謝銳煌

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健身器材控制機(jī)人機(jī)界面元素和布局設(shè)計

謝銳煌

（中山市體育場館管理中心，廣東 中山 528400）

健身器材控制界面有效連接了使用者與健身器，發(fā)揮了溝通與導(dǎo)向的功能。在設(shè)計控制界面前，要全面了解控制界面?zhèn)鬟f的信息，結(jié)合特殊群體與普通人群設(shè)計出通用的健身器材控制界面，需要整體研究現(xiàn)有健身器材的性能?；诖?，文章從顯示方式、操縱方式、人機(jī)界面布局和圖形符號方面闡明健身器材控制機(jī)人機(jī)界面元素和布局設(shè)計，以提高用戶對健身器材的產(chǎn)品體驗。

健身器材；控制機(jī)；人機(jī)界面元素；布局；圖形符號

1 現(xiàn)有健身器材的功能分析

通過調(diào)查目前市場上存在的45款健身車與84款跑步機(jī)發(fā)現(xiàn)，市場上健身器材在設(shè)計生產(chǎn)過程中主要是對普通人群的使用進(jìn)行考慮， 特別是健壯的青壯年，尚未將特殊群體需求加入到設(shè)計之中。為了達(dá)到控制界面的通用化設(shè)計要求，在對目前健身器材性能思考的同時還必須研究特殊人群使用器材的性能。這部分添加的功能僅需要把一部分全新的控制程序加入到控制系統(tǒng)中，不必改變硬件設(shè)備范圍，與設(shè)計原則高度相符。

2.健身器材控制機(jī)人機(jī)界面元素和布局設(shè)計

2.1 顯示方式和操縱方式的設(shè)計

顯示方式的設(shè)計，不但需要對人體視覺系統(tǒng)讀取信息的習(xí)慣進(jìn)行考慮，還必須整體思考特殊群體缺失視覺能力的不同情況。在健身器材顯示界面?zhèn)鬟f的信息基本上是一部分參數(shù)，可以利用傳統(tǒng)的表盤與數(shù)字進(jìn)行顯示。結(jié)合市場調(diào)查結(jié)果，人機(jī)界面設(shè)計一般都是顯示界面，選擇虛擬表盤或者電子數(shù)字顯示參數(shù)。由于顯示參數(shù)很多，若利用虛擬表盤對多個表盤進(jìn)行顯示，必將形成較大的空間以及復(fù)雜的界面。相較于虛擬表盤顯示，電子數(shù)字顯示體現(xiàn)出準(zhǔn)確和直觀性，可以更快的讀取信息，因此一般利用電子數(shù)字顯示方式。

除了參數(shù)信息的顯示，還形成了危險或者是故障信息的顯示，比如肌肉痙攣和心率較快等。當(dāng)嚴(yán)重威脅用戶的安全出現(xiàn)時，顯示有關(guān)參數(shù)的界面會出現(xiàn)紅色，同時發(fā)出警報。色盲、弱勢等視覺障礙的特殊群體，很難發(fā)現(xiàn)顯示界面顏色，必須通過信號對聽覺系統(tǒng)進(jìn)行刺激，從而減少發(fā)生事故的幾率。針對聽覺障礙的用戶，他們一般無法獲得報警信號，應(yīng)當(dāng)把顯示界面參數(shù)變成紅色，有利于他們獲取危險信號。傳輸危險信號不但需要借助于視覺顯示界面，還要與聽覺顯示界面有效結(jié)合，從而準(zhǔn)確向用戶傳遞信息。

操縱方式的設(shè)計，應(yīng)當(dāng)充分保證用戶便捷、安全的與人機(jī)進(jìn)行交互，在這里要全面考慮特殊群體。老年人接觸操作相對復(fù)雜且按鍵較多的產(chǎn)品時，往往自信心不足，頻繁發(fā)生錯誤操作或者是反應(yīng)遲緩等。同時，老年群體還出現(xiàn)了一定的手指缺乏力量、容易顫抖、操作精準(zhǔn)度低等問題。另外，手部肢體殘障者，生理的缺陷直接影響了他們對按鍵和旋鈕的準(zhǔn)確操作。

由于考慮特殊群體需求以及對目前技術(shù)的了解，選擇觸摸控制方式應(yīng)用在操縱方式設(shè)計中。觸摸控制操作僅需要對屏幕輕觸便可以輸入有關(guān)的信息，便于學(xué)習(xí)，達(dá)到了手部肢體殘障者操作要求。

2.2 人機(jī)界面布局設(shè)計

一般情況下，人眼在識別、感知中央視區(qū)的能力明顯比附近視區(qū)強(qiáng)。因此，當(dāng)布置相對重要的信息或者是操作區(qū)時必須無限接近中間區(qū)域，可以在邊緣區(qū)域安排較為次要的信息或者是操作區(qū)。

根據(jù)不同的操縱區(qū)與顯示信息，把相關(guān)的功能布局在一起，各個區(qū)域應(yīng)當(dāng)擁有顯著的特性差別或者是輪廓界限，有利于更好的進(jìn)行區(qū)別。為了防止彼此干擾，在各個區(qū)域中的有效觸控區(qū)之間，或者是電子數(shù)字顯示區(qū)之間保持充分的間距。在布局設(shè)計中應(yīng)當(dāng)確保有效控制區(qū)擁有充分的接觸面積。

圖1 首頁布局設(shè)計

通過設(shè)計和顯示健身器材功能體系、操縱方式的設(shè)計，可以劃分人機(jī)界面內(nèi)容為六個頁面布局。其中顯示大量信息的界面為首頁、訓(xùn)練界面與游戲模擬界面，需要注意科學(xué)布置觸控與顯示區(qū)域。其他界面不會顯示較多的內(nèi)容，可以簡單布置。

圖2 訓(xùn)練界面與游戲模擬界面布局

2.3 健身器材控制器人機(jī)界面的圖形符號設(shè)計

2.3.1設(shè)計圖形符號的方法

設(shè)計圖形符號最基本的要求：用戶輕松了解其中含義，圖形符號應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出要表達(dá)的含義和特征，有利于用戶辨別與記憶。

（1）明確設(shè)計具體目標(biāo)。在設(shè)計初期，應(yīng)當(dāng)確定設(shè)計的圖形符號需要表達(dá)的健身器材人機(jī)界面功能信息，以及普通與特殊群體理解這些功能信息采取的具體方式。

（2）信息的觀察和獲取。通過認(rèn)真觀察使用健身器材的用戶、環(huán)境等情況，了解符號在設(shè)計中的意義以及在用戶中形成的影響。

（3）明確預(yù)期的情境與設(shè)計理念。經(jīng)過整理歸納有關(guān)的信息知識可知，其符合健身器材預(yù)期的使用情景，全面掌握特殊與普通群體的應(yīng)用需求，產(chǎn)生一個整體的設(shè)計理念。

（4）圖形符號意義的深刻展現(xiàn)。結(jié)合概念與視覺定義，聯(lián)系圖形符號的形態(tài)和色彩理論，開展進(jìn)一步的可視化設(shè)計。設(shè)計結(jié)果可以全面?zhèn)鬟_(dá)對應(yīng)的語境要素，從而產(chǎn)生一個完善的符號體系。

2.3.2健身器材控制器人機(jī)界面設(shè)計中圖形符號的應(yīng)用

在可視化設(shè)計圖形符號之前，必須認(rèn)真選擇圖形符號系統(tǒng)的色彩。在設(shè)計同一人機(jī)界面圖形符號的過程中，禁止采取大量的色彩，人體大腦短期記憶無法承受較多的色彩，無法進(jìn)一步有效識別圖形符號。由于人機(jī)界面設(shè)計將視覺障礙群體作為了目標(biāo)用戶之一，色弱人群主要是辨別顏色的能力不足，無法順利辨別相近的顏色。紅綠色盲人群則混淆了紅色顏色，他們的視覺中長波顏色便是黃色，短波顏色則是藍(lán)色。全色盲人群則根本無法辨別顏色，他們僅僅利用不同明度對顏色進(jìn)行辨別，他們眼中僅有黑白灰?？紤]到視覺殘障群體的特點，可以使用灰色作為圖形符號的顏色，有利于全部用戶對圖形符號公平識別，深刻記憶顏色，強(qiáng)化識別性。

結(jié)合健身器材功能的分類，在充分考慮控制器人機(jī)界面系統(tǒng)功能之后，可以劃分圖形符號為四部分，即系統(tǒng)、娛樂、實時監(jiān)測和訓(xùn)練功能。

圖3 系統(tǒng)功能符號設(shè)計

系統(tǒng)功能中需要設(shè)計開關(guān)機(jī)、系統(tǒng)設(shè)置、返回鍵、亮度調(diào)節(jié)、網(wǎng)絡(luò)、開始暫停、開機(jī)和關(guān)機(jī)等圖形符號。這部分符號已經(jīng)形成了深刻的認(rèn)知性，很多人基本上可以準(zhǔn)確獲得符號傳達(dá)的信息。設(shè)計結(jié)果如圖3。

娛樂功能需要設(shè)計播放音樂、游戲模擬和接入設(shè)備等圖形符號。大多數(shù)產(chǎn)品界面都采取了統(tǒng)一的播放音樂功能圖標(biāo)符號，本次設(shè)計也利用這一圖形，并且選擇灰色。游戲模擬功能自身就體現(xiàn)出游戲特征，在設(shè)計圖形時可以更加直接進(jìn)行表達(dá)。日常生活中游戲手柄是我們立刻聯(lián)想到游戲功能的形象，其識別性較強(qiáng)。通過科學(xué)的融合設(shè)計，將其作為了游戲功能符號。接入外部設(shè)備突出接入特點，圖形形狀也必須強(qiáng)調(diào)接入操作。

圖4 娛樂功能符號設(shè)計

在設(shè)計歷史上有一部分默認(rèn)使用的字母可以對實時監(jiān)測功能進(jìn)行表示，基本上不能通過圖形符號實行表達(dá)。此外，日常生活中一般采取V和S表示速度與里程。為了獲得更加協(xié)調(diào)的界面，更加健全的圖形符號系統(tǒng)，可以科學(xué)設(shè)計這兩個字母，變化形狀從而與二者的語境更加符合。監(jiān)測消耗卡路里功能是人體熱量的消耗，一些界面通常采用火焰表示。通過整理火焰的不同形狀及其意義，融合熱量燃燒的語境，設(shè)計了與健身器材相應(yīng)的卡路里圖形符號。在醫(yī)療器械上監(jiān)測心率功能非常普遍，大部分利用心形進(jìn)行表示。本次設(shè)計依然利用心形，同時添加一些線條代表跳動的心臟，更加形象的描繪了監(jiān)測心率的語境。

圖5 實施檢測功能符號設(shè)計

訓(xùn)練功能擁有很多種類，目前產(chǎn)品中的功能很少利用圖形符號表示。按照每一種功能為用戶提供的不同訓(xùn)練效果，設(shè)計出相應(yīng)的圖形符號。氧氣符號可以代表有氧訓(xùn)練，加入氣泡可以更加形象的描述正在消耗的氧氣。自定義訓(xùn)練在大多數(shù)情況下都需要用戶手動進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，可以結(jié)合這一特性設(shè)計符號。間隔訓(xùn)練突出了重復(fù)性與間隔性，采取交互運行的箭頭代表其特點。體能測試功能主要是對測試獲得的信息有效傳輸，測試線可以充分表達(dá)這一含義?？祻?fù)訓(xùn)練主要是表達(dá)運動方式的語境，因此可以設(shè)計為人形符號。

圖6 訓(xùn)練功能符號設(shè)計

3 結(jié)論

目前用戶對于產(chǎn)品體驗性和健身質(zhì)量提出了越來越高的要求，因此為了滿足未來的市場需求必須要建立更加完善的控制器人機(jī)界面。本文對健身器材控制機(jī)的人機(jī)界面設(shè)計進(jìn)行探討，以提高用戶對健身器材的產(chǎn)品體驗。以跑步機(jī)的人機(jī)界面設(shè)計為例，對健身器材控制機(jī)人機(jī)界面元素和布局進(jìn)行設(shè)計，給出了健身器材控制器人機(jī)界面設(shè)計中圖形符號的應(yīng)用方案，優(yōu)化了人機(jī)界面的設(shè)計。

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Elements of Man-Machine Interface and Layout Design for Fitness Equipment Control Machine

XIE Ruihuang

(Zhongshan Sports Stadium Management Center, Zhongshan 528400, Guangdong, China)

謝銳煌（1981—），本科，高級場地工，研究方向：體育場地器材。