人机交互是一门关于设计、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学科。本书对人机交互中的相关概念进行了详细介绍。本书共10章，分别为初识人机交互、交互设计理论基础、交互设备、用户研究及方法、人物角色、信息架构、界面设计、信息可视化与大数据应用、可用性评估，以及人机交互综合应用实例。 本书突出了产品设计中的艺术性，通过讲解各种案例，让读者参与实践环节，将艺术与技术有效地结合起来，体现了较高的原创特色。本书提供了大量的创新设计案例及作品，为理论学习提供了内容支撑。本书还提供了综合应用实例，介绍了快速原型设计软件Axure RP的使用方法，以及App的设计与开发技巧。在第1～9章的后面附有习题，有助于读者全面、透彻地理解所学的内容。 本书可作为高等院校、高等职业院校艺术类专业和数字媒体技术专业的专业课教材，也可供相关爱好者选用参考。

前言 纵观最近几年，在交互设计领域发生了很多重要事件，华为公司研发的可折叠手机给人们带来新的体验；Switch健身环把健身和娱乐紧密联系在一起；我国正式发放5G牌照，标志着我们正式迈入5G时代；苹果公司发布的iOS 16新增了很多有意义、有实用价值的功能；张小龙在“2019微信公开课Pro”上发表的精彩演讲……这些事件都表明：我们的时代在不断创新、不断变革中前行。随着微信、云商、智能汽车、智慧超市等新技术走进我们的生活，移动互联时代已经悄然而至。在移动互联时代，媒介与社会、媒介与技术是密不可分的。每一种新媒介的产生，都刷新了人类认知世界的方式，并改变了人们的社会行为。例如，手机正在改变世界，改变我们的社会生活。刷脸购物、共享经济、体验时代、互联网+、O2O等不断涌现的新词汇也预示着崭新的生活方式即将来临。体验经济不仅改变了以产品为核心的商业模式，而且进一步改变了设计者的方向——设计更应该注重对人的服务。简约、高效、扁平化、人性关爱、回归自然……这些服务理念代表了人机交互设计之美。 人机交互是一门关于设计、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学科。本书以“理论”为基础，对人机交互中的相关概念进行了详细介绍，并在每章中引导读者参与“实践”环节，将艺术与技术有效地结合。本书共 10 章，第1章“初识人机交互”，介绍了人机交互的相关概念、研究内容及发展历程；第 2 章“交互设计理论基础”，介绍了用户感知、认知过程及常见的交互设计方法；第 3 章“交互设备”，介绍了视觉特性与视场、视觉显示设备、语音与听觉交互设备、触觉交互设备，以及跟踪交互设备的原理与技术；第4章“用户研究及方法”，介绍了用户研究的一系列方法；第5章“人物角色”，介绍了人物角色的相关概念及创建方法；第6章“信息架构”，介绍了信息架构的组成系统、方法及流程等；第7章“界面设计”，介绍了以用户为中心的界面设计原则和流程；第8章“信息可视化与大数据应用”，介绍了信息可视化与大数据应用的概念和设计流程；第9章“可用性评估”，介绍了可用性目标与度量、可用性动机、普遍可用性，以及可用性评估的方法；第10章“人机交互综合应用实例”，以实例的形式介绍了快速原型设计软件Axure RP的主要功能、原型开发的架构及交互方式的设计与应用。为了方便读者理解本书的内容，提升实际操作水平，将理论与实践相结合，本书系统地设计了第1～9章的习题和第10章的综合应用实例。特别是综合应用实例部分，能够帮助读者按照交互系统开发的要求，实现一个完整产品的开发流程，即前期调研与设计，中期开发与创新，后期调试与应用。 本书由熊美姝担任主编，王昌文、熊安亚担任副主编，石曼丽参与编写。本书的第1章、第9章由王昌文编写，第2章、第7章由熊安亚编写，第4章由石曼丽、熊美姝编写，第3章、第5章、第6章、第8章、第10章由熊美姝编写。 本书在编写过程中，得到了许多专家和同事的热情帮助，并收到了很多中肯的建议，在此一并表示感谢。此外，特别感谢重庆邮电大学传媒艺术学院数字媒体与动画系的领导、同事及部分学生给予的大力支持；感谢重庆邮电大学传媒艺术学院提供的教学实践平台；感谢重庆邮电大学教材专项经费的支持。 本书在编写过程中，参阅了大量的文献和资料，在此向相关作者表示衷心的感谢。由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，希望广大读者批评指正。 编 者

目录 第1章 初识人机交互 1 1.1 人机交互的概念 1 1.2 感受人机交互 2 1.3 人机交互的研究内容与发展历程 3 1.3.1 人机交互的研究内容 3 1.3.2 人机交互的发展历程 5 1.3.3 人机交互的应用 9 1.4 习题 13 第2章 交互设计理论基础 14 2.1 用户感知 14 2.1.1 用户感知的基本概念 14 2.1.2 五种可感知的用户界面 15 2.2 认知过程 22 2.2.1 “注意”与“疲劳” 22 2.2.2 “记忆”与“遗忘” 23 2.2.3 “感知”与“思维” 24 2.3 交互设计方法 26 2.3.1 以用户为中心 26 2.3.2 以活动为中心 37 2.3.3 有远见的设计 38 2.3.4 系统设计方法 41 2.3.5 概念模型的构建 43 2.3.6 用户模型设计思维 44 2.3.7 原型设计 46 2.4 习题 48 第3章 交互设备 49 3.1 视觉特性与视场 49 3.1.1 人体的视觉特性——立体视觉 49 3.1.2 视场 51 3.2 视觉交互设备与相关技术 51 3.2.1 视觉交互设备的分类 51 3.2.2 投影显示设备 53 3.2.3 三维显示设备 54 3.2.4 典型的虚拟现实立体显示设备 54 3.2.5 裸眼3D显示技术 61 3.2.6 体三维显示技术 63 3.2.7 全息术 65 3.2.8 其他裸眼3D技术 66 3.3 语音交互设备与相关技术 67 3.3.1 耳朵的定位功能 67 3.3.2 语音交互设备 67 3.4 触觉交互设备与相关技术 72 3.5 跟踪交互设备与相关技术 77 3.5.1 机械式传感器 77 3.5.2 数据手套 78 3.5.3 交互设备中常用的传感器 79 3.5.4 体感游戏应用案例 81 3.5.5 神经/肌肉跟踪技术 83 3.6 习题 84 第4章 用户研究及方法 85 4.1 用户的含义及研究用户的目的 85 4.1.1 用户的含义 85 4.1.2 研究用户的目的 85 4.2 用户分类及用户特征 86 4.2.1 常见的用户分类 86 4.2.2 用户特征 88 4.2.3 用户描述维度 89 4.3 用户需求 90 4.3.1 用户需求的含义 90 4.3.2 用户需求活动过程 92 4.3.3 分析用户需求的步骤 95 4.3.4 案例分析 97 4.4 用户研究方法 98 4.4.1 定性研究法与定量研究法 99 4.4.2 观察、聆听和讨论法 100 4.4.3 个人采访法 101 4.4.4 集体讨论法 103 4.4.5 问卷调查法 103 4.4.6 决策中心法 106 4.5 习题 107 第5章 人物角色 108 5.1 人物角色概述 108 5.1.1 有关人物角色的概念 108 5.1.2 使用人物角色的目的 109 5.1.3 人物角色的作用 110 5.2 人物角色的创建 111 5.2.1 创建人物角色的方法 111 5.2.2 人物角色的组成元素 117 5.2.3 确定人物角色的等级评定 119 5.3 场景设计 121 5.3.1 场景及场景设计 121 5.3.2 场景设计的经典元素 123 5.4 人物角色的创建流程 125 5.5 习题 126 第6章 信息架构 127 6.1 信息架构概述 127 6.2 信息架构的组成系统 130 6.3 构建信息架构的方法及流程 137 6.4 构建信息架构的原则 143 6.5 概念模型及对概念模型的认知 143 6.6 习题 148 第7章 界面设计 149 7.1 界面设计原则 149 7.1.1 从用户角度进行思考 149 7.1.2 功能与界面的匹配 151 7.2 界面设计前的任务分析 152 7.2.1 任务分析概述 153 7.2.2 任务分析的流程 153 7.2.3 任务模型的实施 156 7.3 界面设计流程 156 7.3.1 结构设计阶段 156 7.3.2 交互设计阶段 158 7.3.3 视觉设计阶段 161 7.4 习题 169 第8章 信息可视化与大数据应用 170 8.1 信息可视化发展简史 170 8.2 信息可视化的相关概念 172 8.3 信息可视化的设计流程 175 8.3.1 问题刻画 175 8.3.2 数据整理 178 8.3.3 设计编码和交互方法 178 8.3.4 实现算法和交互 178 8.4 数据分类 179 8.5 信息可视化的表现类型及成功要素 183 8.5.1 以焦点为核心的信息可视化——点数据可视化 183 8.5.2 以线段为核心的信息可视化——线数据可视化 185 8.5.3 以面积为核心的信息可视化——面数据可视化 186 8.5.4 信息可视化的成功要素 188 8.6 信息可视化的难点及注意事项 188 8.7 手机App中信息可视化的特点 191 8.8 信息可视化在各领域的应用及其发展趋势 192 8.9 习题 193 第9章 可用性评估 194 9.1 可用性目标与度量 194 9.1.1 可用性定义 194 9.1.2 可用性目标 195 9.1.3 可用性度量 196 9.2 可用性动机 196 9.2.1 商业和服务业 196 9.2.2 公共事业 197 9.2.3 娱乐应用 197 9.2.4 设计、开发与办公应用 197 9.2.5 社会保障与民生服务 198 9.3 普遍可用性 198 9.3.1 普遍可用性与差异性 198 9.3.2 适应软硬件的多样性 202 9.4 可用性评估的方法 202 9.5 习题 205 第10章 人机交互综合应用实例 206 10.1 认识Axure RP 206 10.1.1 Axure RP的工作界面布局和功能 207 10.1.2 Axure RP的元件库及元件属性 207 10.1.3 母版管理 208 10.2 站点地图与思维导图 208 10.2.1 站点地图 209 10.2.2 思维导图 209 10.3 变量与表达式 212 10.4 动态面板 216 10.5 函数 217 10.6 中继器 218 10.7 综合应用实例 219 10.7.1 常规元件的应用——登录页面的设计 219 10.7.2 使用动态面板实现图片轮播效果 241 10.7.3 中继器的筛选与排序 253 附录A 小丫同学App市场调查报告 265 附录B 小丫同学App调查问卷 269 附录C 养车服务的问卷调查 270 附录D 调查问卷样卷 273 参考文献 277