基于人機交互的軟件開發(fā)系統(tǒng)設(shè)計研究

摘 要：本研究重點探討人機交互軟件開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計原理，并從人機交互軟件系統(tǒng)功能實現(xiàn)原則層面展開深入研究。在此基礎(chǔ)上重點分析人機交互軟件設(shè)計開發(fā)的具體形式，以及平臺運行穩(wěn)定性提升的有效方法，結(jié)合具體框架結(jié)構(gòu)論述人機交互過程中軟件功能與實際情況之間的相互關(guān)聯(lián)，提升人機交互感官體驗。

關(guān)鍵詞：人機交互；軟件開發(fā)；平臺設(shè)計

中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A

Abstract：This paper firstly analyzes the design principles of the human-computer interaction software development system，and then conducts in-depth research from the principles of function implementation in the human-computer interaction software development system.On this basis，the paper elaborates on the specific design and development modes of human-computer interaction software，as well as the effective methods to improve the platform stability.Combined with the concrete frame structure，the paper discusses the relevance between software functions and the actual situation in the process of human-computer interaction，which enhances the sensory experience of human-computer interaction.

Keywords：human-computer interaction；software development；platform design

1 引言（Introduction）

人機交互任務(wù)開展前需要進行用戶分類，根據(jù)功能請求來對用戶進行劃分，從而實現(xiàn)人機交互功能的基礎(chǔ)構(gòu)建。用戶類型劃分屬于基礎(chǔ)部分，同時也是其中最為關(guān)鍵的部分。在軟件平臺內(nèi)可能會同時涉及多項功能的開發(fā)使用，用戶分類不僅僅體現(xiàn)在使用功能對接，更關(guān)系到最終的平臺數(shù)據(jù)庫構(gòu)建。系統(tǒng)在運行期間可以根據(jù)計算機的操作習(xí)慣來進行，設(shè)計任務(wù)在此基礎(chǔ)上開展，更能夠體現(xiàn)出使用者的切實需求，從而提升設(shè)計方案的可行性。它是根據(jù)計算機軟件的操作使用頻率，以及用戶對軟件程序操作使用的嫻熟程度來進行現(xiàn)場控制。人機交互軟件運行中能夠體現(xiàn)出仿真場景，實現(xiàn)構(gòu)建內(nèi)容與現(xiàn)場設(shè)計方案之間更好的結(jié)合。用戶分類基礎(chǔ)任務(wù)實現(xiàn)后，進入到接下來的功能構(gòu)建實現(xiàn)環(huán)節(jié)。用戶分類結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 人機交互平臺設(shè)計原則（Design principles of

human-computer interaction platform）

2.1 用戶控制原則

人機交互過程中使用者應(yīng)該感受到是在控制計算機，在操作過程中始終處于主導(dǎo)位置，這樣所實現(xiàn)的各項功能才不會受到影響，因此在平臺開發(fā)設(shè)計中要體現(xiàn)出以人為本的原則，始終將操作者的使用控制需求放在首要位置。包括進入到軟件內(nèi)部的操作界面和背景顏色音樂等，都應(yīng)該貼近使用者的習(xí)慣和興趣喜好，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)用戶控制原則，避免出現(xiàn)用戶與系統(tǒng)內(nèi)部使用出現(xiàn)隱患的問題。

2.2 功能直觀性

操作界面各個功能入口應(yīng)該直觀便于了解，能夠讓使用者快速判斷所需要進行的操作功能所處環(huán)境，以及接下來操作中需要體現(xiàn)出的內(nèi)容。功能選項端口和各個圖形表示都應(yīng)該簡單明了，使用者操作中才不會出現(xiàn)理解困難或者功能選擇錯誤的問題。

2.3 可視性原則

可視化是針對軟件內(nèi)部隱藏部分功能來進行，為確保最終的操作使用功能安全實現(xiàn)，將這部分功能進行可視性選擇控制，避免系統(tǒng)內(nèi)部功能因此受到影響。設(shè)置隱藏功能的訪問權(quán)限，在權(quán)限允許范圍內(nèi)可以查看并操作，完成功能內(nèi)部更穩(wěn)定的系統(tǒng)平臺構(gòu)建和系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計，幫助全面控制運行系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.4 易用性原則

該原則需要體現(xiàn)在平臺內(nèi)部操作控制中，盡可能地豐富軟件操作使用功能，并通過功能之間相互整合來降低軟件平臺操作難度，體現(xiàn)出更強大穩(wěn)定的功能。針對當前設(shè)計方案中比較常用的功能進行簡化處理，從而促進系統(tǒng)平臺內(nèi)功能的體現(xiàn)，提升信息控制處理效率。對于一些比較難以理解的功能，可以用文字進行補充說明，使用者在觀察到這部分文字后能夠快速了解功能內(nèi)容，從而避免使用中出現(xiàn)操作錯誤的情況。以上幾點原則是操作設(shè)計中需要重點強化的部分，也是要遵從的原則。

3 人機界面可視化設(shè)計原理（Visual design principle of

human-computer interface）

實現(xiàn)人機交互軟件功能，首先需要構(gòu)建出可視化模型，操作者能夠直觀了解到系統(tǒng)內(nèi)部功能變化情況，從而實現(xiàn)人機界面之間的相互控制配合。實現(xiàn)可視化設(shè)計首先是進行基礎(chǔ)框架構(gòu)建，考慮人類的視覺觀察特點，對計算機軟件的顯示情況進一步構(gòu)建，使計算機中所呈現(xiàn)出的圖像能夠進入到人類的視覺中。可視化還要考慮仿真性能，計算機軟件內(nèi)部所呈現(xiàn)出的內(nèi)容能夠符合人類視覺觀察需求，形成與實際情況更貼近的圖像，這樣在操作使用中才不容易出現(xiàn)誤差。

人機交互中可視化實現(xiàn)模擬圖如圖2所示。圖中所構(gòu)建顯示的內(nèi)容為人臉和系統(tǒng)內(nèi)部操控圖，通過各個系統(tǒng)之間相互控制實現(xiàn)來進一步提升顯示效果，從而實現(xiàn)更精準的操作控制功能。有關(guān)于人機交互中的可視化功能實現(xiàn)，需要對計算機的軟件程序設(shè)計結(jié)合計算機內(nèi)部控制程序來構(gòu)建實現(xiàn)，從而體現(xiàn)出系統(tǒng)內(nèi)更加精準的功能。

4 應(yīng)用軟件的表現(xiàn)形式與界面交互模型（Application

interfaces and the interface interaction model）

4.1 多媒體系統(tǒng)開發(fā)

應(yīng)用軟件在構(gòu)建界面交互形式中，首先要體現(xiàn)出系統(tǒng)內(nèi)部控制功能，利用多媒體平臺來完成軟件功能構(gòu)建和現(xiàn)場開發(fā)，多媒體系統(tǒng)可幫助構(gòu)建出更豐富的視覺界面，人機交互功能實現(xiàn)中的資源獲取形式也更符合實際情況，確定常用功能并將其控制到操作界面中。多媒體系統(tǒng)是直接面對使用者的操作系統(tǒng)平臺，設(shè)計開發(fā)中更應(yīng)該注重其內(nèi)部功能體現(xiàn)，并充分結(jié)合可操作性功能來構(gòu)建出現(xiàn)場的模擬平臺，從而達到最佳控制使用效果。多媒體系統(tǒng)開發(fā)可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺來獲取資源，為資源使用確定一個適合的現(xiàn)場環(huán)境，從而避免出現(xiàn)可視化界面與實際情況不符合的情況。多媒體系統(tǒng)用于對人機交互軟件使用功能進行導(dǎo)視處理，展現(xiàn)到操作者眼前的功能界面更簡單清晰。平臺設(shè)計中要實現(xiàn)這一功能，需要首先構(gòu)建出軟件功能，并觀察是否在其中存在需要繼續(xù)深入完善的相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合技術(shù)性方案來進行相互控制配合，全面提升最終的系統(tǒng)平臺構(gòu)建穩(wěn)定性。

4.2 工作界面模型建立

設(shè)計中針對工作界面進行模型建立，模型構(gòu)建是接下來軟件程序設(shè)計開展的依據(jù)。采用分層方法來進行軟件功能設(shè)計實現(xiàn)，分析在其中是否存在功能不合理的情況，提升軟件與硬件之間的配合程度。工作界面設(shè)計是以“軟件向?qū)А睘榛A(chǔ)來進行的，將軟件功能實現(xiàn)放在首要位置，考慮是否在功能實現(xiàn)中可能會產(chǎn)生人機交互不理想的情況。通過軟件優(yōu)化構(gòu)建來解決，從而幫助更好地提升系統(tǒng)運行效率。

工作界面向?qū)Ы⒌娜藱C交互模塊功能向?qū)Э蚣苋鐖D3所示，其中比較常見的人機交互模塊中存在功能之間的相互干擾影響，引導(dǎo)加載程序中確定所屬于的軟件部分，這樣最終的結(jié)果框圖才不會受到影響，實現(xiàn)控制方案與現(xiàn)場設(shè)計之間的全面配合。人機交互軟件在功能實現(xiàn)過程中還需要通信接口配合，確定端口的最佳連接形式，并建立起基于Linux基礎(chǔ)上的虛擬操作系統(tǒng)。軟件控制功能實現(xiàn)接下來的各項端口設(shè)計任務(wù)才不會受到影響，軟件開發(fā)任務(wù)同樣是建立在綜合控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，只有協(xié)調(diào)好這部分功能，才能避免最終的控制穩(wěn)定性受到影響。

4.3 人機交互軟件運行指令構(gòu)建

指令構(gòu)建是以程序匯編語言形式來進行的，構(gòu)建出計算機控制系統(tǒng)能夠識別的語言形式，并根據(jù)得到的控制指令來開展人機交互使用功能?；赪indows系統(tǒng)平臺下所進行的人機交互軟件運行指令構(gòu)建，采用OPC軟件接口來進行現(xiàn)場對接，并實現(xiàn)更穩(wěn)定的功能指令，為接下來所開展的各項功能進行綜合控制，建立在控制指令基礎(chǔ)上的軟件功能對接，關(guān)系到最終功能的實現(xiàn)，以及人際交互中使用功能的體驗。運行指令構(gòu)建中，用戶通常采用HMI Programming Package來進行動態(tài)數(shù)據(jù)的捕捉和應(yīng)用構(gòu)建，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)項控制系統(tǒng)內(nèi)部更穩(wěn)定的傳輸構(gòu)建，體現(xiàn)出系統(tǒng)內(nèi)部功能傳輸穩(wěn)定性。指令構(gòu)建中可以根據(jù)不同的人機互換軟件使用功能來區(qū)分語言，體現(xiàn)出系統(tǒng)內(nèi)部穩(wěn)定的控制指令，以及需要繼續(xù)強化的相關(guān)功能。構(gòu)建出系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計方案中比較常見的功能類型，體現(xiàn)出更高效便捷的人機互換功能。

4.4 人機互換的功能指令分層處理

面對不同操作任務(wù)軟件內(nèi)部需要自動做出分區(qū)域處理，將數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)直接連接到對應(yīng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，全面構(gòu)建運行方案，并在系統(tǒng)運行使用中提升使用效率。有關(guān)于設(shè)計方案中需要繼續(xù)強化的部分，人機交互可以通過分層處理來優(yōu)化完善相關(guān)功能。操作者對文件內(nèi)部的信息讀取和訪問請求，通過內(nèi)部會自動化進行快速的功能審核訪問，觀察系統(tǒng)內(nèi)功能需要繼續(xù)強化的部分，并體現(xiàn)出功能之間更好的配合。通過系統(tǒng)內(nèi)部相互控制來全面提升控制功能，達到最佳控制管理效果。接收到功能指令后直接將其傳輸?shù)綄?yīng)的功能分區(qū)中，并通過這種分區(qū)模式構(gòu)建出符合現(xiàn)場工作任務(wù)開展的基礎(chǔ)環(huán)境，促進最終工作任務(wù)開展效率提升。平臺內(nèi)部的系統(tǒng)構(gòu)建中要充分體現(xiàn)出分區(qū)合理性，針對分區(qū)中存在的數(shù)據(jù)傳輸相互干擾現(xiàn)象，在人機交互任務(wù)開展前首先需要解決，再進入到其他功能方面，在信息處理效果上也能不斷提升并強化。

5 基于人機交互的軟件開發(fā)系統(tǒng)平臺功能實現(xiàn)

（Implementation of the software development

system based on human-computer interaction）

5.1 軟件向?qū)畎粹o應(yīng)用

表1中所表示的各項內(nèi)容在實際輸入以及完善構(gòu)建中，需要進一步體現(xiàn)出人機交互內(nèi)容上的涵蓋意義，軟件設(shè)計中按照圖標中所表示的內(nèi)容進行現(xiàn)場構(gòu)建，并充分完善最終的指令控制要求，從而達到最佳控制管理效果。軟件指令所對應(yīng)的功能可以自行設(shè)計，但要確保在功能構(gòu)建基礎(chǔ)上來實現(xiàn)。通過這種方法體現(xiàn)出設(shè)計內(nèi)容中的可行性方案，構(gòu)建出更適合的人機交互軟件運行使用環(huán)境。軟件功能實現(xiàn)還需要結(jié)合運行環(huán)境來做出優(yōu)化選擇，體現(xiàn)出其中的不同含義內(nèi)容，并為最終的控制計劃建立穩(wěn)定的基礎(chǔ)環(huán)境。完成和取消指令屬于最終的命令向?qū)О粹o，表示一段程序輸入的終結(jié)部分，通過構(gòu)建這一變化體系，最終的功能實現(xiàn)也更符合實際情況，從而實現(xiàn)人機交互軟件程序的運行使用需求。

5.2 人機交互軟件開發(fā)程序設(shè)計

程序設(shè)計的目的是幫助提升操作使用的便捷性，通過程序開發(fā)設(shè)計來綜合提升軟件開發(fā)中的數(shù)據(jù)資源利用率。完善框架結(jié)構(gòu)后可以進入到程序設(shè)計環(huán)節(jié)中，根據(jù)人機互換操作者的習(xí)慣來進行色彩、背景顏色等方面定義，并觀察系統(tǒng)構(gòu)建中所涉及的內(nèi)容，通過軟件程序匯編來促進最終功能完善。程序開發(fā)進入到不同階段，需要體現(xiàn)出軟件運行中數(shù)據(jù)處理效率，以及軟件功能實現(xiàn)的自身穩(wěn)定性。信息表格類的提示內(nèi)容采用小窗口形式來顯示處理，在程序匯編基礎(chǔ)上構(gòu)建出軟件內(nèi)容，結(jié)合軟件程序開發(fā)全面促進功能實現(xiàn)。程序設(shè)計中要體現(xiàn)出軟件的自動檢索更新能力，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行軟件補丁自動下載，從而體現(xiàn)出程序方面的綜合控制，促進最終人機交互內(nèi)容實現(xiàn)。針對構(gòu)建過程中的必要程序以及自我選擇程序，都應(yīng)該體現(xiàn)出綜合控制能力，為使用者帶來更好的人機交互體驗。程序設(shè)計人員應(yīng)該讓用戶能很快理解“軟件向?qū)А彼峁┑男畔ⅲ灰屗麄兏械叫枰ê荛L時間來琢磨，才能回答所提出的問題。提問應(yīng)準確并且簡明扼要，盡可能使用簡短的詞匯來表達。在正文的描述上，不可濫用技術(shù)性的術(shù)語，因為這可能會讓一個生疏型用戶感到迷茫。采用欄目清晰、色彩鮮艷、帶有適量選擇項的“軟件向?qū)А?，會得到更好的效果。另外，不?yīng)讓用戶離開“軟件向?qū)А苯缑嫒ネ瓿闪硪豁椚蝿?wù)。應(yīng)該讓用戶在“軟件向?qū)А敝芯湍芡瓿伤械牟僮鳌Ｔ凇坝嬎銠C導(dǎo)購系統(tǒng)”中，除了采用“軟件向?qū)А贝翱谧鳛橹饕慕缑嫱?，還采用了其他若干界面模型來表達軟件系統(tǒng)對用戶的反饋信息，包括“信息表格顯示”模型、“工作進程表示”模型、“幫助與提示”模型等。需要指出的是，以上“計算機導(dǎo)購系統(tǒng)”的用戶分類模型、信息表現(xiàn)形式、界面交互模型都是抽象的描述性模型，它不依賴于具體的軟件系統(tǒng)與硬件平臺。

6 結(jié)論（Conclusion）

除此之外，我們設(shè)計的導(dǎo)購系統(tǒng)是在以PC為硬件平臺，Windows 97為軟件平臺的微機系統(tǒng)上，使用MS Visual Basic 5.0開發(fā)的。只要有適當?shù)能浖_發(fā)工具與硬件平臺，該系統(tǒng)很快就能移植到以PowerPC為硬件平臺，Mac05為軟件平臺的AplPe系統(tǒng)上或是以IRSC為硬件平臺，以X—Window為軟件平臺的工作站系統(tǒng)上。當前，計算機軟件產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。作為科學(xué)技術(shù)與文化藝術(shù)的一種載體，人機交互軟件逐漸為人們所重視。人機交互系統(tǒng)在不同用戶界面、網(wǎng)絡(luò)瀏覽、多媒體技術(shù)和文化娛樂等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。

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作者簡介：

張麗霞（1979-），女，碩士，講師.研究領(lǐng)域：計算機應(yīng)用技術(shù).