1.2 软件界面交互设计的背景及现状

1.2.1 海量信息的冲击

当前，信息技术的变革正在全球范围内展开，信息全球化的趋势已逐渐形成，崭新的信息时代已经来临[1]。此时，计算机技术、网络技术的快速发展使得大量的信息涌向人们生活的各个方面，人们对于信息的渴望与需求也越来越迫切。海量的信息充斥着我们生活的每一个角落，无论是在人们日常的休闲生活、必需的学习成长过程中，还是在紧张的工作交际中，人们都要面对大量的、复杂的信息和数据。在现代社会中，信息成了社会的主要财富，信息的传递成了社会发展的主要动力[2]。随着信息交互技术的普及，信息的获取将进一步实现全民化、平等化和通用化，谁享有信息认知的优势，谁就能在信息社会中占有一席之地，就能站稳脚跟。

随着海量信息的冲击，以及人们对于信息的需求，使得大量的信息处理技术被引入人们的日常生活、学习和工作中。电信与计算机系统被有效地合而二一，可以在短暂的时间内将信息传递到世界的任何一个角落，使人类活动的各方面都体现出信息交互的特征。此时信息的载体成了人们一切活动的交互平台，开始参与人类的认知、行为和交流[3]。这种变化正在逐渐地改变着人们以往的生活方式。

虽然这种变化所带来的海量信息的传递给人们的生活带来了极大的便利，改变了人们的生活方式，但这些海量的、复杂的信息也给人们带来了不小的麻烦。如何使人们能够快速、准确、有效地获得自己所需的信息成为信息时代人们迫切要求解决的问题[4]。计算机技术、网络技术以及其他新技术的发展与应用为信息的传递、认知与应用提供了基础保障，使得海量信息能够以视觉化、听觉化以及触觉化等多种可以感知的形式呈现在人们面前。现今，人们在很大程度上是通过计算机、网络以及其他信息载体来完成人与信息之间的交互的。而对于作为信息传递现实载体的人机交互界面的研究就显得至关重要。人机交互过程中的软件交互界面作为人类获取和认知信息的一种重要媒介，是将信息用人们可以感知的元素表现出来的一种有效途径。这种途径为人们浏览、获取信息提供了一种便利、快捷的信息交互媒介。

随着人们生活水平的不断提高，以及人们对于信息交互的新要求，设计师正逐渐把人的因素提到设计的主体位置，这就要求在设计中充分考虑人的方方面面，包括需求、情感、心理、生理以及体验等。因此，现代设计师应该以用户为中心，应当用合理化、高效化、通用化、艺术化以及情感化的设计来应对海量信息的冲击，以及人们对于信息获取的渴望，尽可能通过设计手段减少功能复杂、信息过载给人们带来的信息交互的障碍。

1.2.2 非物质社会的崛起

在海量信息的冲击下，人们的生活形态正在随着计算机技术、网络技术、数字信息技术的普及与应用，逐渐从物质社会转向非物质社会。“非物质”的概念是由英国历史学家Anold J. Toynbee（阿诺德· J·汤因比）提出的，他认为：人类将无生命和未加工的物质转化成工具，并给予它们以未加工的物质从未有过的功能和样式，功能和样式是非物质性的，正是通过物质，它们才被制造成非物质性的。而非物质社会指的就是信息社会、数字化社会或服务型社会[5]。

非物质社会是一个基于计算机和网络系统的、以信息交互为中心的社会，是充分信息化的社会，是提供信息服务和信息化产品的社会形态。计算机、网络技术的迅猛发展，以及人们对于信息的饥渴导致了非物质社会的崛起。非物质社会形态最根本的特性是：人们所获得的信息都可以转变成为数字化的内容，可以随时地储存、传递、复制和再造；信息传播的途径已从实体化转变成基于大众媒介、电子服务的数字化传递；设计的形式与功能也开始转变为抽象的、非物质的关系，最基本的表现就是人们进行信息交互的主体媒介——软件交互界面。由于这些特性的影响，人们的行为、生活和信息交流的方式正在发生巨大的变革。在这种社会形态下，基于信息交互的无形产品将在社会经济发展中占有越来越大的比重，人们将花费更多的时间通过非物质的交互形式去获取和识别信息。非物质社会的崛起在一定程度上导致设计由静态的、单一的、物质化的造型设计转向动态的、复杂的、非物质化的信息设计，设计模式也从单向的输出状态转化为双向的互动沟通[6]。因此，在非物质社会中，信息交互、人机交互设计就成为主流趋势。而作为信息交互的主要媒介，软件交互界面的设计研究也就成为重中之重。

1.2.3 人机交互设计的发展

人机交互作为人们获取和处理信息的一种重要途径，是信息传递的重要手段。人机交互设计的形成可追溯到人类的早期活动，它的形成和发展经历了漫长的历史阶段。人类使用简单劳动工具时，客观上就存在人、机、环境三者的最优组合问题。在我国两千多年前就有按人体尺寸设计工具和车辆的做法。随着人类工业革命的进行，人类进入了机器时代，人、机器、环境三者也形成了更为复杂的关系。

人机交互设计作为一门科学形成于20世纪初，这时，美国人Taylor（泰勒）和Gil-breth（吉尔布雷斯）开始用近代科学的研究手段来研究人机交互问题。他们为科学地研究人机交互做出了开拓性的贡献。在他们工作的基础上，人们开始致力于熟练交互和作业疲劳方面的研究。20世纪50年代，电子计算机应用技术迅速发展，20世纪60年代，载人航天活动获得突破，这一切使得人、机、环境相互关系的研究更为重要。此时先后出现了工效学（Ergonomics）、人的因素（Human factors）、人体工程学（Human En-gineering）等与人机交互设计有关的研究学科[7]。

近年来，随着计算机和互联网的普及，计算机和信息技术的应用已经延伸到现代社会的每一个角落。计算机在人类生活的方方面面扮演着越来越重要的角色，它们已成为我们许多人每天都必须接触的工具。与此同时，计算机用户已经从少数计算机专家发展成为涵盖各行各业的普通人群所组成的庞大用户群。这也就使得人机交互技术越来越多地应用于计算机交互界面、智能家居、互联网等领域。计算机、通信、消费电子的融合，即3C融合也得以成为现实，而人机交互设计的发展过程正是3C的融合过程，也是当今信息社会的形成过程[8]。

人机交互系统已成为当前计算机系统的重要组成部分，尤其是人机交互界面的设计，已逐渐成为当前计算机行业竞争的焦点，它的好坏直接影响计算机的可用性和使用效率[9]。但计算机处理速度的迅猛提高并没有使用户使用计算机进行信息交互的能力得到相应的提高，其中一个重要的原因就是缺少一个与之相适应的高效、自然的人机交互界面。

随着人机交互学科的发展，以及人机交互技术的普及，人机交互界面设计的研究意义也越来越凸显。尤其是对软件交互界面的设计研究。现实用户的需求使得软件交互界面成为独立并且重要的研究领域，通过完善软件交互界面的设计，在界面设计中贯彻“以用户为中心”的设计理念，可以提高人机交互过程的可用性和舒适性，提高用户的满意度和主观体验，增强产品的市场竞争力[10]。为了迎合信息时代的要求，为了有效解决计算机硬件性能高速发展与软件开发滞后之间的矛盾，为了提高软件信息交互的可用性及宜人性，计算机科学、心理学、人机工程学等领域越来越多的研究人员开始从事于软件交互界面的设计研究，各国政府、学术机构及公司都将其列为重点研究项目。

现今，美国国防关键技术计划不仅把人机交互列为软件技术发展的重要内容之一，而且还专门增加了与软件技术并列的交互界面这项内容。日本也提出了FPIEND21计划（Future Personalized Information Environment Development），其目标就是要开发21世纪个性化的人机交互信息环境。我国973、863、“十五”计划及“十一五”计划均将人机交互列为主要内容[11]。微软和苹果公司都在不断地开发和改进各自操作系统的软件交互界面，如微软的新一代操作系统Windows Vista和苹果的Leopard，它们更加追求界面的简单易用、美观时尚和自然友好，更加符合人的心智模型，更好地体现了以人为本的设计价值观。IBM公司的易用性软件界面设计已经涉及财政、零售、自动化、电信传播、电子商务等多个信息领域[12]。

我国正处于信息化建设的关键时期，计算机和网络设备等硬件的建设通过资金的投入能够很快得以实现，但开发用户喜欢使用的软件交互产品则不是很容易，它需要设计界和企业家做出深入的研究和大量人力、物力的投入。另外，我国有很多用户为接触计算机时间较短、次数较少、水平较低的初级用户。因此，开发简单易用、便捷友好、自然美观，符合用户思维和认知习惯的软件交互界面则显得更为重要和迫切。目前，国内在软件交互界面的研究和应用中也做了许多工作，并取得了一定的成果。如中国科学院软件研究所人机交互技术与智能信息处理实验室所研究的基于感知、认知理论和多通道的用户模型、多通道交互信息整合和多通道用户界面的可用性评估、人机交互软件体系结构等[13]。这些都为提高人机交互过程中软件交互界面的设计开拓了渠道。但这还远远不够，我们应该加大对软件交互界面设计的重视程度，完善软件界面设计的方式方法，真正使软件界面设计达到和谐的信息交互目的。

1.2.4 信息认知主体途径的转变

历史证明每一次信息传播技术的变革都会带来人们信息认知主体途径的变化[14]。计算机技术、网络技术、信息技术的发展与进步带来了信息传播的革命，同时也伴随着人们信息认知途径的变化。人类信息认知途径的变化经历了文字的出现、印刷术的应用、模拟电子技术的发明和数字化技术的产生这几个阶段[15]。现今，人们对于信息获取和认知的途径非常广泛和多元化。报纸、杂志、图书、海报、电视、电影、多媒体等都是人们日常生活中获取信息的渠道。但随着计算机技术、网络技术、数字化技术的发展，进入非物质社会以后，通过人与计算机交互的方式，凭借数字化的、可视化的交互界面来获取信息的模式已被大量和广泛地使用。交互技术的应用使得信息交互的关系趋于平等、自由，使得信息的传递突破了时间与空间的限制。与其他方式相比，虽然现在的交互界面还缺少亲和、自然的交互体验，大多数交互产品也不便于携带，但它能够满足人们对于大量信息的需求，并且由于这种方式的快速与便捷使得它已逐渐成为现代人们信息获取的主要方式，而人机交互界面也就成为人们进行信息交流的主要平台，这也凸显出对于人机交互界面的设计研究的重要性。

人机交互界面作为人机交互过程中信息传递的现实载体，其目的是使人与机器之间的信息传递更加准确、快速、有效。因此，对于它的研究就显得至关重要。人机交互界面按照其存在方式的不同可广义地分为硬件交互界面和软件交互界面[16]。早期的计算机用户主要以计算机专业人员为主，他们主要操作使用硬件界面，但随着应用领域的不断扩展、计算机性能的不断提高，以及网络化的普及，普通的、非专业的人群成为计算机的用户主体，这类人群主要通过软件交互界面进行操作和使用。因此设计能够使大多数人群与计算机之间良好交互的软件交互界面成为计算机能否普及的关键所在。

软件交互界面的重要性在于它极大地影响了用户的最终使用，影响了整个计算机行业的推广应用，甚至影响了人们的工作、生活与交流方式。软件交互界面的研究开发过程非常复杂，所需的工作量极大，还要满足不同用户的不同使用要求，再加之网络的迅猛发展，信息可视化技术、识别技术以及多媒体技术不断发展和广泛应用，人们对于软件交互界面的设计也有了更高的要求，这使得它成为人机交互界面设计中最重要也是最困难的组成部分。

软件交互界面刚刚走过了基于字符方式的命令语言界面阶段，现在正处于用户界面的时代。早期的用户界面是通过面板上的字符来显示信息的，随后出现了以二位图形为主的图形用户界面（GUI），然后随着多媒体技术的发展应用，产生了多媒体用户界面。信息的表现也从简单的文本、字符、二进制数据过渡到利用色彩、图形、肌理来表达的二维视觉元素和利用三维图形技术、虚拟现实技术来表达的三维或多维信息空间；信息传递方式从单一的视觉信息交流过渡到以视觉为主，听觉、嗅觉、触觉等多通道信息交流为辅的传递方式。不管怎样，软件交互设计的不断发展与完善无不体现了设计对人的重视，设计师要尽可能使软件交互界面设计得更接近自然，降低用户的认知负担，提高用户信息获取与识别的效率。

1.2.5 各类人群对于信息的需求

人机交互过程中，软件交互界面中可视化的信息交互设计作为人们信息获取和认知的重要手段，是为了满足大多数用户对于信息的需求。这些用户不但指正常的使用人群（要考虑到他们年龄上的差异、技术知识水平的差异、文化背景的差异等），还包括认知能力、行为能力上有缺陷的残障人群。他们对于信息的渴望也要被尊重。这就要求设计师在进行软件交互界面设计时充分考虑到设计的无障碍化、通用化。

各设计专业领域的最终目的，其实是一致的，即改善人们的生活品质及提高使用效率。改善人们的生活，首先必须要重视使用者的使用意识与使用目的。使用者因有性别、年龄、能力、身体特色等差异性，形成不同而多样的需求。所以探讨使用者与使用者的关系、使用者与产品的关系、使用者与空间环境的关系就尤为重要。这也是软件交互界面设计的初衷。

随着人们物质生活水平的不断提高，人们渴望获得信息的愿望也越来越强烈，但要使不同文化、不同年龄、不同身体条件、不同认知能力的人群都能够借助交互界面准确、快速、有效地获得所需信息，就要求设计师必须开始重视软件交互界面设计的体系化、通用化研究。