基于人机工程的GUI设计研究

【摘 要】对于一个产品其用户界面的好坏会直接影响其系统效能，随着软件技术和虚拟技术的发展，用户界面的设计已经变得越来越重要。在GUI的设计中融入了人机工程学、认知心理学和色彩学等诸多学科的内容，以实现为用户提供更人性化的交互方式，论文从人机工程学的角度入手，介绍了GUI设计中应该考虑的因素。

【关键词】人机工程 GUI 设计

一、人机工程学的学科内容

人机工程学是一门研究人类、机器和环境之间相互作用的学科，它主要目的是为了使设计的机械设备或者人机系统能够满足人的生理和心理特征，使其能够更好的为人类服务。在工业设计中，我们通常将其定义为：对于成批量生产的产品，凭借专业知识、经验以及视觉感受等赋予其材料、结构、色彩等新的品质和资格。人机界面是人和机器在交互过程中非常重要的一个层面，也可以称之为用户界面。它是人和机器之间进行通信的媒介，负责信息的输入和输出，其设计的好坏直接影响用户的使用效果，是现代设计中非常重要的一个方面。

二、GUI的设计及色彩的特征

（一）GUI设计的流程

对于一个完整的用户界面设计包括其启动界面的设计、软件架构设计、相应按钮的设计、面板的设计、菜单的设计以及图标和滚动条的设计等等。跟其他产品一样其设计的过程非常复杂，包括前期的调研、总体设计、具体设计和实施[1] [2]，是一个需要循环测试和评估的设计过程。

（二）色彩在GUI设计中的作用

在人机界面使用过程中，色彩对人类的影响最为重要，会受到人们的首先关注，其次才是形状或者其他。所以对于人类来说色彩直接影响着其精神感受，在设计的过程中就要考虑到用户的审美观，使用户在使用的过程中产生舒适感和美感。

GUI的设计可以分为网页和软件两种不同的类型，其设计时对色彩的选择也不尽相同。在网页的色彩设计过程中有很大面积的色块区域，其像素空间也较大，设计师在设计色彩时有较大的发挥空间。但是在对软件的GUI设计时要考虑到工程类的严谨性和专业性，目前大多数采用了灰色作为其背景色，那么对于其图标的色彩设计就会受到很大的限制，且其色彩不宜超过64色。在整个GUI设计中首先要做到简单明了，对用户起到引导的作用，引导用户得到正确的联想和操作。其次还要保证色彩的柔和性，降低不同区域间的对比度，使用户在使用的过程中不会感觉眼睛疲劳。

（三）人机交互界面色彩的选择

在进行人机界面的色彩选择时首先要明确主色调，以体现界面的主题。在工业设计中一般选择浅灰色、浅黄色、浅蓝色以及浅绿色等浅颜色的背景，再配以深色系的字，这样既能够突出重点，又能够得到大多数人的认可。对于人机界面中其他的一些内容不宜选用抢眼的颜色，否则就会喧宾夺主，当然并不是完全不能应用，为了突出强调某些因素可以采用明亮的色彩，但是不能使用太多，否则就会适得其反，达不到强调的效果[3]。

在进行色调选择时一般要考虑一下三点：

1.暖色调一般会给人一种温暖的效果，冷色调则相反，使人感到冷清。

2.高彩度的暖色调给人刺激和兴奋，低彩度的冷色调能够使人平静思索。

3.高明色调使人感觉清爽、明快，低明色调则使人感觉深沉和庄重。

在选择颜色进行背景色搭配时一样不能使用对比强烈的色彩；使用大面积颜色时要选用低对比度的背景，否则会影响其图片和文字的辨别，严重时会发生互溶现象，使图片和文字不容易被辨识。例如在进行标题背景色设计时可以采用较深的颜色，配以鲜明的字体，这样一方面可以吸引用户的注意力，另一方面起到了突出界面主题的作用[4]。

三、人机工程学在GUI设计中的重要作用

设计的目的是为了更好的为人类服务，所以人是设计中首先要考虑的因素。人机工程学也是把人作为第一要素来考虑，它在GUI设计中的作用可以简单的概括为以下三个方面：

（一）提供人体尺度参数。人体工程学是人际工程学中研究中一个重要的方向，为GUI的设计提供人体结构尺度、生理尺度以及心理尺度等相关数据，从而为设计者设计人机界面提供可靠地参考依据。

（二）提供功能合理性设计参数。在设计过程中为设计者提供界面中各个要素的形状、大小以及色彩和布局等的参数，使其能够实现人和机器之间通信功能的最优化，进而最大限度的适应人类心理和生理需求。

（三）提供系统设计的理论依据。人机工程学是研究人和机以及机所处的环境一门科学，人机工程学的原理存在于用户界面设计的每一个过程中。在这个完整的人机系统中系统要能够为用户提供继续、后退和退出等命令的说明[5]。

四、设计实例

在这次设计中我们以一款儿童英语学习软件为例进行，设计了其登陆界面和一系列图标，其界面色彩丰富、图标的可指示性强。

上述图标和界面的设计主要采用了黄色调作为主色调，能够给人一种活泼、灿烂和可爱的感觉。对于儿童英语课程的学习来说其用户主要是儿童，这种色调的选择可以使其在使用过程中感到喜欢，增加了其愉快度，从而能够更好的帮助儿童学习英语。

五、结论

论文以人机工程学为基础，对其在GUI设计中的相关内容进行了阐述，介绍了基于人机工程学的GUI界面设计的方法，并且介绍了色彩在界面设计中的重要作用和如何选择合适的色彩以达到更好的效果。在文章的最后做着还给出了一个设计实例，验证了人机工程软件界面设计方法的指导性。

参考文献：

[1]何晓佑.产品设计程序与方法.北京：中国轻工业出版社，2000.

[2]Jeffrey L.Whitten，Lonnie D.Bentley，Victor M.Barlow.System Analysis and Design Methods. Von Hoffmann Press，1994.

[3]姜葳，用户界面设计研究，浙江大学硕士学位论文[M].2006年3月。

[4]吴瑜，《人机交互设计界面问题研究》武汉理工大学出版社，2004年

[5]Steve Krug. DON’T MAKE ME THINK.第 2 版.北京：机械工业出版社，2006.