多媒体应用系统设计

多媒体应用系统设计方法通过前面的学习我们已经知道，多媒体应用系统提供大量的文本、图形、图像、声音、动画、视频等多媒体信息供用户快速查询，多媒体应用系统已成为计算机应用的重要组成部分。

下面将对多媒体应用系统的设计方法进行简要的介绍。

一、多媒体应用系统工程化设计1．多媒体软件工程概述从程序设计角度看，多媒体应用系统设计属于计算机应用软件设计范畴，因此可借鉴软件工程开发方法进行。

软件工程是一种用系统的方法来开发、操作、维护及报废软件的过程。

这一全过程被称为软件的生命周期(Life Cycle)，传统的软件生命周期通常也称为瀑布式(Waterfall)生命周期(见下图)。

其优点在于：（1）便于控制开发的复杂性；（2）便于验证程序的正确性。

其缺点在于：（1）太强调规格说明；（2）设计者早期必须设计出每个细节；（3）需求规格说明文档编写不仅费力，且一致性、充分性和完整性不能保证；（4）需增加交互性和互动性。

鉴于瀑布式生命周期的缺点，科学家布恩（Boehm）提出了称为螺旋式生命周期（Spiral LifeCycle Model）的模型和概念,如下图所示。

螺旋式生命周期模型（Spiral Life Cycle Model）采用面向对象的程序设计方法（Object OrientedProgramming）与瀑布模型相比较，区别是：（1）以演示代替传统说明方式；（2）非常适合逻辑问题与动态展示的多媒体设计；优点是：（1）开发周期短，效率高；（2）软件产品可重用性、移植性好；（3）版本升级方便。

采用螺旋生命周期再配合面向对象的程序设计OOP (Object-Oriented Programming) 方法，是开发多媒体应用系统的主流。

采用面向对象设计程序应符合两个条件:（1）对象为包含具有状态(State)与功能(Function) 的集合（类是具有共同属性与方法的对象的封装，是实现对象的模板）；（2）对象只有在其功能被激活时才能被处理（对象是类的具体实现）。

2．螺旋模型开发各阶段工作简介采用螺旋生命周期模型开发多媒体应用系统的步骤简单归纳如下：1.通过访问、面谈或调研后获得用户需求意见（需求分析）。

2.基于已知的需求分析很快设计一个应用系统原型（初版原型）。

3.将原型交给最终用户，让其使用。

4.从最终用户那里获得反馈，更改用户需求。

5.建立下一个原型，加入新的用户需求。

6.重复上述过程，直到该应用软件完成或报废。

从第1步到第2步便是一个版本，从第6步可构成循环，整个生命周期便是一个不断革新的原型(Evolutionary Prototyping)。

每一个原型都有同一系统设计流程，螺旋模型系统设计流程如下图：多媒体应用系统工程化设计流程图二、多媒体应用系统设计的基本原则1．多媒体应用系统设计的选题与分析报告多媒体应用系统应是经过精心创意设计的应用软件。

因此多媒体应用系统设计的选题和评估可行性是十分重要的一项工作。

多媒体应用系统选题范围是没有限制的，但必须经过严格思考后，方可确定。

主题确定以后，应该编写选题报告和计划书。

选题报告计划书中，应包括如下的几项分析报告：（1）用户分析报告基本用户；使用场合；用户计算机应用水平；扩展用户；用户一般特点和使用风格的分析。

（2）设施分析报告硬件配置；辅助设备；软件环境；多媒体软件。

（3）成本效益分析报告系统管理效益、经济效益、市场潜力；人力投入、资金预算；时间花费；资源消耗、资金来源；信息的使用价值；使用频率(指要使用的多媒体数据)。

（4）系统内容分析报告系统总体设计流程；多媒体元素系统的组织结构。

以上分析报告的目的是：确定使用对象和要求；确定应用系统设计结构；建立设计标准。

需要注意的是这些分析报告中包括的问题必须是主题选择过程中要求考虑的。

2．多媒体脚本设计在分析报告完成后，经过论证决定进行应用系统设计后，便制定课题计划，开始进行脚本设计。

多媒体脚本设计应做到如下几点：（1）规划出各项内容显示的顺序和步骤；（2）描述期间的分支路径和衔接的流程；（3）兼顾系统的完整性和连贯性；（4）既要考虑到整体结构，又要善于运用文、声、图、动画、视频等多种媒体信息组合以达到最佳效果;（5）注意交互性和目标性；（6）根据不同的应用系统运用相关的领域知识和指导理论。

3．创意设计创意设计是多媒体活泼性的重要来源，好的创意不仅使应用系统独具特色，也大大提高了系统的可用性和可视性，以提高其市场竞争力。

精彩的创意将为整个多媒体系统注入生命与色彩。

多媒体应用程序之所以有巨大的诱惑力，主要是其丰富多彩的多种媒体的同步表现形式和直观灵活的交互功能。

因此，创意设计应做到如下几点：（1）要在媒体“呈现”和“交互”这两项上做文章，在屏幕设计和人机交互界面上下功夫。

（2）应包括各种媒体信息在时间和空间上的同步表现。

即对计算机屏幕进行空间划分，在空间与时间轴上进行立体构思，组构完成和谐的设计蓝图。

（3）应用软件开发的方法和技术进行设计，甚至包括具体术语，如脚本、编号、剪接、分镜头等。

（4）要充分考虑到该应用系统设计所采用的编程环境或创作工具的功能与特点，特别是计算机资源，以免创意太脱离实际的应用设计水平。

媒体创意设计还应注意到以下两点：（1）对图像、动画、音乐及效果设计，尽量与专业人员互相讨论，互相沟通，特别讲究灵感。

（2）创意设计首先要注意扣紧主题，对准设计目标，而不可一味追求新、奇、特。

三、人机界面设计与屏幕设计原则1．人机界面设计原则人机界面(HCI)设计涉及到计算机科学的很多领域。

随着计算机应用领域的迅速扩展，计算机应用软件设计中的人机界面变得愈来愈重要，人机界面的设计在系统评价中占有极其重要的地位。

以往，人机通信只能局限于文本方式，这严重限制了人本来所具有的通信技能，大大降低了通信的质量。

近年来，由于多媒体技术的发展，从技术上为在人机通信中全面采用人本身具有的通信技能提供了可能性，为建造高效友好的人机界面带来希望。

同时多媒体信息及多模式通信的复杂性也对人机交互、人机界面设计提出许多新的挑战性的课题。

其设计不仅要考虑到用户及任务本身，更多地是要考虑和规划信息空间及媒体时间的结构，即不是如何提供多媒体信息，而是在什么情况下采用什么样媒体及其集成方式，以提供最优组合交互手段，并优化显示质量。

因此，人机界面设计不仅要借助计算机技术，甚至要依托于心理学、认知科学、语言学、通信技术以及戏剧、音乐、美术多方面的理论和方法。

（1）界面设计原则1.设计原则（1）用户原则。

人机界面设计首先要确立用户类型。

划分类型可以从不同的角度，视实际情况而定。

确定类型后要针对其特点预测他们对不同界面的反应。

这就要从多方面设计分析。

（2）信息最小量原则。

人机界面设计要尽量减少用户记忆负担，采用有助于记忆的设计方案。

（3）帮助和提示原则。

要对用户的操作命令作出反应，帮助用户处理问题。

系统要设计有恢复出错现场的能力，在系统内部处理工作要有提示，尽量把主动权让给用户。

（4）媒体最佳组合原则。

多媒体界面的成功并不在于仅向用户提供丰富的媒体，而应在相关理论指导下，注意处理好各种媒体间的关系,恰当选用。

（详见媒体的选择）2.界面分析与规范在人机界面设计中，首先应进行界面设计分析，进行用户特性分析，用户任务分析，记录与用户有关的概念、术语，这项工作可与多媒体应用系统分析结合进行，包括在用户分析报告中。

3.人机界面的类型任务设计之后，要决定界面类型。

目前有多种人机界面设计类型，各有不同的品质和性能，下图进行了详细的描述（略）。

（2）认知原则用户心理学——认知原则的应用认知心理学，从广义上来说，就是关于认识的心理学。

人类认识客观事物，主要就是通过感觉、知觉、注意、记忆、思维想象等过程来进行，因此，凡是研究人的认识心理过程的，都属于认识心理学。

实际上，我们这里所指的认知心理学是指纯粹采用信息加工观点来研究认知心理学过程的心理学，也就是运用信息论以及计算机的类比、模拟、验证等方法来研究知识是如何获得、存储、交换、使用的。

所以，我们这里所指的现代认知心理学实质是信息加工心理学。

一般地，人们将信息加工心理学又称为狭义的认知心理学。

1.认知过程看和听的过程构成知觉，图像和声音作为刺激的特征被接收并以抽象的方式被编码，把输入和记忆中的信息进行对比得出对刺激的解释，这一过程就是认知。

人体信息处理器包括感官、短期记忆、长期记忆及与其相联系的动作处理器和认知处理器。

每种知觉均有一个对应的短期存储器和处理器，人体信息模型总体框图如左图所示。

其中认知处理器执行的工作就是我们通常所说的思维。

思维的结果或被存储起来，或送至动作处理器控制行动。

2.认知心理学（1）现代认知心理学的核心：现代认知心理学的理论实质，就是以计算机信息加工的观点来研究人的心理学活动，把人脑看作是一种如同计算机的信息加工系统。

（2）现代认知心理学两个关键的重要概念：现代认知心理学的学说内容集中体现在两个关键的重要概念上。

现代认知心理学的一个重要的中心概念，就是“信息”。

在某种程度上说，抽掉了“信息”的概念，认知心理学的理论也就会散架解体，难以存在。

现代认知心理学的另一个重要的中心概念，就是“信息加工系统”。

信息加工系统的理论，是现代认知心理学理论的主体。

（3）现代认知心理学的研究方法：现代认知心理学的研究方法有实验法、观察法(包括自我观察法)以及计算机模拟法等。

3.人机交互设计遵循的认知原则根据用户心理学和认知科学，人机界面交互设计应遵循以下基本原则：（1）一致性原则。

即从任务、信息的表达、界面控制操作等方面与用户理解熟悉的模式尽量保持一致。

（2）兼容性。

在用户期望和界面设计的现实之间要兼容，要基于用户以前的经验。

（3）适应性。

用户应处于控制地位，因此界面应在多方面适应用户。

（4）指导性。

界面设计应通过任务提示和反馈信息来指导用户，做到“以用户为中心”。

（5）结构性。

以减少复杂度。

（6）经济性。

界面设计要用最少的支持用户所必须的步骤来实现一个操作。

在上述基本原则指导下，提出以下几点针对界面设计与屏幕设计的参考:（1）由具体到抽象。

即首先通过多媒体界面给用户提供具体的对象，即界面设计应是结构化的对象。

然后从具体对象、内容中让学习者归纳出抽象的概念或原理，或用模拟系统来引导出抽象的原理。

（2）由可视化的内容显示不可见的内容。

尽可能利用数字、图解、动画、色彩等清晰爽目的对象显示原理、公式或抽象的概念。

（3）由模拟引导创新。

突出人机交互，尽量启发用户的积极思维和参与，并激起用户的学习和创造欲望。

（4）合理运用再认与再忆。

减少用户短期记忆的负担。

所谓再认就是从系统给定的几个可能答案中要用户选择一个正确的或最好的。

再忆即要求用户输入正确的答案或关键字。

（5）考虑用户的个别差异。