人机工程学-感知与运动输出

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资源描述

信息处理系统与显示装置设计关于视觉信息设计•用户是否需要精确的数量数据、质量数据或者状态指示是否充分。•信息或消息是简单的还是复杂的?它是否需要立刻响应?•用户在原地或是在产品附近移动吗?•如果环境是很吵闹的,如果将被显示的信息是复杂(例如,大量精确的信息或趋势),通常将要求采用视觉的显示。•然而,如果消息是迫切的需要或者如果用户不断与产品发生关系,听觉的显示通常比较受欢迎。认知人类认知的特点•适应感觉器官接受刺激后,若刺激强度不变,则经过一段时间后,感觉逐渐变弱,直至消失。这种现象叫适应。不同的感觉器官,其适应的速度和程度不同,触觉和压觉适应最快。对光的适应分明适应和暗适应,明适应是只从暗处进入明处的适应过程,暗适应则是相反,明适应要快于暗适应。•相互作用一定条件下,各器官对其适宜刺激的感受能力都将受到其他刺激的干扰影响,这种现象成为感觉的相互作用。•余觉–刺激取消后,感觉可存在一极短时间的现象。•对比–同一感受器官接受两种完全不同但属于同一类的刺激物的作用,而使感受性发生变化的现象。知觉的基本特性——错觉•错觉与客观事物不相符的错误知觉。人的外感官一般都会出现错觉现象(例如,错视觉、错听觉、错嗅觉等)。•在人的错觉现象中,错视觉最为明显。错视觉中,有图形错觉、透视错觉、光影错觉、空间错觉等。它们与设计关系非常密切。在设计时,要充分考虑这些因素,否则达不到预期的设计效果。知觉的基本特性——整体性•知觉的整体性可使人们在感知对象时,只根据其主要特征,便可将其作为一个整体而被知觉。知觉的基本特性——理解性•由于人们的知识经验不同,所以对知觉对象的理解也会有不同,与知觉对象有关的知识经验越丰富,对知觉对象的理解也就越深刻。•在复杂的环境中,知觉对象隐蔽、外部标志不鲜明、提供的信息不充分时,语言的提示或思维的推论,可唤起过去的经验,帮助人们去立即理解当前的知觉对象,使之完整化。•此外,人的情绪状态也影响人对知觉对象的理解。在知觉时,用以往所获得的知识经验来理解当前的知觉对象的特征(语言的指导性)知觉的基本特性——恒常性•人们总是根据已往的印象、知识、经验去知觉当前的知觉对象,当知觉的条件在一定范围内改变了的时候,知觉对象仍然保持相对不变,这种特性称为知觉恒常性。知觉的基本特性——选择性•在知觉时,把某些对象从背景中优先的区分出来,并予以清晰反映的特性–作用于感官的事物是很多的,但人不能同时知觉作用于感官的所有事物或清楚地知觉事物的全部。–人们总是按照某种需要或目的主动地有意识地选择其中少数事物作为知觉对象。格式塔Gestalt理论(完形心理学)与视觉传达•Gestalt理论起始于视觉领域的研究,在设计实践中,格式塔理论及其研究成果得到了广泛的应用。•理论基础:总体并不等于部分之和。人们的审美观对事物的整体与和谐具有一种本能的要求。•马斯洛说:“如果想获得最终的平静,一个音乐家必须作曲,一个画家必须画画,一个诗人必须写诗。一个人能是什么,他就必须是什么。我们可以把这种需要称为自我实现。”•视觉形象首先是作为统一的整体被认知的,而后才以部分的形式被认知,也就是说,我们先“看见”一个构图的整体,然后才“看见”组成这一构图整体的各个部分。Dalmatian•事物被感知的能力的强弱取决于这些整体单位之间的异同及相关位置。•图形与背景的关系。在具有一定配置的场内,有些对象突现出来形成图形,有些对象退居到衬托地位而成为背景。一般说来,图形与背景的区分度越大,图形就越可突出而成为我们的知觉对象。例如,我们在寂静中比较容易听到清脆的钟声,在绿叶中比较容易发现红花。反之,图形与背景的区分度越小,就越是难以把图形与背景分开,军事上的伪装便是如此。•面积小的比面积大的容易形成图形。•同周围环境的亮度差,差别大的部分容易形成图形。•亮的部分容易形成图形。•含有暖色相的部分比冷色相部分更容易形成图形。•向垂直或水平方向扩展的图形比向斜向扩展的部分容易形成图形。•对称部分容易形成图形。•具有等幅宽的部分比不等幅宽的部分更容易形成图形。•与下边相连的部分比从上边下垂的部分更容易形成图形。运动的部分比静止的部分容易形成图形。•就简律如果一个格式塔中包含了太多的互不相关的单位,眼脑就会试图将其简化,把各个单位加以组合,使之成为一个知觉上易于处理的整体。–设计应用:从构图形象中排除不重要的部分,只保留那些绝对必要的组成部分,从而达到视觉的简化。•接近性和连续性。某些距离较短或互相接近的部分,容易组成整体。例如,距离较近而毗邻的两线,自然而然地组合起来成为一个整体。连续性指对线条的一种知觉倾向。尽管线条受其他线条阻断,却仍像未阻断或仍然连续着一样为人们所经验到。•单独的视觉单元无限贴近,以至于它们彼此粘连。这样在视觉上就形成了一个较大的、统一的整体。接触的形体有可能丧失原先单独的个性,变得性格模糊。•相似性。如果各部分的距离相等,但它的颜色有异,那么颜色相同的部分就自然组合成为整体。这说明相似的部分容易组成整体。O代表白色,●代表黑色,观察者容易将该列看作按直线排列,而非以横线排列。•闭合倾向。知觉印象随环境而呈现最为完善的形式。彼此相属的部分,容易组合成整体,反之,彼此不相属的部分,则容易被隔离开来。这种完整倾向说明知觉者心理的一种推论倾向,即把一种不连贯的有缺口的图形尽可能在心理上使之趋合,那便是闭合倾向。•转换律。按照同型论,由于格式塔与刺激型式同型,格式塔可以经历广泛的改变而不失其本身的特性。例如,一个曲调变调后仍可保持同样的曲调,尽管组成曲子的音符全都不同。一个不大会歌唱的人走调了,听者通过转换仍能知觉到他在唱什么曲子。•同型论:所有的心理现象和物理现象都具有格式塔的性质,因此心理现象和物理现象存在对应关系,都是同型的,本质是身心平行论的。•共同方向运动。一个整体中的部分,如果作共同方向的移动,则这些作共同方向移动的部分容易组成新的整体。abcdefghiabcdefghi记忆•记忆是贮存信息的过程,大量的信息输入只能有一部分进入神经中枢中的高级部位,并经其加工贮存起来.•人脑具有短时记忆和长时记忆两种机制。•短时记忆:将信息以某种形式编码后进行储存。短时记忆的信息容量约为7比特。•长时记忆:容量无限。长时记忆储存信息依赖于信息结构,是有序的。•在技能学习过程中,信息组合只有储存在长时记忆作为经验的积累,才能形成技能。人体运动输出系统运动系统的机能及其特征•骨—运动的杠杆•关节—运动的枢纽•肌肉—运动的动力1.骨的功能骨的杠杆作用2.骨杠杆,见图3-20根据支点,力点(动力点)、重点(阻力点)三者不同的位置分布,分为:1)平衡杠杆2)省力杠杆3)速度杠杆:用力大,但运动速度快由等功原理,得之于力则失之于速度,反之亦然。因此,最大的力量与最大的运动范围两者是相矛盾的。关节的活动范围•关节的活动范围有一定的限度,人体处于舒适时,关节必然处在一定的舒适调节范围内,参阅表3-4。肌体的出力范围肌体所能发挥的力量大小取决于:1)人体肌肉的生理特征2)施力的姿势、部位、方式和方向,分别见图3-21,图3-22和图3-23,相应的出力数值参阅表3-5,表3-6肢体的动作速度与频率•动作速度取决于肢体肌肉收缩的速度,而操作动作速度还取决于动作方向和动作轨迹等特征。•动作频率取决于动作部位和动作方法,参阅表3-7。3.8.1反应时间反应时间(RT)又称为反应潜伏期,它是指刺激和反应的时间间距。它由反应知觉时间(tz)和动作时间(td)组成。即RT=tz+td。影响反应时间的主要因素如下:1.不同的感觉器官反应时间不同,以触觉与听觉最优,视觉次之,参阅表3-8。2.反应时间与刺激信号的强度有关,参阅表3-9。3.刺激的环境影响反应时间。信号与背景的亮度、颜色、信噪比及频率的对比程度越强越好。此外,刺激信号的数目、显示器及操纵器的设计也影响反应时间,参阅表3-10,表3-11。4.人的主体因素也影响反应时间,如习俗、个体差异、疲劳等个人生理、心理状况。1.动作特点2.目标距离3.运动方向,见图3-24,图3-254.动作轨迹特征1.运动速度与准确性:速度越慢,准确性越高,见图3-262.盲目定位的准确性:正前方盲目定位准确性最高,见图3-273.运动方向与准确性,见图3-28•4.操作方式与准确性,见图3-29操纵装置设计常用的操纵装置手控操纵装置设计1.触觉功能和触觉特性-不太敏感、适应迅速、有立体感2.操纵手把的设计设计合理的手把,应考虑下述几点•(1)手把的形状应与手的生理特点相适应,见图5-9•(2)手把的形状便于触觉对其进行识别,见图5-10•(3)尺寸应符合人手尺度的需要,见图5-11•3.适宜的用力范围•操纵器的适宜尺寸操纵装置的编码方法操纵与显示相合

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