- 数字媒体艺术创新力丛书:用户界面设计
- 杨兆明主编
- 6483字
- 2025-04-22 12:47:57
第二节 交互设计的发展
一、鼠标与桌面系统开发
1.鼠标
鼠标的应用和完善不是突如其来的革新,而是一个不断进化的推进过程。早期鼠标的应用形式非常广泛,比如光学笔、光标键、操纵杆控制器、轨迹球等,这些产品都是用来在屏幕上进行一系列的点选任务而进行研发的装置。对于比较以后脱颖而出的鼠标来讲,它们在用户体验、便捷性和灵敏度上都略逊一筹。
鼠标的发明者是道格拉斯·恩格尔巴特(Douglas Engelbart)。他将弧线的测量计算与沿着轴心运动的滑轮装置关联起来,将这种复杂的测量方法用在创建计算机屏幕点选工具上是非常高效的,由此世界上第一个鼠标被研发出来(图1-2)。在这一创新过程中,他们团队将大量时间用在思考如何将新兴的尖端科技模式应用在当下急需的创新设计上,进而来更好地满足市场的需求。这个话题对于今天的设计师同样重要,设计背后的支撑是先进的生产力,以及前沿的科技成果转化。设计师如何与科学家更好地互动已经成为设计创新至关重要的环节。

图1-2 鼠标的发明者道格拉斯·恩格尔巴特及第一个鼠标
在鼠标发明之前,恩格尔巴特曾经在斯坦福研究中心承担相关问题的研发工作,也曾经为NLS系统研发出一款点选文字的编辑器。后来这项技术随着他加入施乐(Xerox)公司之后,被成功地用在了图形用户界面计算机——Alto的应用技术和主要设计中(图1-3)。这些为恩格尔巴特最终发明鼠标打下了坚实的基础。这个文字编辑器由于运作速度快、直接操控简便、用搜寻和选取等模式代替用户重复输入等特点而大受欢迎。而对于大众而言,这种全新的互动体验模式开启了更多没有相关专业背景的新手也可以很快上手的局面,这种优势也激励了程序设计师们更加坚定地继续沿着这条路线前进的动力,催生了像蒂姆·莫特(Tim Mott)和拉里·特斯勒(Larry Tesler)这样有着探索精神和梦想的设计师。他们使得文字编辑器与版面配置系统配套应用成为现实。

图1-3 Xerox Alto界面设计
同时应用位图显示的Alto界面成为另一个显著的创新点,它的计算优势更加便于图像的呈现。它的原理是利用黑色和白色的点对图像进行分析和解读,并对其进行任意的组合构图,形成近似的视觉表达。从此,用户有机会将传统图像及相应的印刷设计加载到计算机上来。在位图显示下,计算机屏幕可以呈现出几乎与印刷版本相近的视觉效果。不同的是它们的分辨率,位图的分辨率是72像素,相当于印刷品网点密度的1/3。
2.桌面系统
蒂姆·莫特曾经就职于施乐帕洛阿尔托研究中心,期间他曾经着手为施乐的附属企业(Ginn出版社)设计一套桌面出版系统。这套系统的设计理念是以“办公室场景”为参照,将此概念注入桌面系统的开发设计之中,便于用户直接通过依靠鼠标的移动和拖拽动作在屏幕上操控所有文件,进而编辑和展示文件信息。同时,有趣的是该套系统同时模拟了办公室中的“档案柜”和“垃圾桶”等物品的实际功能,通过相关的概念转化应用到桌面系统之中。另外,日历、时钟以及收寄电子邮件的信箱都一同转化进来。有了这样的探索基础,帕洛阿尔托研究中心开始着手开发运用图形、图标进行沟通的用户桌面设计系统。在这一研发过程中,程序设计师们采取了一系列非常规的研发方法,比如通过与大众访谈、进行想象式引导、实景模拟与测试等方法探讨设计与整合的可能性。最终将图标设计引入桌面系统中,建构出全新的交互体验模式。
(1)引导式幻想研发。蒂姆·莫特是引导式幻想研发的开创者(图1-4)。这是一个以使用者需求作为研发基础的想象开发模式,我们可以想象一下:在没有屏幕显示以及特定的程序运作的情况下,将使用者(编辑)带到键盘和鼠标面前,请他们运用自己的想象来设想工作时所需要计算机实现的一切功能,从而帮助研发者构想出所必需的硬件执行编辑程序及软件交互界面,进而开发和引导使用者在完成工作过程中的所有内在需求。

图1-4 设计师在餐巾纸上勾出的草图
当时施乐公司的计算机系统并没有UI设计,而是以工具箱的形式进行操作的。根据不同的应用环境,使用者创建出自己想要的应用程序环境及相应的功能配备。研发团队在帕洛阿尔托研究中心原有的文字编辑器Bravo的基础上进行拓展,并置入全新的用户界面设计形式——Gyspy。它有以下特点:首先,以拖拽的方式选择文字是Gyspy的首创;其次,连续双击鼠标就进入了“剪贴”;然后是对话框窗口的设计和置入,其允许用户将一个字段的指令输入其中;同时,Gyspy可以提供多种版本的界面形式的数据库目录供用户选择,还可以运用加粗、斜体和加底线等方式强调重点信息,以及运用拖拽的方式或点选前后位置完成文字编辑;最后,其重点是如何运用和加强图像在系统中的运用,完善多种图像置入的设计编排工作。Gyspy基于两部分开发应用——文字编辑和图像编排,如何完善图像设计编排系统成为后期工作的重点。
在提升用户界面的过程中,不仅要考虑文字与页面的呈现形式,同时还要考虑如何使符号、图像与整个文件操作功能需求相匹配,且形成档案资料储存起来以备后用,这样一个整体协调的工作体系如何植入计算机成为工作的重点。解决的灵感依旧来源于现实的工作环境。比如在办公室中,我们如何将文件归档?首先我们要整理档案柜,再把档案文件进行有逻辑性和条理性的归类存放;同时如果要复印,就要用到复印机;如果有丢弃不用的东西,就要将它们扔进垃圾桶内。这样的一系列需求都可以被转成图标进行一一对应。所以对应的图标——档案柜、复印机、打印机、垃圾桶纷纷登场。最后,我们回到这个模拟设计的目标上来,最重要的是我们可以通过再设计,让全部文件可以通过鼠标选取的形式在屏幕上自由移动。在这个虚拟的空间中,我们不仅将其视为一个桌面,而且会成为办公室里移动档案一样的场景。同时,像现实的环境一样,桌面上放着一些常见的物品,如日历、时钟、邮箱等。将这些概念用简洁的平面图示表达出来,成为一种全新的突破。
(2)桌面功能的延展。基于Gyspy,图标阐述系统(Iconic Naming Systems)相关设计领域的全新价值被重新发掘,进而空间式档案归档系统被描绘成是一个充满抽屉式档案柜及文件夹的形态。在这一阶段做出突出贡献的是多项桌面功能发明者拉里·特斯勒。
参与式设计开启了交互设计的全新研发方向,继而与使用者合作的模式成为工作的主要组成部分。充分让使用者明确和了解工作中所需的相关问题,然后根据需求进行开发应用新的使用程序,可以使交互设计事半功倍。
同时,积累的经验暗示了未来发展方向的极大可能性,就像当时科学家们预测的那样,图标将广泛地运用在未来的交互系统中。图标可以非常轻松地传递一个概念,这种概念可以不需要阅读大量相关文字便可大致理解其中的含义。我们将符号学应用在交互设计之中,运用图示的“能指”功能来更加灵活方便地表达“所指”的具体含义。
在这一阶段,关于用户桌面系统还进行了大量其他方向的拓展工作。比如在帕洛阿尔托研究中心的Smalltalk系统开发中,设计出了Mini Mouse文字编辑程序。用户可以只用单键鼠标,通过双击、剪切、复制、粘贴及光标实现更加丰富的交互体验,为文字编辑及图像排版创作了全新的模式。
随后,苹果公司也开始组建自己的桌面设计发展部门。在Lisa系列产品的研发中,交互界面应用了滚动式的功能选项、对话框以及运用单键鼠标进行简化操作的尝试。这些设计应用一直被沿用至麦金托什概念机种(MAC)及后期的图形用户界面设计之中,引领桌面交互虚拟设计进入新纪元(图1-5)。

图1-5 设计师苏珊·卡雷(Susan Kare)为苹果公司设计的各种图标及草图
二、个人计算机时代
桌面系统的开发和鼠标的应用为计算机个人化提供了前提和基础。苹果公司的Lisa和MAC产品设计,以及微软鼠标与MAC OS X桌面系统设计结合,这些关键的进展共同催生了计算机个人化时代的进程。当时的发展脉络主要有两条:一条是以打字功能为主的低价路线——承接打字机的传统,以IBM(国际商业机器公司)个人电脑为代表;另一条是以新兴的图标桌面系统与高性能鼠标功能紧密结合的高价路线——苹果公司的崛起为代表。在此阶段,虽然苹果公司早已经取得了施乐鼠标的使用权,但是由于其成本过高而无法直接量产,直至苹果公司自行研发鼠标成功之后才为公司发展真正带来红利。
1.20世纪80年代桌面设计的进展
交互式计算始于Whirlwind这种超级计算机机种的研发,其中相关联的交互设计主要有两个接口:一个是以打字功能作为主要营销策略的低价大众路线;另一个是针对屏幕及相关点选工具之间的交互式接口,这种交互形式成为人性化计算机交互设计的主要范式。起初这两条路线平行发展,IBM个人电脑首先取得最初胜利而大受欢迎,后来随着图形界面成为主流,即当Window 3.1问世,高价路线开始占领上风(图1-6)。

图1-6 Windows 3.1及界面设计
高价路线从鼠标的广泛应用开始。交互设计师在Whirlwind与图像用户界面之间建立关联,并且通过点选工具的操作使用户可以灵活地操作菜单上的指令,进而改善以往需要记忆计算机指令的困扰。这项技术大大减轻了用户的操作负担。对于产品设计来讲,起初,鼠标与桌面的结合是面向大众的高价的终极产品。摩尔定律是对未来技术的发展带有预言色彩的推断,随着时间的推移其预测不断在现实中得到印证,这给个人电脑的普及带来巨大的技术支撑和价格优势,使个人电脑的价格不断刷新大众的认知。
2.苹果公司的Lisa与MAC系列产品
苹果公司旗下的Lisa与MAC系列产品与之前的施乐公司的Star有着的全新界面和交互体验感受(图1-7、图1-8)。Lisa是苹果公司的低阶版,主要以文件处理为基础;MAC是苹果公司的高阶版,主要以应用程序为基础。它们的界面性能都非常优异,创新之处非常显著:标题栏与下拉式菜单的设计形式几乎一直沿用至今,为交互设计打下了非常可贵的坚实基础。

图1-7 1983年苹果公司发布的Lisa电脑广告

图1-8 MAC电脑宣传广告,屏幕中的“hello”就是用MacPaint画出来的
3.微软公司的Windows系统
从视觉设计的角度来讲,微软公司要比苹果公司稍稍逊色一些,但是微软公司的DOS操作系统具有很强的优势。尤其是在以往的经验和积累之上,Window 3的性能得到了大幅度的提升。到Window 95问世时,微软公司已然成长为行业领先。其鼠标和桌面也成为个人电脑的主流趋势。
三、电脑多样化
1.便携电脑
GRiD是20世纪80年代初异军突起的新公司,1982年推出了全球第一台真正意义上的便携式电脑——GRiD Compass。其成功得益于计算机零部件尺寸的逐渐缩小,以及平面显示器、微处理器与不变性存储器的整合,这些技术是支撑便携式电脑研发的关键,使得产品可以被装进公文包里。屏幕是夏普生产的6in(1in=2.54cm,下同)的平面显示器,支撑位图和文字。同时由于电池的原因,早期产品质量约3.6kg(图1-9)。

图1-9 GRiD Compass计算机生产原型
2.平板电脑
1989年秋,GRiD公司推出GRiDpad,成功地占领了平板电脑的市场。早期的平板电脑与输入笔搭配使用,具有手写与画图的双重功能。同时,笔输入式交互界面可以快速浏览菜单并进行点选;笔尖被设定为8个不同的操作方向,可以拖拽、移动屏幕上的菜单栏。
输入笔的设计可以使用户一只手操作计算机,而另一只手用来手持计算机。这样完全解放了人们应用计算机的固定状态,使应用变得更加灵活,且便于融入社交活动之中。另外,这种笔触式的便携电脑尝试模拟出真实的纸张与笔之间的操作关系,并结合数字技术的特点及优势,使得手的活动和表达更加灵活,形象可直接被记录下来。直接在屏幕上进行操作,也使得大脑与手之间的配合更加流畅,更容易激发使用者的创造力。
3.掌上电脑
可以放在口袋中随身携带的小型计算机是研发掌上电脑的初衷。根据摩尔定律的预言,这个想法慢慢得以实现。在20世纪80年代末,人们普遍用PDA(Personal Digital Assistant)来形象地称呼这种掌上电脑。80年代末90年代初,卡西欧、苹果、索尼公司竞相推出个人掌上电脑“Zoomer”“Newton”“General Magic”。随着市场的开发,问题逐渐集中在产品的尺寸、价格、同步化、速度这四个方面。Palm Computing的PalmPilot掌上电脑(图1-10)以独特的界面设计和优异的性能成为市场的新星,其手写辨别软件Graffiti运用接触式输入笔输入,根据人们书写时思考的过程来预知动作的因果关系。同时,开发快速书写的可能。

图1-10 PalmPilot掌上电脑
PalmPilot界面设计有以下几个特征:160像素×160像素单色屏幕;常规字体采用7个像素的大写字母来使信息尽量清晰;将所有功能归类至按键菜单之中;为了快速获取数据,将页面功能选项及操作步骤尽量简化;常用的功能放在首页上,其他功能编入一级菜单中。
随着技术的发展,产品不断迭代升级,型号、产品造型、厚度和性能也不断优化。同时可以外扩无线上网扩充卡及摄影功能,并且与手机合为一体。加之电子邮件与网络功能的开发,使其成为科技时代的先锋。
四、周边产品开发
1.数码相机
数码摄影不仅取代了传统的底片及冲洗技术,广泛地平衡了专业人士和大众的需求,而且给整个产业带来了彻底的转换和冲击。数码相机不仅是本身技术的大变革,还是后端服务的彻底性调节及全新的消费生态。柯达公司是数码摄影行业的先锋。
产品外观上,数码相机的机身背面增加了用于预览的交互屏幕;技术上,还增加了动态摄影及声音功能。虽然早期的录制时间极短,但对于使用者来讲,数码相机的操作已经变得更加复杂了。在早期的“交互架构”搭建中,设计师希望通过相机来带动其他相关产品的拓展。比如照片可以用电脑软件再次进行创意编辑,照片的展示可以通过电视、手机、计算机、电子相框等屏幕进行分享。这样就建立了一个以相机为中心的全新系统。
2.数码打印
施乐公司早在20世纪80年代就提出了一套完整的数码影像输出策略:色彩分析、交互式触控屏幕、问题诊断程序。系统提供问题诊断动态指导包括指导用户如何更换墨盒及处理卡纸等问题。数码打印逐渐个人化,并成为整个行业发展的标准范式。
3.iPod
苹果公司iPod的价值在于将交互性的产品设计与计算机应用程序及在线服务结合起来,将科技与消费行为紧密结合在一起。简洁的造型外观极具吸引力,搭配iTunes交互界面,可以轻松地通过网络下载音乐到个人电脑,再转存到iPod中。产品良好的触觉感受也为交互体验带来了丰富的愉悦性。同时苹果公司不断升级产品服务,其在线音乐商店成为整个交互体验及培养用户相关的交互习惯的必要补充(图1-11)。

图1-11 2001年首款iPod投放市场
4.游戏
交互性游戏以给人带来乐趣为价值,进而引导使用者进入学习或娱乐的状态。我们可以从虚拟世界的交互中获得类似现实生活中的体验,扩展了社交和学习的边界,也减少了随之带来的种种风险。通过科技的手段,在角色的置换中,我们也能品尝到现实中不可能拥有的体验。这些都是交互游戏的令人着迷之处。
交互游戏以玩家的兴趣、年龄、性别为分析切入点,早期开发的互动版本包括个人电脑版、游戏机版及手持装置版。不同的品牌之间会有所差别:苹果公司的产品注重游戏的教育意义,索尼公司的产品兼具质量与创意,微软公司的产品较具叛逆性,Electronic Arts、Id Software等软件公司以网络服务器为连接,在个人电脑平台推出多人参与的交互游戏(图1-12)。

图1-12 Id Software公司于1994年推出的《毁灭战士》电脑游戏,即个人电脑平台以服务器为连接实现的首个双打游戏
五、智能手机的整合
手机从最初的通信工具,发展到融合数据传输、影音功能、设计服务等多维功能,兼顾网络服务与搭配应用等信息科技,可谓惊喜不断。早期智能手机的发展经历了与掌上电脑的竞争和融合阶段:掌上电脑是个人电脑的简化缩小版本,手机的交互则以通话为基础进行功能拓展。随后,手机产品之间品牌的差异化以及手机上网浏览网页的局限性都制约了智能手机的发展。
日本NTT DoCoMo公司率先在1999年2月推出以手机为媒介、名为“i-mode”的服务系统。它将“交易”“咨询”“数据”“娱乐”整合在一起,分别对应“电子商务”“信息内容”“数据资料”“娱乐内容”四大板块。同时融合多种产业、多家合作公司作为后援,创造了新的商业运作模式。运营3年之后,吸引了日本四分之一的人口注册。新兴的商业模式背后暗藏着整个社会生产力的转型升级,在消费者的刺激下,这种服务系统的完备成为21世纪之初最大的亮点。
便携式装置市场将相机、随身听、平板电脑、影音播放器与通信器材进行整合。以智能手机为便携装备的代表,在各个方面的长足发展和融合必将带来更加出色的应用体验。如今,智能手机已成为当代人生活的必需品,一切生活相关的事务都可以通过智能手机来解决,甚至不断激发新的诉求点来引导大众的消费市场。同时,与工作相关的诸多事务也逐渐并入智能手机中。反思其背后,是强大的社会整合网络在起作用,而我们当下的生活已经与智能手机不能分割(图1-13)。

图1-13 PriestmanGoode公司交通工具设计:手机成为遥控器