软件系统的界面设计与交互设计

让软件的界面设计和交互设计
充满智慧的光芒
---软件系统外观论
当前大部分软件系统的界面都是基于图形化的，它通过图形化的方式，降低了人们的使用难度，大部分功能只需鼠标点击操作；容易理解，通过图形化的表述方式，人们很容易理解和认识。可以说基于图形化操作的软件系统是一个革命和飞跃。随着人们认识水平和应用水平的提高，人们在享受高科技带来方便的同时，对软件系统的要求也越来越高，特别是在软件系统界面的易理解性、易使用性、操作简便性、色彩搭配等方面有了很多新的想法，这就迫使们的软件设计者要根据市场需要做出更好的设计，为了提高设计水平，人们做了许多有益的探索，并在这方面取得了一定的成绩，找到了一定的规律，形成了一个新的研究方向—通称为软件人机交互工程。
在对人机交互工程的相关论文和书籍的分析阅读后，有两点感受（一）理论性太强，涉及面太广，对当下软件实际开发有帮助但帮助不大；（二）太小太细，着眼于局部的界面设计和交互设计，写做时思想高度不够。人机交互工程涉及面非常广，我们重点从纯软件系统的界面设计和交互设计来讨论。
软件的界面设计和交互设计是一种结合计算机科学、美学、心理学、行为学，及各商业领域需求分析的人机系统工程，强调人—机—环境三者作为一个系统进行总体设计。那么什么是界面设计？什么是交互设计呢？
电视机提供摇控器，使用户非常方便的进行频道选择，开关机，使得电视机非常容易操作的使用。其中摇控器上都有个菜单按钮，用户点击菜单按钮，上面可以选择颜色、电视制式、音响效果等。电视机屏幕上有一个菜单图形界面，我们通过遥控器上的选择按钮和确定按钮来进行功能选择和功能的确定，在选择和确定的过程中图形界面会发生变化，以表示我们选中还是没有选中。这一典型应用，大家都非常熟悉，那么电视机上的菜单图形界面，就是界面设计部分，而遥控器部分就是交互设计部分。
界面设计，就是在图形界面空间上，用界面组成要素形成一个，可以满足某种目的需要的界面；交互设计，就是通过图形界面的提示信息，进行选择和操作，最终完成某种目的行为。在计算机软件系统中，我们常见的一个一个窗口，就是界面设计的结果，而在窗口上的输入、鼠标点击谈出的一些行为命令这些都属于交互设计范畴。界面设计和交互设计是软件系统与用户交互的界面，系统的功能和数据都是通过界面和交互反映出来的，它是软件系统的基本组成部分。
1、界面和交互设计的宏观认识
我们通常将软件系统实现模型从宏观上来说由三层组成，即视图层、功能层、数据层，软件系统所有的功能都是基于这一模型来实现的。站在用户视角看，其模型如下：
从用户的角度来看，它只能见到交互界面，而对数据和功能的感知，是通过界面的交互而知道的，而数据和功能是用户操作的真正目的。交互界面是数据和功能的对外展现，通过界面上的平面关系，和运动关系作为实现手段。所以在交互界面设计时，离开数据和功能谈是没有意义的。交互界面设计的核心是为了体现数据与功能的关系属性和运动属性的，交互界面设计是围绕着数据和功能来展开的。
数据部分的组成关系模型如下
数据部分由多个具有平行关系系统的数据组成，每个系统又由多个子系统组成，在数据中有层次数据和线性数据组成。
功能部分的组成关系模型如下
功能部分由多个具有平行关系系统组成，每个系统又由多个子系统组成，子系统又由模块与功能组成。
我们的界面设计和交互设计就是要将数据部分和功能部分的通过界面元素来体现：
（1）    数据和功能的关系
（2）    数据与界面的关系
（3）    数据与交互的关系
（4）    功能与界面的关系
（5）    功能与交互的关系
在界面设计和交互设计中的约束条件
（1）    界面上空间的有限性，数据分类和数据项的可扩展性
（2）    交互方式的有限性，功能的多样性
2、界面和交互设计的微观认识
界面，是数据与空间的关系的总称，通过空间，我们一般把它称为一个窗口，在这个窗口里，通过窗口的各组件和相关的数据项联系在一起放在合理的相应位置，用于表达这组数据的关系。我们把这样一个窗口，叫做界面。
交互，是窗口上与数据相关的组件，在用户通过输入设备触发时，所发生的空间变化，我们把空间变化的这一过程叫做交互。如用户点击下拉框有数据显示出来，再点选就有数据到相应的输入框；又例如点击某个菜单项，会弹出一个窗口。
界面与数据，是数据与空间的关系；界面为数据构造一个用户的认知环境，而数据依托空间表征自身所表示事物的属性。界面的认知是一种横向认知，是数据关系的认知。界面的两个性，数据的自身性，数据与用户关系性。界面主要定位在构造一个数据的关系环境和用户的认知环境。
交互与数据，是数据与行为的关系；数据、行为与界面三者之间的关系，但界面只是交互的依托。交互的目的是数据的行为要求。交互有对数据整体的和数据局部的响应。交互的响应与请求是通过空间变化来体现的。交互是一种纵向认知，是数据属性的功能性的认知，即对数据行为的认知。交互是与数据的交互，是数据行为特性表述的一个手段，它是通过界面变化来体现的。交互是站在用户的角度来看的，是用户对数据的操作时，数据可用行为通过界面变化反映给用户。
数据的属性与数据的行为都是通过界面空间变化来体现的，所以在认识上对于界面设计和交互设计有一定的模糊。界面只是忠实的反映数据的属性和关系，在其上将事件点标出，由程序员进行实现。
如手机上的操作就能很好的反映这种关系，它的数据、界面、交互三者是分开的，通过数据将界面与交互联系在一起的。而在图形界面下，它将数据、界面、交互三者通过点击紧密的联系在一起，在界面和交互合为一体的，是通过数据交互行为分开界面表达的（在一个界面下，通过不同的反映），而将交互的行为采用按钮方式来进行表征 。交互是通过事件联系在一起的，对应用做出即时反映。
界面、数据、交互是三个不同的事情，界面是数据和行为的忠实反映者，而行为是数据的内部反映，两者都是借助空间来表征自已的。总之，界面是数据静态关系的描述，而交互是数据对用户触发信息后自有行为的一种反映，借助这种反映，使用户知道系统的功能，进一步实现功能，来完成用户与系统交互的目的。
3、界面和交互设计的人的因素
从计算机的早期用打孔的纸带作为输入数据的载体与计算机进行交互，到通过键盘、显示屏，采用文字方式界面进行交互，到现在通过图形界面、通过点击方式来进行交互。计算机的使用人群也随着交互形式的变化，由专业人员普及到寻常百姓。这一切的变化都要归功于交互方式的不断提高，我们分析这一过程可以看到，交互方式对于人们和计算机交互是多么的重要。在整个变化过程中有两点我们可以看到：
（1）    信息由点、到线、到面，展现给我们的信息越来越多；
（2）    操作的方式由复杂到简单，由多步操作到一步操作，操作步骤越来越少；
在一个信息空间上能展现信息越多，人们需要记忆的就越少，人们的认知事物的曲线就会低，人们就会感觉到简单。而对于操作来说，人们在大量信息的空间表现面前有的就只需要是判断。
对于采用图形界面的软件系统能够使人们很容易上手使用，大家对这一点已经深信不疑，图形界面的表达就没有问题了吗？随道近年来互联网的飞速发展，人们应用水平的提高，人们通过界面的方式将各种系统信息和操作推给用户，用户在大量的信息面前又表现出来认知程度的降低，原因是信息量太大，各事物间关系夶多，无法迅速理解和认识。对于这一表现出来的是：
（1）    信息量越大超过一定的量后，人们的认知事物的曲线会增高；
（2）    操作点太多以后，人们失去原有的判断力。
当事物和信息达到一定量的情况下，人们必须采用分类的方法来识别和研究。所以在采用图形划界面这种方式进行信息交互时，当信息达到一定量的时间必须进行分类处理。