1. 人机交互概述

HCI is a discipline concerned with the design, evaluation and implementation of interactive computing systems for human use and with the study of major phenomena surrounding them.

——ACM SIGCHI

HCI 是一门涉及人类使用的交互式计算系统的设计、评估和实施以及围绕它们的主要现象的研究的学科

1.1 人机交互的研究内容

1.2 HCI的重要性

市场角度

用户期望简单易用的系统
对设计低劣系统的容忍度越来越差

企业角度

提高员工的生产效率
降低产品的开发成本
降低产品的后续支持成本

用户角度

获得较高的主观满意度
减少时间、金钱、生命损失

1.3 HCI与系统工程

2. 人机交互历史

新的界面变革包含了上一代界面，旧的交互方式任有存在的必要性

2.1 发展阶段

2.1.1 批处理阶段

每次只能由一个用户对计算机进行操作

编写程序使用以“0|1”串表示的机器语言

不符合人的习惯
耗费时间，又容易出错
只有少数专业人士才能够运用自如

2.1.2 联机终端时代

1950s，命令行界面出现

一维界面
回车后不能再对命令内容进行修改

如何为各种命令制定恰当的名称

大部分命令语言对用户输入的要求非常严格
命令名称的缩写在一定程度上减轻了用户的使用负担

2.1.3 图形用户界面GUI时期

1962年，Ivan Sutherland创建Sketchpad
1964年，Douglas Engelbart发明了鼠标
WIMP界面
- 用户可在窗口内选取任意交互位置，且不同窗口之间能够叠加
- 二维半界面
“直接操纵”：GUI的主要特征
问题：图形用户界面优于字符界面？
- 不同的交互方式本身在可用性方面并没有根本性的不同，更重要的是认真对待界面设计的态度。 [Whiteside 1985]

2.2 信息领域的巨搫

2.2.1 Ivan Sutherland

SketchPad, 1963

第一个交互式绘图系统
许多思想仍沿用
使用光笔画图
计算机图形学之父

第一个虚拟头盔

实现了三维立体显示
虚拟现实之父

2.2.2 Douglas Engelbart

发明鼠标，1964

超文本技术的研究

第一个标准化的编辑器NLS(oNLine System)

2.2.3 Alan C. Kay

1977年Xerox PARC的Alan Kay

提出为服务于个人的直接操作界面 “Dynabook”
这是现代笔记本电脑原型
“每个人都想拥有自己的PC，就像每个人都想拥有自己的汽车”

发明面向对象的编程语言“Smalltalk”

2.2.4 Mark Weiser

普适计算（Pervasive Computing）是21世纪的计算模式

于1988年在Xerox PARC的计算机科学实验室首次提出了这个概念

它把计算机嵌入到各种类型的设备中，建立一个将计算和通信融入人类生活空间的交互环境，从而极大地提高个人的工作以及与他人合作的效率

2.3 交互设备历史

2.3.1 Xerox Alto (Star的前身)-1973

真正意义上的首台个人计算机：有键盘和显示器、图形界面技术、以太网技术

2.3.2 Xerox Star - 1981

第一个为商务人员设计的商用图形界面PC

具有了桌面电脑的主要特征

第一个基于可用性工程的系统

有原型设计和分析
可用性测试，迭代式的改进

2.3.3 IBM PC - 1981

1981年8月12日，IBM正式发布了历史上第一台PC，从此人类就进入了个人电脑时代。IBM PC改变了我们的生活和工作方式

2.3.4 Apple Lisa - 1982

2.3.5 Apple Macintosh（1984）

获得了商业上的成功

价格低- $2500
界面友好
支持第三方应用
高质量图像和激光打印

2.3.6 MS Windows (1987)

2.4 未来的人机交互

图形用户界面正遭受越来越多的批评

One ear, one finger, one eye
“计算机能像书本一样方便地使用和携带”?

多媒体界面

引入动画、音视频等动态媒体
二维半-> 三维或更高

多通道交互技术

具有并行性，可同时接收来自多个通道的信息

虚拟现实、语音交互、脑机交互

第六感系统

下一代界面的主要风格将是没有命令的用户界面

由更多的媒体类型来构成更高的信息维度
交互也将高度便携和个性化