《软件工程教学课件》09-交互设计.pptx

大连理工大学软件学院软件工程2023/2/12大连理工大学软件学院2第第9章章 交互设计交互设计软件的可用性决定了整个项目的成与败，即使一个在软件的可用性决定了整个项目的成与败，即使一个在功能上正确的软件但不具备直观的可操作性，通常用功能上正确的软件但不具备直观的可操作性，通常用户也是很难接受的户也是很难接受的。本章针对可用性、可操作性等概念本章针对可用性、可操作性等概念进行介绍性的讲解，进行介绍性的讲解，以使人们能够在某种程度上对它们进行理解并能够对以使人们能够在某种程度上对它们进行理解并能够对其进行验证其进行验证。首先首先对可用性的背景从不同方面进行了概述，然后逐对可用性的背景从不同方面进行了概述，然后逐步细化的讨论了可用性需求的形成及其描述，最后给步细化的讨论了可用性需求的形成及其描述，最后给出对可用性进行验证的方法。出对可用性进行验证的方法。心理学心理学设计设计心理学心理学中颜色中颜色和形状和形状的影响需要的影响需要结合具体环境来进行考虑的结合具体环境来进行考虑的。比。比如说如说黑色通常可以表示严谨或严肃的气氛，但网页中的黑色背景也可黑色通常可以表示严谨或严肃的气氛，但网页中的黑色背景也可以传达一种哀思以传达一种哀思。另外，颜色另外，颜色在在不同文化不同文化中也可能会有着完全不同的含义，比如白色在中也可能会有着完全不同的含义，比如白色在西方国家的文化中多代表纯洁之意，但在亚洲大多数国家中则多表示西方国家的文化中多代表纯洁之意，但在亚洲大多数国家中则多表示哀悼之情哀悼之情。颜色组合颜色组合情况，比如绿色背景上使用桔黄色的字迹读起来要比白色背情况，比如绿色背景上使用桔黄色的字迹读起来要比白色背景上蓝色的字迹不舒服的多景上蓝色的字迹不舒服的多。通过通过相同的颜色以及边框能够将逻辑上相近的功能拉近或进行视觉上相同的颜色以及边框能够将逻辑上相近的功能拉近或进行视觉上的分组，与其它功能形成对比并区分开来的分组，与其它功能形成对比并区分开来。另外另外，形状也可以对观者带来情绪上的影响，比如粗线条会使得人们，形状也可以对观者带来情绪上的影响，比如粗线条会使得人们具有粗糙的感觉而细线条则显得高贵和细致具有粗糙的感觉而细线条则显得高贵和细致。总之总之，设计心理学最初为广告设计领域提供了一些指导和规则，其中，设计心理学最初为广告设计领域提供了一些指导和规则，其中的大部分在软件的界面设计中也是同样适用的大部分在软件的界面设计中也是同样适用的。的。2023/2/12大连理工大学软件学院3人人机工程学机工程学人机工程学的一部分工作是对工作空间进行设计，其中一人机工程学的一部分工作是对工作空间进行设计，其中一项最主要项最主要的的任务任务是是使得工作环境和工作设备要适合工作使得工作环境和工作设备要适合工作。软件软件的使用者来自不同的的使用者来自不同的领域，领域，但但由于由于他们他们往往往往并不直接并不直接参与软件系统的开发，因此必须要提供给他们迈入参与软件系统的开发，因此必须要提供给他们迈入IT大门大门的直观方式的直观方式界面界面。通过通过需求分析明确了开发的具体任务，而需求分析明确了开发的具体任务，而现在要现在要围绕这些围绕这些业务流程设计出合理组织的图形界面，用以组织这些实实业务流程设计出合理组织的图形界面，用以组织这些实实在在的具体功能，这也是交互设计的主要内容在在的具体功能，这也是交互设计的主要内容。另外另外，还要注意软件中的主要设置功能应能容易访问，并，还要注意软件中的主要设置功能应能容易访问，并且错误能够得到很好的捕捉并给出提示，使得用户不会淹且错误能够得到很好的捕捉并给出提示，使得用户不会淹没在信息的海洋中。没在信息的海洋中。2023/2/12大连理工大学软件学院4软件软件人机工程学人机工程学作为计算机科学的一个学科，软件人机工程学主要是作为计算机科学的一个学科，软件人机工程学主要是对人对人机工程学在机工程学在实际软件中的实现，可以认为是在已有的设计实际软件中的实现，可以认为是在已有的设计思想上加入了特殊的边界条件思想上加入了特殊的边界条件。如果通过具体人机交互如果通过具体人机交互的类库来实现交互的界面，则可能的类库来实现交互的界面，则可能不是所有不是所有理论上的理论上的交互技术都会得到支持和使用交互技术都会得到支持和使用。软件软件人机工程的目的就是在进行人机工程的实现过程中在人机工程的目的就是在进行人机工程的实现过程中在技术上和经济上提供保证技术上和经济上提供保证。软件软件人机工人机工程不能教条，要尊重市场，如客户公司的程不能教条，要尊重市场，如客户公司的logo或者颜色，虽然技术上认为不是或者颜色，虽然技术上认为不是最佳最佳搭配，但可能是公司搭配，但可能是公司文化的一部分。文化的一部分。2023/2/12大连理工大学软件学院5界面设计还要考虑时尚。比如二十世纪界面设计还要考虑时尚。比如二十世纪90年代开始流年代开始流行的视窗系统，为人们带来操作上的便利的同时，也行的视窗系统，为人们带来操作上的便利的同时，也受到了受到了一些来自人一些来自人机工程方面的机工程方面的批评：窗口批评：窗口的千篇一的千篇一律会给很多用户带来审美疲劳，影响了用户体验律会给很多用户带来审美疲劳，影响了用户体验。因此在因此在窗口的设计上又发展了一些多样性的处理方式，窗口的设计上又发展了一些多样性的处理方式，比如圆角的窗口和半透明的窗口，由此也出现了一些比如圆角的窗口和半透明的窗口，由此也出现了一些专门的窗口设计工具供有经验的开发人员使用专门的窗口设计工具供有经验的开发人员使用。还有还有衍生出了另外一种基本的界面设计理念，就是允衍生出了另外一种基本的界面设计理念，就是允许用户动态的根据喜好来改变界面元素的布局或形状许用户动态的根据喜好来改变界面元素的布局或形状等，又称为等，又称为“皮肤皮肤”。总之总之，桌面的定制使得用户体验在上升，给用户带来，桌面的定制使得用户体验在上升，给用户带来了亲切感，从而拉近了用户与软件的距离。了亲切感，从而拉近了用户与软件的距离。2023/2/12大连理工大学软件学院6可用性可用性对于对于“可用性可用性”的理解很大程度上依赖于每个软的理解很大程度上依赖于每个软件使用者的知识背景和专业技能，因此对可用性件使用者的知识背景和专业技能，因此对可用性的一个正式的并且对于所有使用群体都适合的定的一个正式的并且对于所有使用群体都适合的定义是不现实的义是不现实的。因此，因此，可以可以考虑考虑首先将不同的用户进行分组，然首先将不同的用户进行分组，然后针对具体类别的用户对可用性进行更为一般性后针对具体类别的用户对可用性进行更为一般性的定义的定义。很多标准和规范也是以这样的方式对可用性进行很多标准和规范也是以这样的方式对可用性进行阐述的阐述的。以下主要。以下主要考虑广泛使用的考虑广泛使用的ISO 9241中的中的110部分。部分。2023/2/12大连理工大学软件学院7ISO 9241是关于办公室环境是关于办公室环境下交互式计算机系统的人类下交互式计算机系统的人类工效学工效学国际标准国际标准由由17个部分组成，根据人类个部分组成，根据人类工效学和可用性原理，分别工效学和可用性原理，分别对各种硬件交互设备属性和对各种硬件交互设备属性和软件用户界面设计问题作了软件用户界面设计问题作了详细的规定和建议，并且可详细的规定和建议，并且可以对一个产品设计符合该标以对一个产品设计符合该标准的程度进行评估和认证准的程度进行评估和认证。部分部分110是因为早期是因为早期版本版本10的的修订版本修订版本。其余其余7个部分没有进行大范个部分没有进行大范围的本质上的修改，只是在围的本质上的修改，只是在旧版本的基础上进行了细化旧版本的基础上进行了细化和具体化。和具体化。2023/2/12大连理工大学软件学院8110对话原则：任务适合性对话原则：任务适合性交互系统在支持用户完成任务时应适合任务交互系统在支持用户完成任务时应适合任务，即功能，即功能和对话是基于任务特征，而不是基于用于实现任务的和对话是基于任务特征，而不是基于用于实现任务的技术技术。支持支持任务任务的高效完成，而不的高效完成，而不需要用户来关注界面的需要用户来关注界面的特特性。性。比如在录入一个新的项目数据比如在录入一个新的项目数据时，时，交互系统可以交互系统可以提供快捷方式迅速的在数据项间切换提供快捷方式迅速的在数据项间切换，而不是依赖鼠，而不是依赖鼠标点击获取焦点。标点击获取焦点。界面的复杂程度界面的复杂程度，应对需要大量显示，应对需要大量显示的的信息量进行信息量进行合合理的编排和理的编排和构造，以避免界面的过度构造，以避免界面的过度“饱和饱和”。重复内容的重复内容的“默认默认”处理等。处理等。2023/2/12大连理工大学软件学院9任务适合性任务适合性110对话原则：自我描述性对话原则：自我描述性一个界面被称为是自我描述的，如果从其结构上能够一个界面被称为是自我描述的，如果从其结构上能够清晰的知道什么时间哪些交互可能发生，为什么以及清晰的知道什么时间哪些交互可能发生，为什么以及哪些可能的结果会产生哪些可能的结果会产生。相应相应的需要给出每个可能步骤的解释并清楚的说明为的需要给出每个可能步骤的解释并清楚的说明为什么某个控件无法继续工作什么某个控件无法继续工作。对话过程对话过程中将中将当前未满足条件而无法提供服务的元素当前未满足条件而无法提供服务的元素置成灰色不可用的置成灰色不可用的状态，并提供状态，并提供“气泡帮助气泡帮助”等机制等机制根据上下文自我根据上下文自我解释解释。上下文上下文相关是指依赖于当前的工作步骤和状态，交互相关是指依赖于当前的工作步骤和状态，交互系统能够动态的并且有针对性的给出有意义的提示。系统能够动态的并且有针对性的给出有意义的提示。2023/2/12大连理工大学软件学院10为使用户能够快速的熟悉和习惯对话的界面，系统采用的为使用户能够快速的熟悉和习惯对话的界面，系统采用的术语应尽量与用户熟悉的业务领域保持一致术语应尽量与用户熟悉的业务领域保持一致。若若某种操作比如较为复杂的计算会耗时过长，系统应提示某种操作比如较为复杂的计算会耗时过长，系统应提示给用户该操作处理的时长和进度给用户该操作处理的时长和进度。如果如果用户需要手工录入某个字段的数据，系统应提示数据用户需要手工录入某个字段的数据，系统应提示数据的格式，或者给出一个示例。同样，也可描述出期望的输的格式，或者给出一个示例。同样，也可描述出期望的输入格式，比如入格式，比如“TT.MM.JJ”，使用户清晰符合要求的输入，使用户清晰符合要求的输入结构。结构。在嵌套的菜单控制中，给用户展示出如何到达菜单的层次在嵌套的菜单控制中，给用户展示出如何到达菜单的层次位置有时也是非常方便和有用的位置有时也是非常方便和有用的。如在。如在一些一些Web页面的导页面的导航设计中经常应用，比如显示出当前页面的位置以及在网航设计中经常应用，比如显示出当前页面的位置以及在网站中的层次，如站中的层次，如“主页主页-专业专业-计算机科学计算机科学-课程列表课程列表”，并且配合超链接的使用可以很清晰的显示出所处的位置，并且配合超链接的使用可以很清晰的显示出所处的位置以及方便的对网站内容的浏览。以及方便的对网站内容的浏览。2023/2/12大连理工大学软件学院11自我描述性自我描述性110对话原则：可控性对话原则：可控性对话具有可控性是指用户能够初始化并控制输入的类对话具有可控性是指用户能够初始化并控制输入的类型以及交互过程的走向、步骤和速度，直到达成目标型以及交互过程的走向、步骤和速度，直到达成目标为止。为止。如果如果输入的数据没有彼此依赖关系的存在，则它们的输入的数据没有彼此依赖关系的存在，则它们的输入顺序不是强制性的输入顺序不是强制性的。应应提供多种方便的交互控制方式，如借助键盘或鼠标提供多种方便的交互控制方式，如借助键盘或鼠标等等。如果如果输入过程被中断，比如需要读取另外菜单项中得输入过程被中断，比如需要读取另外菜单项中得到的信息，那么会话应能从中断处恢复并完成余下的到的信息，那么会话应能从中断处恢复并完成余下的处理，已经录入的数据并不需要重新录入。处理，已经录入的数据并不需要重新录入。2023/2/12大连理工大学软件学院12可控可控性性110对话原则：与用户期望一致性对话原则：与用户期望一致性交互系统与用户期望一致是指对话行为与用户的期望交互系统与用户期望一致是指对话行为与用户的期望相符，用户的期望来自用户对其它交互界面的经验以相符，用户的期望来自用户对其它交互界面的经验以及用户的业务领域，与任务适合性具有清晰的联系及用户的业务领域，与任务适合性具有清晰的联系。对话对话如果与用户可预见的场景需求及普遍沿用的管理如果与用户可预见的场景需求及普遍沿用的管理保持一致，则称为保持一致，则称为“与用户期望一致与用户期望一致”。交互界面在相同的条件下应该具有相同的行为，比如交互界面在相同的条件下应该具有相同的行为，比如错误提示都在屏幕中间弹出的窗口中进行显示以及系错误提示都在屏幕中间弹出的窗口中进行显示以及系统的当前状态都在窗口下部的状态栏中进行提示统的当前状态都在窗口下部的状态栏中进行提示。交互系统能够快速提示用户是否可以录入以及录入的交互系统能够快速提示用户是否可以录入以及录入的数据是否合理正确。数据是否合理正确。2023/2/12大连理工大学软件学院13与用户期望一致性与用户期望一致性2023/2/12大连理工大学软件学院14传统风格的传统风格的office界面界面Ribbon风格的风格的office界面界面110对话原则：易学性对话原则：易学性对话的易学性意味着对话应支持和指导用户学习使用对话的易学性意味着对话应支持和指导用户学习使用该系统该系统。前面前面提到的一些原则也属于该范畴的要求，提到的一些原则也属于该范畴的要求，交互系统交互系统要要使用用户的业务术语并且提供给用户认识和学习该使用用户的业务术语并且提供给用户认识和学习该系统的机会。比如允许用户在对话中尝试可能的工作系统的机会。比如允许用户在对话中尝试可能的工作步骤并能够回到之前的状态步骤并能够回到之前的状态。与与易学性直接相关的还有系统提供的文档以及附属的易学性直接相关的还有系统提供的文档以及附属的培训培训材料，如一些材料，如一些具体具体的实例。的实例。还要还要兼顾用户中不同的学习群体兼顾用户中不同的学习群体，如通过，如通过具体的示例具体的示例学习学习，或一种可，或一种可控的选择控的选择对话对话（wizard）方式。）方式。2023/2/12大连理工大学软件学院15易学易学性性110对话原则：容错性对话原则：容错性交互系统被称为具有容错性是指即使有错误的输入，交互系统被称为具有容错性是指即使有错误的输入，在系统错误及其类型的提示下只要进行很少的修改就在系统错误及其类型的提示下只要进行很少的修改就能够得到正确的工作结果能够得到正确的工作结果。容错性容错性对于对话最基本的要求则是错误的输入不会导对于对话最基本的要求则是错误的输入不会导致数据的丢失或程序的致数据的丢失或程序的崩溃。崩溃。容错性要求软件系统能够检测出用户操作的关键步骤容错性要求软件系统能够检测出用户操作的关键步骤中的一些非典型情况中的一些非典型情况。容错性还要求具有一个对发生错误上下文敏感的帮助容错性还要求具有一个对发生错误上下文敏感的帮助系统，如果可能的话，这个帮助系统能够指示出成功系统，如果可能的话，这个帮助系统能够指示出成功完成该项任务的步骤和条件。错误提示要求具有较好完成该项任务的步骤和条件。错误提示要求具有较好的可读性和建设性。的可读性和建设性。2023/2/12大连理工大学软件学院16110对话原则：可定制性对话原则：可定制性交互系统是可定制化的，交互系统是可定制化的，如果具有如果具有根据不同用户的能根据不同用户的能力和喜好进行设置的能力力和喜好进行设置的能力。可可定制性同时也定制性同时也体现在以前的体现在以前的可控性原则可控性原则，如，如用户可用户可以将多个工作步骤定制合成到一个大的步骤来完成以将多个工作步骤定制合成到一个大的步骤来完成。在在自我描述性的原则自我描述性的原则中提到的气泡式帮助中提到的气泡式帮助是一种有意是一种有意义的实现方式，义的实现方式，但应提供给用户，尤其是有经验但应提供给用户，尤其是有经验的使的使用用者，灵活的开启者，灵活的开启和关闭这种提示和关闭这种提示的设置。的设置。交互系统交互系统的可定制化的实现提供给个体工作风格和品的可定制化的实现提供给个体工作风格和品位完全可定制的服务。位完全可定制的服务。2023/2/12大连理工大学软件学院17人机工程与软件过程人机工程与软件过程界面交互设计不仅对项目结果的接受程度具有较大的界面交互设计不仅对项目结果的接受程度具有较大的影响影响，对，对整个软件开发过程同样具有影响整个软件开发过程同样具有影响。针对主要功能的设计是面向最终用户的，所以针对主要功能的设计是面向最终用户的，所以在交互在交互设计设计的过程中应充分考虑到如何尽量减少用户的操作的过程中应充分考虑到如何尽量减少用户的操作步骤以完成工作步骤以完成工作。需求分析中的数据分析一方面是理需求分析中的数据分析一方面是理清数据之间的逻辑清数据之间的逻辑关系，为业务功能做好准备；另一方面通过对数据流关系，为业务功能做好准备；另一方面通过对数据流的分析了解如何对数据的处理过程进行分解的分析了解如何对数据的处理过程进行分解。分析阶段的目标是决定典型终端用户具有的分析阶段的目标是决定典型终端用户具有的特征，在特征，在软件的交互设计上同样需要满足实际操作的软件的交互设计上同样需要满足实际操作的需要。需要。2023/2/12大连理工大学软件学院18对对已有软件系统的重新开发已有软件系统的重新开发，要考虑将，要考虑将旧系统中用户旧系统中用户已有的工作流程在新的系统中进行迁移。一个简单的已有的工作流程在新的系统中进行迁移。一个简单的方法是以原系统的界面为基础来熟悉并保持已有业务方法是以原系统的界面为基础来熟悉并保持已有业务的实现方式并做进一步的扩展的实现方式并做进一步的扩展。尽量通过接口和包减少系统核心业务功能与界面之间尽量通过接口和包减少系统核心业务功能与界面之间的耦合程度。的耦合程度。界面可以借助可视工具辅助实现，是系统原型化的起界面可以借助可视工具辅助实现，是系统原型化的起点。点。界面原型可以起到与客户很好的沟通桥梁作用。界面原型可以起到与客户很好的沟通桥梁作用。界面原型还可以进一步界面原型还可以进一步启发和启发和拓展客户的思路，拓展客户的思路，从而从而会产生额外的功能需求，进而造成需求的变更。会产生额外的功能需求，进而造成需求的变更。2023/2/12大连理工大学软件学院19可使用性的验证可使用性的验证人机交互人机交互的测试一般可以采用两类的测试一般可以采用两类方法：方法：以以领域专家为中心的方法，主要依赖人机交互专家的领域专家为中心的方法，主要依赖人机交互专家的经验来进行评估经验来进行评估；基于基于最终用户的方法，通过跟踪和调查最终用户对系最终用户的方法，通过跟踪和调查最终用户对系统的使用情况来进行分析统的使用情况来进行分析。人机交互测试的目的：人机交互测试的目的：对对最终最终用户业务用户业务操作的工作操作的工作流程进行最流程进行最优的优的支持支持界面界面整体整体上具有上具有统一的设计统一的设计，适合，适合界面开发的软件或界面开发的软件或软件包软件包新新的软件的软件系统能够系统能够体现出边做业务边学习的体现出边做业务边学习的特点特点用户用户重点强调的重点强调的特征在特征在交互系统中得到了贯彻和交互系统中得到了贯彻和实现实现2023/2/12大连理工大学软件学院20人机测试的方法人机测试的方法启发式评估启发式评估在基于领域专家的评估方法中主要是借助于外部的人机交互专家在基于领域专家的评估方法中主要是借助于外部的人机交互专家们的能力们的能力准则准则和检查和检查表表借助与可使用性相关的一份检查表来进行辅助的评估借助与可使用性相关的一份检查表来进行辅助的评估用户调查用户调查基于用户的评估方法，通常提供给用户一份调查问卷基于用户的评估方法，通常提供给用户一份调查问卷，内容，内容类似类似于检查于检查表，表，也也可补充可补充少部分的自由回答的问题少部分的自由回答的问题基于基于任务的任务的测试测试基于使用者的测试方法基于使用者的测试方法，针对，针对系统提供的典型功能的最终系统提供的典型功能的最终用户用户ThinkingAloudTests基于任务测试的变种，除了要求记录每个测试人员的行为外，还基于任务测试的变种，除了要求记录每个测试人员的行为外，还需要解释每个步骤的确切想法需要解释每个步骤的确切想法2023/2/12大连理工大学软件学院212023/2/12大连理工大学软件学院22作业作业习题习题1、2（P179）