人机交互论文+课程设计

淮 海 工 学 院 计算机工程学院

课程设计报告

设计名称： Web 3D界面设计 选题名称： 家居室内设计 姓 名： 学 号： 专业班级： 系 （院）： 设计时间： 设计地点： 指导教师评语： 成绩： 签名： 年 月 日 第 2 页，共 10 页

一，概述 1，项目背景 随着信息技术的发展，Web3D界面越来越成为新的需求和热点，这就需要相应的3D技术支撑Web3D界面。Web3D可以简单地看成是Web技术和3D技术相结合的产物，是互联网上实现3D图形技术的总称。Web3D技术是实现网页中虚拟现实的一种最新技术。从技术的亲缘关系来看，Web3D技术源于虚拟现实技术中的VRML（Virtual Reality Modeling Language）分支。VRML是互联网3D图形的开放标准。VRML是3D图形和多媒体技术通用交换的文件格式，它基于建模技术，描述交互式的3D对象和场景，不仅应用在互联网上，也可以用在本地客户系统中，应用范围极广。VRML开始于20世纪90年代初期。 1998年。VRML组织把自己改名为Web3D组织，同时制订了一个新的标准，Extensible 3D (X3D)，到了2000年春天，Web3D组织完成了VRML到X3D的转换。X3D整合正在发展的XML、JAVA、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。 在此期间，一场Web3D格式的竞争正在进行着。Adobe Atmosphere创建网络虚拟三维环境的专业开发解决方案、还有Macromedia Director 8.5 Shockwave Studio 。 Web3D 的实现技术，主要分三大部分，即建模技术、显示技术、三维场景中的交互技术。 2，系统简介 本系统作为一个家居室内设计观赏，提供给阅览者可以从各个角度观看房间。 3，开发环境 3DMax，Internet Explorer 4，主要技术 HTML, VRML 二，需求分析 1， 分析用户 该系统的用户为偶然型用户，即没有计算机应用领域的专业知识，也缺少计算机系统基本知识的用户，遍布各种年龄层次，文化背景，职业特征和爱好等。所以本系统的人机交互主要体现在鼠标点击事件。点击事件为从此角度来观看这个房间。 2， 设计流程 （1）用户的观察和分析 通过组织一组用户进行讨论，以便更了解用户的理解，想法，态度和需求。 （2）设计 通过3D Max软件制作界面，并加入交互。 第 3 页，共 10 页 （3）实施 实施阶段，对系统原型进入最后的调整。 3， 任务分析 （1）使用行为分析 点击相应物体用户观赏 （2）顺序分析 用户点击圆椅返回从坐在圆椅上的角度观看房间点击油烟机返回从站在油烟机旁边的角度观看房间点击餐椅返回从坐在餐椅上的角度观看房间点击画返回从站在画旁边的角度观看房间点击窗返回从站在门口的角度观看整个房间点击水壶环视房间系统屏幕 (3)协作关系分析 第 4 页，共 10 页 选择从某个角度观看场景系统鼠标用户返回相应界面场景切换系统屏幕 (4)工序约束陈述 只有在当前场景中有出现的物体，才能点击。例：如果在当前界面中没有水壶，则无法点击水壶得到环视房间的界面。 (5)故事讲述和情景分析 1， 角色：cdd，用户 2， 目标：浏览房间 3， 环境：整个房间 4， 步骤：点击相应物体，转换相应场景 5， 情感：交互系统的交互过程简洁，顺畅，用户对完成任务的过程感到满意。 三，概要设计 1， 界面设计原则 1）界面要具有一致性 2）常用操作要有快捷方式 3) 提供必要的错误处理功能 4) 提供信息反馈 5) 允许操作可逆 6) 设计良好的联机帮助 7) 合理划分并高效地使用显示屏幕 第 5 页，共 10 页 2， 设计模型 任务模型： 使用系统[]>>[]>>观赏 3， 系统描述 选择所处场景显示相应界面 本系统作为一个家居室内设计观赏，提供给阅览者可以从各个角度观看这个房间。 4， 所用的交互技术 本系统做运用的交互技术有 (1)定位：确定平面或空间的一个点的坐标。 (2)定值：用于设置物体的旋转角度，缩放比例等。 (3)选择：在某个选择集中选出一个元素，通过注视，指点或接触一个对象，使对象成为后续行为的焦点。 (4)几何约束：用于对图形的方向，对齐方式等进行规定和校准。 四，详细设计与实现 第 6 页，共 10 页 1,初始界面如下： 2，点击圆椅后所转换场景如下： 第 7 页，共 10 页 3，点击油烟机后所转换场景如下： 4，点击餐椅后所转换场景如下： 第 8 页，共 10 页 5，点击书柜后所转换场景如下： 6，点击水壶将呈现环视场景如下： 第 9 页，共 10 页 五，可用性评估 1， 评估指标体系 根据网站的特点及服务人群，提出可用性为效果、效率和用户主观满意度等。 2, 具体实现步骤 （1） 评估人员介绍测试的目的 （2） 思维训练 在做什么？看到了什么？怎么想的？有什么疑问？ （3） 任务介绍 用户使用系统之前尽可能告诉用户有关系统的信息，询问用户是否有关于研究目标、过程或任务的问题。 （4） 开始测试 （5） 结束测试 询问用户是否还有更多的关于系统或研究的问题。回答那些现在就可以回答的问题，或让用户和可以回答这些问题的人联系。 3, 结果分析 80%的测试者的完成比率较高，反应了测试任务设计是比较合理的，以简单任务开始，以简单任务结束，使得用户在任务完成时有成就感。20%的测试者的完成比率较低的原因为：点击物体并没有明确标记出来。 第 10 页，共 10 页

六，结论 这次的Web3D界面，我主要运用的是3DMax，是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。我在3DMax中，创建并编辑了多个对象，将他们组合在了一起，为他们指定特殊材质，使他们看起来更加真实。为了实现交互，在界面中有设置了灯光和摄像机，用辅助对象中的锚实现了在不同摄像机之间的转换。 通过这次实验，我学到了很多关于WEB3D理论和实践方面的知识，但我还有很多可以改进的地方：我还可以把界面做得更好，实现更多的交互功能，并且在vrml领域做更多的深入。 未来人机交互的发展将走向高科技化，自然化，人性化。所使用的计算机将趋向平面化、超薄型化、便携式、袖珍型；输入方式将朝着多通道华发展，跟踪球、触摸屏、光笔、语音输入等竞相登场；多媒体技术、虚拟现实及强有力的视觉工作站将提供真实、动态的影响和刺激灵感的用户界面。 随着计算机图形学、软件工程、人工智能、窗口系统等软件技术的进步，设计更应该充 分发挥整合、协调的作用，在图形艺术、心理学、人机工程学等方面作深入的研究。在图形界面广泛应用的基础之上，进一步要求能够通过视觉、听觉、嗅觉、触觉，以及形体、手势或口令，更自然的进入到环境空间中去，形成人机直接对话，从而取得身临其境的体验。在软件界面设计中，尽可能的使用自然语言，发展图、文、声、光等多种形式，是画面空间更加生动、逼真，模拟甚至戳过人的现实生活。 以发展的眼光看，人机交互将朝着技术人性化和人的技术化两个方向发展。技术人性化的最大体现在于计算机虚拟现实技术的实用化。在人的技术化方面，一方面人自觉和主动地学习，接受训练和选拔，从而获得更大的能力；另一方面也会被动地和不自觉地接受技术的约束，形成对技术的依赖。