用户界面设计

用户界面设计（UI）或用户界面工程是设计的用户界面的机器和软件，如电脑，家电，移动设备和其他电子设备，重点最大化的可用性和用户体验。用户界面设计的目标是就实现用户目标（以用户为中心的设计）而言，使用户的交互尽可能简单有效。

良好的用户界面设计有助于完成手头的任务，而不会引起不必要的注意。图形设计和版式用于支持其可用性，影响用户执行某些交互的方式，并改善设计的美学吸引力；设计美感可能会增强或降低用户使用界面功能的能力。设计过程必须平衡技术功能和视觉元素（例如，心理模型），以创建一个不仅可操作而且可使用且适应不断变化的用户需求的系统。

接口设计涉及从计算机系统到汽车，商用飞机的广泛项目；所有这些项目都涉及许多基本的人类互动，但也需要一些独特的技能和知识。结果，设计师倾向于专门从事某些类型的项目，并具有以其专业知识为中心的技能，无论是软件设计，用户研究，网页设计还是工业设计。

用户界面设计需要对用户需求有充分的了解。用户界面设计中存在多个阶段和过程，其中某些阶段比其他阶段需要更多的需求，具体取决于项目。功能需求收集–汇总系统完成项目目标和用户潜在需求所需的功能列表。

• 用户和任务分析 –一种现场研究的形式，它是对系统的潜在用户的分析，方法是研究他们如何执行设计必须支持的任务，并进行访谈以阐明他们的目标。典型问题包括：
  • 用户希望系统做什么
  • 系统如何适应用户的正常工作流程或日常活动
  • 用户在技术上有多精通，用户已经使用了哪些类似系统
  • 哪种界面外观风格吸引用户
• 信息体系结构 –系统过程和/或信息流的开发（即，对于电话树系统，这将是一个选项树流程图；对于网站，这将是一个显示页面层次结构的站点流）。
• 原型设计– 以纸制原型或简单的交互式屏幕的形式开发线框。这些原型去除了所有外观元素和大多数内容，从而专注于界面。
• 可用性检查 –让评估人员检查用户界面。通常认为这比实现可用性测试便宜（请参阅下面的步骤），并且可以在开发过程的早期使用，因为它可以用于评估系统的原型或规格，而这些原型或规格通常无法在用户身上进行测试。一些常见的可用性检查方法包括认知演练（该演练将重点放在为新用户使用系统完成任务的简单性上），启发式评估（其中使用一组启发式方法来识别UI设计中的可用性问题）和多元演练（其中选定的人员逐步完成任务方案并讨论可用性问题。
• 可用性测试 –在实际用户上测试原型-通常使用一种称为“ 大声思考”协议的技术，在该技术中，您要求用户在体验期间谈论他们的想法。用户界面设计测试使设计人员能够从查看者的角度理解设计的接受度，从而有助于创建成功的应用程序。
• 图形用户界面设计 – 最终图形用户界面（GUI）的实际外观设计。这些是设计的控制面板和面板。语音控制界面涉及口头-听觉交互，而基于手势的界面则可以见证用户通过身体动作与3D设计空间互动。它可以基于在用户研究过程中发现的发现，并进行完善以解决通过测试结果发现的任何可用性问题。根据所创建的界面类型，此过程通常涉及一些计算机编程，以验证表单，建立链接或执行所需的操作。
• 软件维护 -部署新接口后，可能偶尔需要维护以修复软件错误，更改功能或完全升级系统。一旦决定升级接口，旧系统将经历设计过程的另一个版本，并将开始重复接口生命周期的各个阶段。

根据人体工程学标准（ISO 9241）第10部分的七个原则中包含的对话要求来描述系统的动态特性。该标准为对话技术建立了符合人体工程学的“原理”框架，具有高级定义，说明性应用和原理示例。对话的原理代表了界面的动态方面，通常可以被视为界面的“感觉”。七项对话原则是：

• 任务的适用性：对话在支持用户有效，高效地完成任务时适用于任务。
• 自描述性：当每个对话步骤都可以通过系统的反馈立即理解或根据要求向用户解释时，对话就是自描述性的。
• 可控制性：当用户能够启动和控制交互的方向和步伐直到达到目标时，对话才是可控制的。
• 符合用户期望：对话一致且符合用户期望，并且符合用户特征，例如任务知识，教育程度，经验以及普遍接受的约定。
• 容错：如果输入中明显存在错误，则对话是容错的，如果用户不采取任何措施或采取最少的措施就可以实现预期的结果。
• 个性化的适用性：可以修改界面软件以适合任务需求，个人喜好和用户技能的情况下，对话框具有个性化功能。
• 学习的适合性：对话在支持和引导用户学习使用系统时适合于学习。

可用性的概念是通过ISO 9241标准的有效性，效率和用户满意度来定义的。第11部分给出了可用性的以下定义：

• 可用性是通过达到使用整个系统的预期目标的程度（有效性）来衡量的。
• 为了达到预期目标（效率）而必须花费的资源。
• 用户认为整个系统可接受的程度（满意度）。

有效性，效率和满意度可以看作是可用性的质量因素。为了评估这些因素，需要将它们分解为子因素，最后分解为可用性指标。

ISO 9241标准的第12部分对信息表示进行了描述，信息的组织（排列，对齐，分组，标签，位置），图形对象的显示以及信息的编码（缩写，颜色，大小，形状，视觉提示）的七个属性。“呈现信息的属性”代表界面的静态方面，通常可以视为界面的“外观”。该属性在标准中给出的建议中有详细说明。每个建议都支持七个属性中的一个或多个。七个演示文稿属性是：

• 清晰：信息内容可以快速准确地传达。
• 可分辨性：可以准确地区分显示的信息。
• 简洁：用户不会被多余的信息所困扰。
• 一致性：独特的设计，符合用户的期望。
• 可检测性：用户的注意力集中在所需的信息上。
• 易读性：信息易于阅读。
• 可理解性：含义是可以清楚理解，明确，可解释和可识别的。

ISO 9241标准第13部分中的用户指南描述了该用户指南信息应易于与其他显示信息区分开，并且应特定于当前使用上下文。可以通过以下五种方式给出用户指南：

• 提示显式（特定提示）或隐式（通用提示）表明系统可用于输入。
• 及时、可感知且非侵入性的反馈，通知用户输入。
• 状态信息，指示应用程序的持续状态，系统的硬件和软件组件以及用户的活动。
• 错误管理，包括错误预防，错误纠正，用户对错误管理的支持以及错误消息。
• 针对系统启动和用户启动的请求的在线帮助，其中包含针对当前使用上下文的特定信息。

用户界面设计一直是大量研究的主题，包括美学方面。早在1980年代就已经制定了用于定义软件产品可用性的标准。结构基础之一已成为IFIP用户界面参考模型。该模型提出了四个维度来构建用户界面：

• 输入/输出尺寸（外观）
• 对话维度（感觉）
• 技术或功能范围（对工具和服务的访问）
• 组织层面（沟通和合作支持）

该模型极大地影响了国际标准ISO 9241的发展，该标准描述了可用性的接口设计要求。渴望在软件开发早期就了解特定于应用程序的UI问题（即使正在开发应用程序的情况下）也导致了对GUI快速原型开发工具的研究，这些工具可能提供令人信服的模拟，以模拟实际应用程序在生产中的行为。一些研究表明，基于GUI的软件的多种编程任务实际上可以通过编写程序代码以外的其他方式指定。

近年来的研究强烈地受到越来越多的设备的推动，这些设备可以根据摩尔定律来托管非常复杂的接口。