智能手機(jī)設(shè)備界面人機(jī)交互的設(shè)計

智能手機(jī)所倡導(dǎo)的移動計算方式戲劇性地改變了用戶對于計算機(jī)使用的概念，用戶在緊張的工作與生活當(dāng)中越來越依賴于移動計算技術(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)條件下如何處理終端設(shè)備移動性和交互操控的易用性之間的矛盾，并準(zhǔn)確掌握用戶在不同環(huán)境中的界面應(yīng)用方式，將是獨立于桌面和膝上計算設(shè)備界面人機(jī)交互方面的嶄新探索領(lǐng)域。

1 現(xiàn)有智能手機(jī)信息交互的限制

無論全觸屏還是鍵盤控制的手機(jī)，信息交互的方式和硬件設(shè)置是固定的，用戶在與手機(jī)的互動控制中需要付出較大的精力。如Win2dows Mobile （以下簡稱WM） 系統(tǒng)的智能手機(jī)，WM 系統(tǒng)及其辦公應(yīng)用軟件與桌面系統(tǒng)高度統(tǒng)一，將用戶從桌面/筆記本電腦笨重的信息處理方式中解放出來，獲得高靈活性的信息處理和數(shù)據(jù)交互好處。然而，因微軟視窗系統(tǒng)和辦公軟件開發(fā)的整體一致性，在誕生之初便是克隆自桌面計算設(shè)備的緣故，受屏幕空間既要顯示資訊、又要顯示視窗自身操作界面的要求，用戶在使用時受細(xì)小的輸入按鈕和屏幕所困擾。以WM PPC 手機(jī)上用來閱讀Work、Excel 和PowerPoint 文件的Office Mobile 軟件為例，在打開相應(yīng)格式的文件預(yù)覽時，如預(yù)覽全幅文檔的時候是不需要使用任何屏幕滾動條的，但是，受屏幕尺寸和分辨率的影響，在需要精細(xì)控制的編輯模式時，需要將文檔放大超過100 %以上比例，才能有效控制文檔內(nèi)容的前后連貫和邏輯合理，見圖1 。

圖1 WindowsMobile 智能手機(jī)上的Office Mobile

從圖1 可知，用戶必須頻繁地使用滾動和縮放工具對文檔內(nèi)容進(jìn)行編輯，同時還要忍受界面本身固化的菜單對視覺的干擾，因而用戶會對編輯文檔的整個交互操作過程產(chǎn)生較大疲勞感和厭煩情緒，更不用說在各種移動環(huán)境中的極端使用方式了。處于全球銷量冠軍地位的塞班系統(tǒng)所存問題更甚。所以由用戶在這些窄小顯示的手持式智能設(shè)備上完成一些本來在個人計算機(jī)上能輕易完成的工作時存在極大的障礙。智能手機(jī)界面交互所存在的問題還存在以下2 點：

（1） 對于配備有鍵盤的智能手機(jī)來說，有限的鍵盤只能限定輸入功能的種類和范圍的硬件映射，無法滿足不同情景工作的要求；

（2） 在移動環(huán)境中無法從界面準(zhǔn)確傳達(dá)所需要的交互信息和進(jìn)行預(yù)定任務(wù)的操作。

直接移植個人計算機(jī)的功能和人機(jī)交互方式至智能手機(jī)上是行不通的。對智能手機(jī)的微型顯示研究看出，顯示面積的大小并不會影響用戶對顯示內(nèi)容理解的質(zhì)量，對于控制界面也是這樣；但是對于界面的識別效率卻有很大的差異，垂直或者水平的界面滾動條、翻屏按鍵、擁擠不堪的輸入按鍵，或者是多重功能重疊的按鈕，用戶在使用當(dāng)中的記憶負(fù)擔(dān)和辨別壓力是龐大的，而這些設(shè)計僅僅是為滿足設(shè)備的基本功能，對于用戶在非固定環(huán)境的使用情況，即人、機(jī)、環(huán)境3 者因素的統(tǒng)合應(yīng)用存在較大問題。

2 交互界面創(chuàng)新設(shè)計方法

個人移動通訊終端的使用離不開用戶交互情景條件的影響，何謂用戶交互情景模式？ 概念的解釋是：一種在設(shè)計上對用戶交互任務(wù)結(jié)合使用環(huán)境執(zhí)行過程的描述，它以輸入和信息輸出的形式完成用戶預(yù)期的任務(wù)目標(biāo)。在這個過程中，要求用戶通過手指或其他方式準(zhǔn)確地輸入指令、信息等內(nèi)容，在不同的使用環(huán)境中，用戶的輸入準(zhǔn)確性將會有較大的差別，例如分別在靜止和緩慢的狀態(tài)、步行活動和汽車搖晃劇烈的環(huán)境中等，信息的輸入準(zhǔn)確性和顯示的被認(rèn)知效率將會隨環(huán)境的干擾而急速下降?？梢钥吹?，現(xiàn)有手機(jī)的情景模式定義主要在界面顯示和利用聲、光、震動等用戶感知功能對用戶進(jìn)行信息的輸出和認(rèn)知提醒，并沒有在輸入信息易用度及與界面顯示的綜合交互方面的有效度有所考慮和創(chuàng)新。如何突破常規(guī)交互的局限性，使交互過程多通道化（既用戶可以因應(yīng)使用環(huán)境的變化選擇相應(yīng)合適的交互手段） ,將是個人手持通訊終端今后交互手段進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。利用用戶交互情景模式的手機(jī)界面互動設(shè)計可以分為軟件交互和軟、硬件綜合映射交互及內(nèi)容關(guān)聯(lián)代理3 大范疇 ,以下探討這3 種交互控制的交互界面設(shè)計。

1） 運用肢體動作進(jìn)行界面交互控制。

智能手機(jī)應(yīng)能滿足用戶所處復(fù)雜移動環(huán)境的使用，但現(xiàn)有產(chǎn)品不能有效滿足用戶這種需求。設(shè)計師們?yōu)榇朔N產(chǎn)品設(shè)計上的這一缺陷提出了多種的解決方案，其中一種改善交互效率的方法是用戶通過手掌的動作（接近或遠(yuǎn)離設(shè)備） ,來引導(dǎo)設(shè)備的輸入控制和編輯設(shè)備當(dāng)中所顯示的信息，同時隱藏控制界面，直到用戶的手接近設(shè)備到一定距離（微距） 的時候控制界面才出現(xiàn)；當(dāng)用戶的手遠(yuǎn)離設(shè)備時，界面縮小，當(dāng)手接近設(shè)備時，界面放大；再者，當(dāng)用戶的手接近或者遠(yuǎn)離設(shè)備的時候，屏幕信息以不同的方式進(jìn)行顯示。那么，用戶的手指只處理精確的信息交互操作，對于遇到復(fù)雜惡劣的應(yīng)用環(huán)境，可利用手勢進(jìn)行控制，這種方式的交互更具有適應(yīng)性。此種交互方式從概念的提出到實施延續(xù)了近6 年的時間，現(xiàn)以即將推出市場的全觸屏諾基亞e77 為例，其89mm（3. 5 英寸） 640 3 360 分辨率的屏幕支持手勢感應(yīng)，能夠準(zhǔn)確識別手勢姿態(tài)，對動作進(jìn)行跟蹤，手指在屏幕前的移動經(jīng)屏幕感應(yīng)后可調(diào)整顯示信息的分辨率大小，并對信息進(jìn)行編輯調(diào)整。

此種解決方式的實質(zhì)是通過用戶自身的自然肢體運動方式進(jìn)行交互控制，既容易學(xué)習(xí)掌握，又大幅提高操作效率，把用戶部分的指尖運動變?yōu)樯现倪\動，擴(kuò)展了正常人對這種小型信息設(shè)備的交互操作方式（可以理解為多通道交互方式的一種應(yīng)用） 。智能手機(jī)的操控不僅僅局限在指尖和手掌的有限握持和點觸形式，對于用戶在不同應(yīng)用環(huán)境時的交互方式更容易進(jìn)行細(xì)致的劃分和擴(kuò)充，使人、機(jī)的互動更能切合環(huán)境的需要。

2） 軟、硬件綜合映射的交互控制。

當(dāng)遇到非觸摸屏形式的智能手機(jī)輸入設(shè)計時，屏幕和鍵盤面積和手機(jī)總體積的矛盾更為突出，無論是標(biāo)準(zhǔn)12 鍵盤還是QWERTY鍵盤，在不同使用環(huán)境下，無法照搬個人計算機(jī)那套輸入方式，而且隨著操作功能的增加，物理鍵盤的數(shù)量受手機(jī)體積的限制不能大幅增加其功能按鍵。就如諾基亞的e71 ,細(xì)小的全鍵盤和只有2. 4 英寸的顯示屏考驗著用戶的視覺體能。有鑒于此，交互設(shè)計師提出了可隨用戶環(huán)境變化的鍵盤模式，鍵盤隨用戶的使用需求和使用環(huán)境，轉(zhuǎn)變鍵盤內(nèi)容和操作功能屏幕映射的方式，很好地解決了鍵盤輸入方式的局限性。如黑莓概念手機(jī)，見圖2 。

圖2 固定功能鍵盤和隨用戶使用環(huán)境變化的鍵盤比較

3 利用“上下文關(guān)聯(lián)”構(gòu)建用戶交互代理

近幾年來，在手持式移動設(shè)備領(lǐng)域一種被稱作“上下文關(guān)聯(lián)”的交互操作方式，被廣泛地提出和研究。就“上下文關(guān)聯(lián)”的概念可籠統(tǒng)地解釋為：計算機(jī)通過人工智能等技術(shù)手段，能夠預(yù)測和判斷用戶所處的使用環(huán)境并適時提供相應(yīng)的信息，引導(dǎo)用戶的互動操作以達(dá)到既定目標(biāo)。其中，判斷用戶的意圖和引導(dǎo)用戶達(dá)到目標(biāo)是上下文關(guān)聯(lián)概念的核心。智能手機(jī)在不同用戶環(huán)境中使用時，可利用“上下文關(guān)聯(lián)”方式，減輕用戶的記憶和使用強(qiáng)度，特別是輸入的難度，例如智能手機(jī)中的GPS 功能，在步驟式的提示和填充下，用戶依照軟件的提示線索只要幾步便可設(shè)定好任務(wù)的目的條件，剩下的工作便由手機(jī)處理器和軟件完成了。

這種由信息內(nèi)容“上下文關(guān)聯(lián)”的交互方式源自于軟件行業(yè)，在智能手機(jī)上的應(yīng)用可建立起用戶代理模式，通過硬件技術(shù)可適時監(jiān)控用戶所處的使用環(huán)境和因應(yīng)環(huán)境的變化并提出適當(dāng)?shù)姆桨竵硗瓿杉榷ǖ娜蝿?wù)目標(biāo)。

4 結(jié)語

智能手機(jī)的用途在人們的生活中已深度滲透至各個層面，用戶對于手機(jī)的交互方式以過往任何時期沒有出現(xiàn)過的形式產(chǎn)生，后工業(yè)化社會的工作和娛樂在很大程度上將是手持移動計算的天下。無論交互方式如何改變，以用戶交互情景模式為依據(jù)的互動行為，引領(lǐng)手機(jī)交互界面設(shè)計下一階段的發(fā)展和革新。隨著技術(shù)的發(fā)展，配合用戶交互情景的多通道式交互能很好解決個人智能通訊終端體積輕薄化和功能復(fù)雜化之間的尖銳矛盾。通過用戶交互情景原理的擴(kuò)展，可應(yīng)用于其他諸如數(shù)碼相機(jī)、手持或車載GPS 導(dǎo)航裝置等等內(nèi)嵌計算機(jī)智能產(chǎn)品領(lǐng)域，并對交互設(shè)計內(nèi)容產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。