支持工具、 应用程序共享以及同步实现方法等内容。
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©2011
What is interaction design? *
• Interaction Design (IxD) defines the structure and behavior of interactive systems. Interaction Designers strive to create meaningful relationships between people and the products and services that they use, from computers to mobile devices to appliances and beyond. Our practices are evolving with the world; join the conversation.
• Use tried and tested user-centered
methods
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Activity
• How does making a call differ when using a:
– Cell phone – Public phone box?
– user interface design （用户界面设计、UI设计）, software design, user-centered design （以用户为中心设计）, product design, web design, experience design (UX)
• Interaction design is the umbrella term covering all of these aspects
Aims of this chapter
• Explain the difference between good and poor interaction design.
• Describe what interaction design is and how it relates to human-computer interaction and other fields.
– IxDA /about/ixda-mission
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Goals of interaction design
• Develop usable products
– Usability （可用性） means easy to learn, effective to use and provide an enjoyable experience
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Bad designs
– Elevator controls and labels on the bottom row all look the same, so it is easy to push a label by mistake instead of a control button
– People do not make same mistake for the labels and buttons on the top row. Why not?
From:
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Why is this vending machine so bad?
– Psychology – Social Sciences – Computing Sciences – Engineering – Ergonomics （人类工效学） – Informatics （信息学）
– Sharp, Rogers and Preece (2011)
• The design of spaces for human communication and interaction
– Winograd (1997)
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Interaction Design
Beyond human-computer interaction 交互设计 – 超越人机交互
4th Edition, 2014, Wiley Yvonne Rogers / Helen Sharp / Jenny Preece
授课：刘正捷 （2015年秋季学期）
– So that they match the users’ activities and needs
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Novel interface
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Understanding users’ needs
• Need to take into account what people are good and bad at
• Explain the relationship between the user experience and usability.
• Describe what and who is involved in the process of interaction design.
• Outline the different forms of guidance used in interaction design.
– Peanut shaped to fit in hand
– Logical layout and color-coded, distinctive buttons
– Easy to locate buttons
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What to design
• Need to take into account:
• Only requires onestep actions to perform core tasks
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Good and bad design
• What is wrong with the remote on the right?
• Why is the TiVo remote so much better designed?
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Good design
• Marble answering machine (Bishop, 1995)
• Based on how everyday objects behave
• Easy, intuitive and a pleasure to use
• Consider what might help people in the way they currently do things
• Think through what might provide quality user experiences （用户体验）
• Listen to what people want and get them involved
• Enable you to evaluate an interactive product and explain what is good and bad about it in terms of the goals and core principles of interaction design.
究：从受控环境到自然环境 • Analytical evaluation 分析性评估
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Chapter 1
What is interaction design?
什么是交互设计？
授课：刘正捷 （2015年秋季学期）
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HCI and interaction design
学科领域
设计实践领域
交叉学科领域
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Relationship between ID, HCI and other fields
• Academic disciplines contributing to ID:
Authors
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Book Website
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Book Endorsements
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Table of Content
• What is interaction design? 什么是交互设计？ • Understanding and Conceptualizing interaction 对交互的理解和概念化 • Cognitive aspects 关于认知 • Social Interaction 社会交互 • Emotional Interaction 情感交互 • Interfaces 界面 • Data Gathering 数据获取 • Data analysis, interpretation and presentation 数据分析、解读和呈现 • The process of interaction design 交互设计过程 • Identifying needs and establishing requirements 识别和定义需求 • Design, prototyping and construction 设计、原型和建造 • Introducing Evaluation 评估方法介绍 • An evaluation framework 一个评估框架 • Evaluation studies: From controlled to natural settings 关于评估的研
– fundamental to all disciplines, fields, and approaches concerned with researching and designing computerbased systems for people