謝銳煌

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健身器材控制機人機界面元素和布局設計

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)揮了溝通與導向的功能。在設計控制界面前，要全面了解控制界面?zhèn)鬟f的信息，結合特殊群體與普通人群設計出通用的健身器材控制界面，需要整體研究現有健身器材的性能?；诖?，文章從顯示方式、操縱方式、人機界面布局和圖形符號方面闡明健身器材控制機人機界面元素和布局設計，以提高用戶對健身器材的產品體驗。

健身器材；控制機；人機界面元素；布局；圖形符號

1 現有健身器材的功能分析

通過調查目前市場上存在的45款健身車與84款跑步機發(fā)現，市場上健身器材在設計生產過程中主要是對普通人群的使用進行考慮， 特別是健壯的青壯年，尚未將特殊群體需求加入到設計之中。為了達到控制界面的通用化設計要求，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，不必改變硬件設備范圍，與設計原則高度相符。

2.健身器材控制機人機界面元素和布局設計

2.1 顯示方式和操縱方式的設計

顯示方式的設計，不但需要對人體視覺系統(tǒng)讀取信息的習慣進行考慮，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，可以利用傳統(tǒng)的表盤與數字進行顯示。結合市場調查結果，人機界面設計一般都是顯示界面，選擇虛擬表盤或者電子數字顯示參數。由于顯示參數很多，若利用虛擬表盤對多個表盤進行顯示，必將形成較大的空間以及復雜的界面。相較于虛擬表盤顯示，電子數字顯示體現出準確和直觀性，可以更快的讀取信息，因此一般利用電子數字顯示方式。

除了參數信息的顯示，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。當嚴重威脅用戶的安全出現時，顯示有關參數的界面會出現紅色，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)現顯示界面顏色，必須通過信號對聽覺系統(tǒng)進行刺激，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，應當把顯示界面參數變成紅色，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合，從而準確向用戶傳遞信息。

操縱方式的設計，應當充分保證用戶便捷、安全的與人機進行交互，在這里要全面考慮特殊群體。老年人接觸操作相對復雜且按鍵較多的產品時，往往自信心不足，頻繁發(fā)生錯誤操作或者是反應遲緩等。同時，老年群體還出現了一定的手指缺乏力量、容易顫抖、操作精準度低等問題。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確操作。

由于考慮特殊群體需求以及對目前技術的了解，選擇觸摸控制方式應用在操縱方式設計中。觸摸控制操作僅需要對屏幕輕觸便可以輸入有關的信息，便于學習，達到了手部肢體殘障者操作要求。

2.2 人機界面布局設計

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。因此，當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)。

根據不同的操縱區(qū)與顯示信息，把相關的功能布局在一起，各個區(qū)域應當擁有顯著的特性差別或者是輪廓界限，有利于更好的進行區(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，或者是電子數字顯示區(qū)之間保持充分的間距。在布局設計中應當確保有效控制區(qū)擁有充分的接觸面積。

圖1 首頁布局設計

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

圖2 訓練界面與游戲模擬界面布局

2.3 健身器材控制器人機界面的圖形符號設計

2.3.1設計圖形符號的方法

設計圖形符號最基本的要求：用戶輕松了解其中含義，圖形符號應當體現出要表達的含義和特征，有利于用戶辨別與記憶。

（1）明確設計具體目標。在設計初期，應當確定設計的圖形符號需要表達的健身器材人機界面功能信息，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。通過認真觀察使用健身器材的用戶、環(huán)境等情況，了解符號在設計中的意義以及在用戶中形成的影響。

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

（4）圖形符號意義的深刻展現。結合概念與視覺定義，聯系圖形符號的形態(tài)和色彩理論，開展進一步的可視化設計。設計結果可以全面?zhèn)鬟_對應的語境要素，從而產生一個完善的符號體系。

2.3.2健身器材控制器人機界面設計中圖形符號的應用

在可視化設計圖形符號之前，必須認真選擇圖形符號系統(tǒng)的色彩。在設計同一人機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，無法進一步有效識別圖形符號。由于人機界面設計將視覺障礙群體作為了目標用戶之一，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行辨別，他們眼中僅有黑白灰。考慮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，強化識別性。

結合健身器材功能的分類，在充分考慮控制器人機界面系統(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)測和訓練功能。

圖3 系統(tǒng)功能符號設計

系統(tǒng)功能中需要設計開關機、系統(tǒng)設置、返回鍵、亮度調節(jié)、網絡、開始暫停、開機和關機等圖形符號。這部分符號已經形成了深刻的認知性，很多人基本上可以準確獲得符號傳達的信息。設計結果如圖3。

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

圖4 娛樂功能符號設計

在設計歷史上有一部分默認使用的字母可以對實時監(jiān)測功能進行表示，基本上不能通過圖形符號實行表達。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)調的界面，更加健全的圖形符號系統(tǒng)，可以科學設計這兩個字母，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，設計了與健身器材相應的卡路里圖形符號。在醫(yī)療器械上監(jiān)測心率功能非常普遍，大部分利用心形進行表示。本次設計依然利用心形，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計

訓練功能擁有很多種類，目前產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練效果，設計出相應的圖形符號。氧氣符號可以代表有氧訓練，加入氣泡可以更加形象的描述正在消耗的氧氣。自定義訓練在大多數情況下都需要用戶手動進行參數設置，可以結合這一特性設計符號。間隔訓練突出了重復性與間隔性，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這一含義?？祻陀柧氈饕潜磉_運動方式的語境，因此可以設計為人形符號。

圖6 訓練功能符號設計

3 結論

目前用戶對于產品體驗性和健身質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界面。本文對健身器材控制機的人機界面設計進行探討，以提高用戶對健身器材的產品體驗。以跑步機的人機界面設計為例，對健身器材控制機人機界面元素和布局進行設計，給出了健身器材控制器人機界面設計中圖形符號的應用方案，優(yōu)化了人機界面的設計。

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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。