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第1章 概述 1

1.1 信息化时代 1

1.2 研究背景 1

1.3 国内外研究现状 3

1.4 复杂信息系统人机交互的研究方向 10

1.5 研究意义 10

【本章参考文献】 11

第2章 复杂信息系统人机交互数字界面定义 19

【内容提要】 19

2.1 定义 19

2.1.1 系统的复杂性 19

2.1.2 复杂信息系统的定义 20

2.1.3 人机交互数字界面 20

2.1.4 复杂信息系统人机交互数字界面 22

2.2 特点 23

2.3 复杂性分析 24

2.4 拟解决关键问题 26

2.5 主要研究内容 26

【本章参考文献】 27

第3章 复杂信息系统人机交互数字界面设计要素 29

【内容提要】 29

3.1 图标 29

3.1.1 图标的概念及分类 29

3.1.2 图标的设计难点 30

3.2 控件 31

3.2.1 控件的概念及分类 31

3.2.2 控件的设计难点 33

3.3 导航 36

3.3.1 导航的概念及分类 36

3.3.2 导航的设计难点 37

3.4 色彩 38

3.4.1 数字界面的色彩构成及功能 38

3.4.2 软件界面设计中色彩的功能 39

3.4.3 复杂信息系统对色彩设计的要求 41

3.5 布局 41

3.5.1 布局设计的概念及设计难点 41

3.5.2 布局中的视觉感知与视觉规律 42

3.5.3 数字界面的功能区块 43

3.6 交互 44

3.6.1 交互的概念与分类 44

3.6.2 交互的设计难点 45

3.6.3 数字界面交互设计的影响因素 45

【本章参考文献】 45

第4章 复杂信息系统人机交互数字界面信息结构 47

【内容提要】 47

4.1 信息结构概述 47

4.1.1 信息结构的定义 47

4.1.2 设计信息结构的目的 48

4.1.3 信息结构的交付产物 48

4.1.4 信息结构与相关领域 49

4.1.5 复杂数字界面的信息结构特征 49

4.2 信息结构类型 50

4.2.1 线性结构 50

4.2.2 层级结构和多层级结构 51

4.2.3 网状结构 52

4.2.4 分面结构 52

4.2.5 综合结构 53

4.2.6 自组织结构 53

4.3 信息分类方法 53

4.3.1 自上而下法和自下而上法 53

4.3.2 分类法 54

4.3.3 精确分类和模糊分类 55

4.3.4 展示性信息的结构 56

4.4 界面组件 57

4.4.1 软件界面组件功能介绍 57

4.4.2 不同信息结构对应的功能组件 58

4.5 界面信息结构模式 59

【本章参考文献】 61

第5章 复杂信息系统人机交互数字界面设计理论 62

【内容提要】 62

5.1 数字界面的视觉感知理论 62

5.1.1 视觉感知 62

5.1.2 数字界面的视觉感知 64

5.1.3 眼动追踪技术在数字界面中的应用——案例分析 66

5.2 数字界面的认知摩擦理论 76

5.2.1 认知摩擦概述 76

5.2.2 认知摩擦研究 79

5.2.3 认知摩擦的关联量化指标 81

5.2.4 认知摩擦的脑电测量案例 82

5.3 数字界面的认知负荷理论 86

5.3.1 认知负荷的概念 86

5.3.2 认知负荷的结构 87

5.3.3 认知负荷的分类 88

5.3.4 CL产生过程中的认知资源消耗机制 89

5.3.5 认知负荷与工作绩效的关系 90

5.3.6 认知负荷的有效控制策略 93

5.3.7 基于时间压力的认知负荷研究案例 94

5.3.8 基于认知负荷的复杂信息系统数字界面设计案例 98

5.4 数字界面的注意捕获理论 101

5.4.1 数字界面中的视觉注意 101

5.4.2 数字界面中的注意捕获 102

5.4.3 设计元素的注意捕获 105

5.4.4 基于注意捕获的设计研究 106

5.4.5 设计元素的注意捕获应用 109

5.5 数字界面的生态融合理论 111

5.5.1 生态融合理论概述 111

5.5.2 影响生态界面效果的因素研究 113

5.5.3 基于生态融合理论的界面设计案例 113

5.6 数字界面的情境认知理论 116

5.6.1 界面情境认知理论概述 116

5.6.2 情境认知特征 116

5.6.3 情境认知要素 119

5.6.4 情境假设 120

5.6.5 基于情境认知的图形符号设计案例 121

【本章参考文献】 126

第6章 复杂信息系统人机交互数字界面设计方法 129

【内容提要】 129

6.1 数字界面视觉信息的解码机理 129

6.1.1 人机界面视觉信息加工的生理基础 130

6.1.2 基于视觉通路理论的界面信息属性 130

6.2 数字界面人机交互的任务域模型 132

6.2.1 界面抽象层级分析 132

6.2.2 任务域模型 132

6.2.3 界面视觉信息关联属性分析 135

6.3 数字界面视觉信息的具象化设计 135

6.3.1 界面视觉信息的组织结构模型 136

6.3.2 界面信息集成方法 137

6.3.3 界面视觉信息的设计方法 139

6.4 数字界面视觉信息的布局规划 140

6.4.1 界面最优布局分析 140

6.4.2 界面视觉信息的布局规划模型 141

6.4.3 界面视觉信息的布局规划算法 142

6.5 数字界面视觉信息的布局评价 147

6.5.1 界面布局分析 147

6.5.2 界面布局的计算指标 149

6.5.3 界面布局指标的应用 160

6.5.4 界面布局计算原型系统 161

【本章参考文献】 165

第7章 复杂信息系统人机交互数字界面设计原则 167

【内容提要】 167

7.1 数字界面一般性设计原则 167

7.1.1 基本显示原则 168

7.1.2 基本布局原则 168

7.1.3 基本交互原则 169

7.2 数字界面的优化设计策略 169

7.2.1 图标优化设计策略 169

7.2.2 文本优化设计策略 173

7.2.3 布局优化设计策略 174

7.2.4 导航优化设计策略 177

7.2.5 色彩优化设计策略 179

7.2.6 信息呈现优化设计策略 182

7.2.7 信息流优化设计策略 187

7.2.8 交互优化设计策略 189

【本章参考文献】 191

第8章 复杂信息系统人机交互数字界面评价方法 193

【内容提要】 193

8.1 评价方法综述 193

8.2 数字界面可用性的眼动追踪评估方法 194

8.2.1 任务信息提取 195

8.2.2 眼动信息的信号采集 195

8.2.3 检测指标的计算处理 196

8.2.4 可用性子特征的质量检测 197

8.2.5 可用性质量检测 198

8.3 数字界面可用性的脑电评估方法 198

8.3.1 数字界面元素可用性的脑电评价指标汇总 198

8.3.2 数字界面整体可用性的脑电评估方法 199

8.3.3 数字界面局部可用性的脑电评估方法 200

8.3.4 脑电评价方法和其他评价方法的结合 201

8.4 数字界面可用性的眼动实验评价方法案例 206

8.4.1 实验方法 208

8.4.2 结果分析 210

8.4.3 结果讨论 217

8.5 数字界面脑电实验评价方法案例 218

8.5.1 实验方法 218

8.5.2 行为数据分析 219

8.5.3 脑电数据分析 220

8.5.4 结果讨论 221

【本章参考文献】 223

第9章 复杂信息系统人机交互数字界面设计案例 226

【内容提要】 226

9.1 复杂信息系统人机交互数字界面一般设计流程 226

9.1.1 设计流程框架 226

9.1.2 各流程阶段任务分解 227

9.2 优秀设计案例 231

9.2.1 设计案例1——某大型复杂指挥系统信息交互设计 231

9.2.2 设计案例2——某新闻信息系统复杂信息交互界面设计 239