人机界面设计原则.docx
《人机界面设计原则.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人机界面设计原则.docx(17页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、1。以用户为中心的基本设计原则在系统的设计过程中,设计人员要抓住用户的特征,发现用户的需求。在系 统整个开发过程中要不断征求用户的意见,向用户咨询。系统的设计决策要结合 用户的工作和应用环境,必须理解用户对系统的要求。最好的方法就是让真实的 用户参与开发,这样开发人员就能正确地了解用户的需求和目标,系统就会更加 成功。2. 顺序原则即按照处理事件顺序、访问查看顺序(如由整体到单项,由大到小,由上层 到下层等)与控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及其二级界面。3. 功能原则即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求,各种子系统控制类型、不同 管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同
2、时性要求等,设计分功 能区分多级菜单、分层提示信息和多项对话栏并举的窗口等的人机交互界面,从 而使用户易于分辨和掌握交互界面的使用规律和特点,提高其友好性和易操作性。4. 一致性原则包括色彩的一致,操作区域一致,文字的一致.即一方面界面颜色、形状、字 体与国家、国际或行业通用标准相一致。另一方面界面颜色、形状、字体自成 一体,不同设备及其相同设计状态的颜色应保持一致。界面细节美工设计的一致 性使运行人员看界面时感到舒适,从而不分散他的注意力。对于新运行人员,或 紧急情况下处理问题的运行人员来说,一致性还能减少他们的操作失误。5. 频率原则即按照管理对象的对话交互频率高低设计人机界面的层次顺序和
3、对话窗口 莱单的显示位置等,提高监控和访问对话频率。6. 重要性原则即按照管理对象在控制系统中的重要性和全局性水平,设计人机界面的主次 菜单和对话窗口的位置和突显性,从而有助于管理人员把握好控 制系统的主次, 实施好控制决策的顺序,实现最优调度和管理.7. 面向对象原则即按照操作人员的身份特征和工作性质,设计与之相适应和友好的人机界面。根据其工作需要,宜以弹出式窗口显示提示、引导和帮助信息,从而提高用户的 交互水平和效率.人机交互界面,无论是面向现场控制器还是面向上位监控管理,两者是有密 切内在联系的,他们监控和管理的现场设各对象是相同的,因此许多现场设备 参数在他们之间是共享和相互传递的。人
4、机界面的标准化设计应是未来的发展方 向,因为它确实体现了易憧、简单、实用的基木原则,充分表达了以人为本的 设计理念。各种工控组态软件和编程工具为制作精美的人机交互界面提供了强大 的支持手段,系统越大越复杂越能体现其优越性。组态软件人机界面设计步骤1。界面风格的设计控制台人机界面选用非标准Windows风格,以实现用户个性化的要求。但考 虑到大多数用户对于标准Windows系统较熟悉,在界面设计中尽量兼容标准 Windows界面的特征。因为位图按钮可在操作中实现高亮度、突起、凹陷等效果, 使界面表现形式更灵活,同时可以方便用户对控件的识别.但是,界面里使用的 对话框、编辑框、组合框等都选用Win
5、dows标准控件,对话框中的按钮也使用标 准按钮。控件的大小和间距尽量符合Windows界面推荐值的要求.界面默认窗体的颜色是亮灰色.因为灰色调在不同的光照条件下容易被识别, 且避免了色盲用户在使用窗体时带来的不便.为了区分输入和输出,供用户输入 的区域使用白色作为底色,能使用户容易看到这是窗体的活动区域;显示区域设 为灰色(或窗体颜色),目的是告诉用户那是不可编辑区域.窗体中所有的控件依 据Windows界面设计标准采用左对齐的排列方式。对于不同位置上多组控件,各 组也是左对齐2. 系统界面布局分析人机界面的布局设计根据人体工程学的要求应该实现简洁、平衡和风格一致。 典型的工控界面分为3部分
6、:标题菜单部分、图形显示区以及按钮部分.根据一 致性原则,保证屏幕上所有对象,如窗口、按钮、莱单等风格的一致.各级按钮的 大小、凹凸效果和标注字体、字号都保持一致,按钮的颜色和界面底色保持一致.3. 打开界面的结构体系选择界面的概念取决于多个界面。可将界面设计为循环,如果运行大量界面, 必须设计一个合理的结构体系来打开界面。选择简单而永久的结构以便操作员能 够快速了解如何打开界面。用户一次处理的信息量是有限的,所以大量信息堆积在屏幕上会影响界面的 友好性.为了在提供足够的信息量的同时保证界面的简明,在设计上采用了控件 分级和分层的布置方式。分级是指把控件按功能划分成多个组,每一组按照其逻 辑关
7、系细化成多个级别.用一级按钮控制二级按钮的弹出和隐藏保证了界面的简 洁。分层是把不同级别的按钮纵向展开在不同的区域,区域之间有明显的分界线。 在使用某个按钮弹出下级按钮的同时对其他同级的按钮实现隐藏,使逻辑关系更 清晰。通常要由3个层面组成。层面1是总览界面。该层面要包含不同系统部分在 系统所显示的信息,以及如何使这些系统部分协同工作。层面2是过程界面.该 层面包含指定过程部分的详细信息,并显示哪个设备对象属于该过程部分。该层 面还显示了报警对应的设各对象.层面3是详细界面。该层面提供各个设备对象 的信息,例如控制器、控制阀、控制电机等,并显示消息、状态和过程值。如 果合适的话,还包含与其他设
8、备对象工作有关的信息。电子电气4. 文字的应用界面设计中常用字体有中文的宋体、楷体,英文的扭钔等,因为这些字体容 易辨认、可读性好考虑到一致性,控制台软件界面所有的文本都选用中文宋体, 文字的大小根据控件的尺寸选用了大小两种字号,使显示信息清晰并保证风格统一。人体工程学要求界面的文本用语简洁,尽量用肯定句和主动语态,英文词语 避免缩写。控制台人机界面中应用的文本有两类:标注文本和交互文本。标注文 本是写在按钮等控件上,表示控件功能的文字,所以尽量使用了描述操作的动词 如“设各操作、“系统设置”等。交互文本是人与计算机以及计算机与总控制 台等系统交互信息所需要的文本,包括输人文本和输出文本。交互
9、文本使用的语 句为了在简洁的同时表达清晰,尽量采用用户熟悉的句子和礼貌的表达方式如“请检查交流电压、“系统警告装置锁定”。对于信息量大的情况,采用上下 滚动而不用左右滚屏,因为这样更符合人的操作习惯。5。色彩的选择人机界面设计中色彩的选择也是非常重要的.人眼对颜色的反应比对文字的 反应要快,所以不同的信息用颜色来区别比用文字区别的效果要好。不同色彩给 人的生理和心理的感觉是不同的,所以色彩选择是否合理也会对操作者的工作效 率产生影响.在特定的区域,不同颜色的使用效果是不同的。例如:前景颜色要 鲜明一些使用户容易识别,而背景颜色要暗淡一些以避免对眼睛的刺激。所以, 红色、黄色、草绿色等耀眼的色彩
10、不能应用于背景色.蓝色和灰色是人眼不敏感 的色彩,无论处在视觉的中间还是边缘位置,眼睛对它的敏感程度是相同的,作 为人机界面的底色调是非常合适的。但是在小区域内的蓝色就不容易感知,而红 色和黄色则很醒目.因此提示和警告等信息的标志宜采用红色、黄色。电子电气使用颜色时应注意几点:(1)限制同时显示的颜色数一般同一界面不宜超过4或5种,可用不同层次 及形状来配合颜色增加的变化。(2)界面中活动对象颜色应鲜明,而非活动对象应暗淡,对象颜色应不同, 前景色宜鲜艳一些,背景则应暗淡。中性颜色(如浅灰色)往往是最好的背景颜 色,浅色具有跳到面前的倾向,而黑色则使人感到退到了背景之中。(3)避免不兼容的颜色
11、放在一起(如黄与蓝,红与绿等),除非作对比时用。6。图形和图标的使用图形和图标能形象地传达信息,这是文本信息达不到的效果。控制台人机界 面通过可视化技术将各种数据转换成图形、图像信息显示在图形区域.选择图标 时力求简单化、标准化,并优先选用已经创建并普遍被大众认可的标准化图形和 图标。工业控制组态软件图形系统设计1引言随着工业控制系统对用户操作界面提出了越来越高的要求,监控组态软件作 为强大的软件平台工具,伴随着计算机技术和分布式控制系统的广泛应用而发展 起来的,监控软件在自动控制系统中的地位如图1所示。组态软件产品出现于上世纪80年代初,目前世界上的组态软件有近百种之 多,国际上知名的工控组
12、态软件有Intouch,FIX,Paragon, Cimplicity, RSView32等,但由于价格偏高,成套系统达几十万至几百万且界面西化不能满 足一些特殊要求,对于中小型企业来讲,许多功能用不上,造成极大的浪费,另 外由于国外产品的实现细节是保密的,系统安全上受制于人,具有很大的安全隐 患。国产化的组态软件逐渐成为市场上的一支生力军,但总体上讲,由于资料来 源缺乏,软件工程的组织薄弱等原因,使国产化组态软件的开放性、集成性、可 靠性都有一定局限性。本课题组以工业在线检测试验过程为背景,开发具有自身特色、专用型、实 时性的组态软件。我们的主要工作是在分析出DCS系统中工业数据采集和监控领
13、 域要解决的问题后,制定了监控组态软件的整体框架,在此基础上完成组态软件 中比较重要的模块一一图形组态系统的设计和实现,图形组态的设计实现分成动 画连接组态模块,界面生成模块和数据文件管理模块三部分,另外围绕图形组态 系统,进行与图形组态系统相关模块的开发和实现,其具体包括实时数据模块、 历史数据库模块.图1 DCS控制系统结构图2监控组态软件设计2.1监控组态软件总体框架图2组态软件的结构图|呻心抵kTJL0双 颇 kferrfir fi,U鸵崇il斗H j3=5RtflFZE岸:抠lfitfc2。2监控组态软件实现过程把组态软件划分为下列四个部分:图形组态(界面)系统、实时数据库系统、 通
14、信及第三方程序接口组件、I/O设备驱动(其结构图如图2所示),其中每一 部分都可以进行独立开发.课题组采用对象编程方式(OOP)进行图形界面设计,使画面精细,动画效果 直观。面向对象技术以基本对象模型为单位,将对象内部处理细节封装在模型内 部,重视对象模块间的接口联系和对象与外部环境间的联系,能层次清晰地表示 系统全局对象模型。其主要特征概括为:抽象性、继承性、封装性和多态性。在本软件中,把组态软件图形组态系统划分成动画连接组态模块,界面生成 模块和数据文件管理模块三部分,各模块之间的关系如图3所示。图3图形组态系统框图训胃迁橙成院建立围元勺变呈踏世瘙盖瘵免器敷:揉旅或推坑 且志*件 逢行成慰
15、生底模垸 营理嫌 I界而生耽H块 EL.LL CLLI.L I LLLI ! I I I IAJ I JJ J JI JJJL2.2.1图形生成模块的实现创建新的图元设置图元静态属性编辑典型图元建立图库引入COM组件处理绘图界面的闪烁2。2。2动画连接模块的实现动画连接组态模块完成图形的动画属性,与实时数据库中定义的变量建立相 关性的连接关系,作为动画图形的驱动源.动态属性与设备的I/O变量等相关, 它反映图形大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数,随着表达式 的值的变化而变化。动画连接包括颜色连接、填充连接、位置与大小变化连接、图形连接、命令 连接和可视连接六部分.2。2.3脚本模
16、块的实现设计人员可以利用自编的命令语言增强应用程序的灵活性.命令语言解释命 令语言为运行系统功能实现的模块相当于C语言编译器的一个子模块。一个完整 的编译过程包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目 标代码生成六个阶段.而组态软件的命令语言解释模块只需要完成词法分析和语 法分析的功能。2.2.4趋势曲线模块的实现在组态软件中,有时要直观显示数据的变化趋势就需要用到趋势曲线。通过 选择要显示的实时数据库中的变量,采用COM技术通过一个XY实时曲线控件 CKChartXY显示出来。该曲线控件具有多项功能:调整大小、显示坐标、同时画 8条曲线、更改曲线的颜色、背景、保存输入的数据
17、、打印显示的曲线、可以移 动游标进行点坐标的显示。图4趋势曲线显示效果图3软件模拟运行演示监控软件实现了图形组态系统的基本功能,并且在实时数据模块和历史数据库的支持下,能够实现一定的监控功能。在此通过一个模拟实例对系统的功能进 行验证.首先,建立一个工程文件(后缀为.mpj),在工程中创建画面并设计画面 的属性,随后在画面中绘制用于模拟现场环境和仪表的各种控件组成监控画面; 然后创建用于支持软件运行的内存数据(例如压力、温度及液位等),并把画面 中的相关控件和内存数据进行连接,也即动画属性的配置。完成后点击菜单中的 运行按钮进行运行基准频率和时间更新频率的设置,设置完成后画面进入模拟运 行状态
18、。如图5所示,由图可以看出当系统运行时,内存中的变量就变为了实时 数据系统中的实时数据,由于是模拟运行,所以实时数据只能通过设计脚本程序 进行变化,当实时数据变化时,监控画面上的对应实时数据的控件也发生相应的 变化。图5软件模拟画面人机界面设计一、智能人机界面概述在计算机的专业词汇里,计算机系统被定义为由计算机硬件、软件和人共同 构成的人机系统(见图1)。人机界面就是在计算机系统中处于人、硬件及软件 交叉的那一部分,是由人、硬件和软件三者组合而成。人机界面是一个综合的操 作环境,它介于用户与计算机之间,从中传递和交换信息。对于人机界面来说, 它的核心内容包括外部的显示风格以及用户进行具体操作的
19、方式。具体地,人机 界面集中体现在计算机系统的输入输出功能和用户对系统的各个部分进行操作 的控制功能。一个好的人机界面,应该具有一致、友好、简单、自然的特 点。随着人工智能的迅速发展,智能技术与人机界面相互融合,产生了智能人机 界面。智能人机界面与一般的人机界面的区别在于:前者是以人与机器共同协作 完成任务为先决条件的,可使计算机更加人性化,更友好,更亲切,它具有三个显 著特点:1. 在操作风格上鼓励实践,能把界面中的错误减少到最低限度尽可能减少 人工干预;2. 提供自动完成常规任务的服务方式和联机帮助系统,调用工具更加方便、简洁;3. 具有容易理解和使用概念模型进行学习的能力,并且能更广泛地
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人机界面 设计 原则
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5005900.html