用户界面

用户界面（User Interface，簡稱UI，亦稱使用者界面）是系統和用户之間進行交互和信息交換的媒介，它實現信息的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換。

用户界面是介於用户與硬件之間，為彼此之間交互溝通而設計的相關軟件，使得用户能夠方便有效地去操作硬件以達成雙向之交互，完成所希望的工作，用户界面定義廣泛，包含了人機交互與圖形用户界面，凡參與人類與機械的信息交流的領域都存在着用户界面。

用户和系統之間一般用面向問題的受限自然語言進行交互。目前有系統開始利用多媒體技術開發新一代的用户界面。

軟件設計可分為兩個部分：編碼設計與UI設計。編碼設計大家都很熟悉，但是UI設計還是一個很陌生的詞，即使一些專門從事網站與多媒體設計的人也不完全理解UI的意思。UI的本意是用户界面，是英文User和 interface的縮寫。從字面上看是用户與界面2個組成部分，但實際上還包括用户與界面之間的交互關係。

界面設計，在漫長的軟件發展中，界面設計工作一直沒有被重視起來。做界面設計的人也被貶義的稱為“美工”。其實軟件界面設計就像工業產品中的工業造型設計一樣，是產品的重要買點。一個友好美觀的界面會給人帶來舒適的視覺享受，拉近人與電腦的距離，為商家創造賣點。界面設計不是單純的美術繪畫，他需要定位使用者、使用環境、使用方式並且為最終用户而設計，是純粹的科學性的藝術設計。檢驗一個界面的標準即不是某個項目開發組領導的意見也不是項目成員投票的結果，而是最終用户的感受。所以界面設計要和用户研究緊密結合，是一個不斷為最終用户設計滿意視覺效果的過程。

在人和機器的互動過程（Human Machine Interaction）中，有一個層面，即我們所説的界面（interface）。從心理學意義來分，界面可分為感覺（視覺、觸覺、聽覺等）和情感兩個層次。用户界面設計是屏幕產品的重要組成部分。界面設計是一個複雜的有不同學科參與的工程，認知心理學、設計學、語言學等在此都扮演着重要的角色。用户界面設計的三大原則是：置界面於用户的控制之下；減少用户的記憶負擔；保持界面的一致性。

電子計算機系統中實現用户與計算機信息交換的軟件、硬件部分。軟件部分包括用户與計算機信息交換的約定、操作命令等處理軟件，硬件部分包括輸入裝置和輸出裝置。目前常用的是圖形用户界面，它採用多窗口系統，顯示直接形象，操作簡便。也叫人機界面。簡稱界面。

iPhone OS的用户界面的概念基礎上是能夠使用多點觸控直接操作。控制方法包括滑動,輕觸開關及按鍵。與系統互動包括滑動(swiping),輕按（tapping）,擠壓(pinching)及旋轉(reverse pinching)。此外,通過其內置的加速器,可以令其旋轉裝置改變其y軸以令屏幕改變方向，這樣的設計令iPhone更便於使用。

屏幕的下方有一個home按鍵，底部則是dock，有四個用户最經常使用的程序的圖標被固定在dock上。屏幕上方有一個狀態欄能顯示一些有關數據，如時間﹑電池電量和信號強度等。其餘的屏幕用於顯示當前的應用程序。啓動iPhone應用程序的唯一方法就是在當前屏幕上點擊該程序的圖標，退出程序則是按下屏幕下方的home鍵。在第三方軟件退出後，它直接就被關閉了，但在即將到來的iPhone 3.0版本中，當第三方軟件收到了新的信息時,蘋果公司的服務器將把這些通知推送至iPhone或iPod Touch上（不管它是否正在運行中）。在iPhone上，許多應用程序之間都是有聯繫的，這樣，不同的應用程序能夠分享同一個信息（如當你收到了包括一個電話號碼的短信息時，你可以選擇是將這個電話號碼存為聯絡人或是直接選擇這個號碼打一通電話）。

UI設計從工作內容上來説分為3個方向。圖 它主要是由UI 研究的3個因素決定的， 其分別是研究工具，研究人與界面的關係，研究人。

研究界面----圖形設計師Graphic UI designer

國內目前大部分UI工作者都是從事這個行業。也有人稱之為美工，但實際上不是單純意義上的美術工人，而是軟件產品的產品外形設計師。

這些設計師大多是美術院校畢業的，其中大部分是有美術設計教育背景，例如工業外形設計，裝潢設計，信息多媒體設計等。研究人與界面的關係---交互設計師，interaction designer

在圖形界面產生之前，長期以來UI設計師就是指交互設計師。交互設計師的工作內容就是設計軟件的操作流程，樹狀結構，軟件的結構與操作規範（spec）等。一個軟件產品在編碼之前需要作的就是交互設計，並且確立交互模型，交互規範。

交互設計師一般都是軟件工程師背景居多。

研究人----用户測試/研究工程師User experience engineer

任何的產品為了保證質量都需要測試，軟件的編碼需要測試，自然UI設計也需要被測試。這個測試和編碼沒有任何關係，主要是測試交互設計的合理性以及圖形設計的美觀性。測試方法一般都是採用焦點小組，用目標用户問卷的形式來衡量UI設計的合理性。這個職位很重要，如果沒有這個職位，UI設計的好壞只能憑藉設計師的經驗或者領導的審美來評判，這樣就會給企業帶來嚴重的風險性。

用户研究工程師一般是心理學人文學背景比較合適。

綜上所述UI設計師就是：軟件圖形設計師、交互設計師和用户研究工程師。

最古老的用户接口是在各式各樣物體制作符號、圖形，使人類與對象之間產生交互接口，比如説當人類看到招牌即知道這棟房屋的作用為何。

聲音、旗幟、手勢的運用，是讓人與人或人與設備之間的用户接口，例如在戰場或樂團演奏上，甚至是運用龜甲、錢幣的卜卦，老師使用黑板作為與學生的用户接口，而算盤亦是由珠子所構成的早期人機界面。

早期電腦批量接口（風行於1945-1968）： 所有的輸入數據預先設置於程序或命令行參數中。命令行界面（風行於1969-1983）：用户通過鍵盤輸入指令，電腦接收到指令後，予以運行。

電腦：圖形用户界面一般指介於用户與電腦之間溝通與交互之硬件以及軟件，目的在使得電腦系統之用户能夠方便有效率地去操作電腦以達成雙向之交互，完成所希望藉助電腦完成之工作，其涵蓋之範圍包括：早期由紙帶輸入設備到鍵盤、鼠標、數字版等等數據輸入的設備，顯示屏幕、聲音等等輸出設備，參考文件、聯機説明、教學課程等等輔助使用之材料，人機交互的模式達到了只認識1與0的電腦與人類之間的用户接口。

在圖形用户界面中，電腦畫面上顯示窗口、圖標、按鈕等圖形表示不同目的的動作，用户通過鼠標等指針設備進行選擇。最著名例子就是由蘋果公司在麥金塔所創的圖形用户界面。

在1980年代，電腦的用户接口革命是當時蘋果電腦所發表的麥金塔(Macintosh)使用WIMP（視窗、圖鍵、窗體，以及鼠標鼠標）將圖形用户界面(GUI)帶進了大眾市場，取代早期計算機使用的命令行界面。

1990年代初期微軟所發表的Windows 3.0則鞏固此一變革。

工業：人機界面在工業界亦將傳統按鈕皮膚進入到親切的觸控人機界面（Human-MachineInterface，縮寫HMI），在工業上的用户接口簡單的區分為Input(輸入)與Output(輸出)兩種，Input指的是由人來進行機械或設備的操作，如把手、開關、門、指令（命令）的下達或保養維護等，而Output指的是由機械或設備發出來的通知，如故障、警告、操作説明提示等，好的人機界面會幫助用户更簡單、更正確、更迅速的操作機械，也能使機械發揮最大的性能並延長使用壽命，而目前市面上所指的人機界面則多半狹義的指在擁有軟件人性化的操作接口的硬件（如觸控屏幕）。

其他現在還有很多一些用户界面，由原本的按鈕、紙本等傳統古代接口進化至直接用手指、或者特殊的筆端觸摸觸摸屏上顯示的按鈕、圖標進行各種操作，如自動取款機(ATM)，汽車導航、媒體播放器、遊戲機、手機等等，一般操作簡捷，直觀。

未來的用户接口：

更加真實交互的虛擬實境：舉例來説，就是比個粗魯動作就能當作Control-Alt-Delete鍵的意思。腦機接口：它是在人或動物腦（或者腦細胞的培養物）與外部設備間創建的直接連接通路，目前還在實驗階段，科學家在全身癱瘓病患實際腦中植入電腦芯片，已成功利用腦電波來控制電腦，畫出簡單的圖案及電腦遊戲，不過未來研究成功時，就可讓人類就可利用腦波作為用户接口。

目前在國內UI還是一個相對陌生的詞，即便是一些設計人員也對這個詞不太瞭解。我們經常看到一些招聘廣告寫着：招聘界面美工、界面美術設計師等等。這表明在國內對UI的理解還停留在美術設計方面，認為UI的工作只是描邊畫線，缺乏對用户交互的重要性的理解；另一方面在軟件開發過程中還存在重技術而不重應用的現象。許多商家認為軟件產品的核心是技術，而UI僅僅是次要的輔助，這點在人員的比例與待遇上可以表現出來。

但這不是UI設計真正的價值體現，只是UI設計發展的一個必經過程。我們以物質產品手機行業為例，當手機剛剛進入市場的時候不但價格貴的驚人，而且除了通話以外沒有什麼其他功能。由於當時的主導是技術，所以大家都把精力放在信號、待機時間、壽命等方面，對於產品的造型，使用的合理性很少關心。事過境遷，如今技術已經完全的達到用户的需求，於是商家為了創造賣點，提高爭力，非常重視產品的外觀設計，除此之外還頻頻推出短信,彩屏，和鉉，彩信，攝像頭等等。這樣一來產品的美觀、個性、易用、易學、人性化等等都成了產品的賣點。軟件產品與物質產品的發展是相同的。過去由於計算機硬件的限制，編碼設計成為軟件開發的代名詞，美觀親和的圖形化界面與合理易用的交互方式都沒有得到充分的重視，實際上這個時期的軟件叫作軟件程序，而不是軟件產品。

現今隨着計算機硬件的飛速發展，過去的軟件程序已經不能適應用户的要求。軟件產品在激烈的市場競爭中，僅僅有強大的功能是遠遠不夠的，不足以戰勝強勁的對手。幸運的是在國內一些高瞻遠矚的民族企業已經開始意識到UI給軟件產品帶來的巨大賣點了，例如金山公司的影霸、詞霸、毒霸、網標，由於重視UI的開發與地位，才使得金山產品在同類軟件產品中首屈一指。聯想軟件的UI部門積極開展用户研究與使用性測試，將易用與美觀相結合，推出的雙模式電腦、幸福系列等成功UI範例，為聯想贏得全球消費 PC第三的稱號等等、等等.實踐證明，各商家只要在產品美觀和易用設計方面很小投入，將會有很大產出。其投入產出比，要比在功能領先性開發上的投入大得多。

我們不得不承認現階段中國在很多領域都與西方發達國家有相當大的差距，如何趕上並超過他們是我們這代人肩負的歷史使命。軟件產品領域不象物質產品那樣存在工藝、材料上的限制，軟件產品核心問題就是人。提高軟件UI設計師個人能力減小人員上的差距是中國UI發展首要關鍵的問題。

目前國內各院校還沒有設立相對健全的UI設計專業，所以提高UI設計師能力關鍵在於提供一個良好的學習與交流的資源環境。國內已經有很多交流設計網站，介紹工業設計、平面設計、服裝設計、繪畫藝術、多媒體flash等，但是UI設計一直沒有受到應有的關注，僅僅被放在數碼設計或者平面網頁設計的一個欄目裏，這僅有的資源對培養優秀的設計師是不夠的，必須有一個信息快捷、資源豐富、設計水平一流、專業權威的UI設計學習與交流的地方才能適應日益發展的UI設計師們的需求。

設計技術上的優勢已經不再是優勢了，更多的是需要思考處理問題的方式以及對未知的洞見能力。

技術變革的速度如此之快，UI設計的領域也從單一的界面轉向其他。 ^[3] 

更多公司將創建與語音兼容的用户界面。語音用户界面（VUI/Voice User Interface,語音交互/語音用户界面）是允許設備和人員之間語音交互的主要或輔助聽覺、觸覺或視覺界面。這些界面使用語音識別和自然語言處理技術將用户的語音設備中，並最終傳輸到命令中。用户與語音界面的交互方式與他們與圖形用户界面的交互方式大不相同。我們需要考慮怎樣的對話互動使得用户更舒適。

這些VUI的主要優勢允許與設備進行非常流暢、栩栩如生的互動，這打開了許多可能性。此外，它授予用户更大的環境控制權，而無需與設備進行物理交互。

語音喚醒能力主要依賴於語音喚醒模型（下稱“喚醒模型”），是整個語音喚醒核心。

喚醒模型主要負責在聽到喚醒詞後馬上切換為工作狀態，所以必須要 實時監測，才能做到聽到後及時反饋。由於需要實時響應，以及喚醒模型對算力要求不高等方面原因，一般喚醒模型是做在本地的（區別於雲端的ASR識別）。 ^[3] 

Air手勢是一種技術，允許您使用手勢控制電子設備，無需操作觸摸屏或其他輸入設備。新冠疫情爆發後，人們一直非常關注需要最少接觸的界面。

空氣手勢控制的好處包括即時交互和控制，以及增加物理和數字可訪問性。空氣手勢控制的例子包括魔術桌、kai遊戲控制器。 ^[3] 

疫情還加速了VR和AR接口的發展；該技術價格的下跌也促進了該行業的發展。結合元宇宙（一個用户可以與計算機生成的環境和其他用户交互的虛擬現實空間）的開發，我們將看到交互設計在全新的水平上的要求。 ^[3] 

市場經濟需要競爭，競爭就會需要設計來提高產品競爭力。

2000年以前國內的UI設計剛開始萌芽，但當時做UI等於做平面設計，基本也體現在網頁設計上，後來隨着flash的流行，一部分美術設計師開始去思考互動性。

到了2002年一些企業開始重視到UI設計的重要性，紛紛把UI部門從軟件編碼團隊裏提出來，開始有了專門針對軟件產品的圖形設計師和交互設計師。

2004年以後隨着手機，電腦附加軟件，MP3等大量產品上市，ID設計就和UI設計越來越緊密了，UI設計也開始被提升到一個新的高度和重視程度。

2005年國內的UI設計已經相對成熟了，有了專門的職業分工也出現了很多不錯的UI一線設計師與UI設計交流組織。

2014年3月，國家知識產權局對《專利審查指南》進行了修改，其中在外觀設計專利申請和審查部分增加了有關圖形用户界面（GUI）的內容，允許權利人針對帶有圖形用户界面的產品提交外觀設計專利申請。軟件業界呼籲多年的問題得以解決，人們期待已久的GUI外觀設計能夠被授予專利權，並得到專利法的保護。 ^[2] 

隨着“UI”熱的到來，近幾年國內很多從事手機，軟件，網站，增值服務等企業和公司都設立了這個部門。還有很多專門從事UI設計的公司也應運而生。軟件UI設計師的待遇和地位也逐漸上升。

確認目標用户

在軟件設計過程中，需求設計角色會確定軟件的目標用户，獲取最終用户和直接用户的需求。

用户交互要考慮到目標用户的不同引起的交互設計重點的不同。

例如：對於科學用户和對於電腦入門用户的設計重點就不同。

不同類型的目標用户有不同的交互習慣。這種習慣的交互方式往往來源於其原有的針對現實的交互流程、已有軟件工具的交互流程。

當然還要在此基礎上通過調研分析找到用户希望達到的交互效果，並且以流程確認下來。

軟件是用户的工具。因此應該由用户來操作和控制軟件。軟件響應用户的動作和設定的規則。

對於用户交互的結果和反饋，提示用户結果和反饋信息，引導用户進行用户需要的下一步操作。

一致性原則

軟件中往往存在多個組成部分（組件、元素）。不同組成部分之間的交互設計目標需要一致。

例如：如果以電腦操作初級用户作為目標用户，以簡化界面邏輯為設計目標，那麼該目標需要貫徹軟件（軟件包）整體，而不是局部。

交互元素的外觀往往影響用户的交互效果。同一個（類）軟件採用一致風格的外觀，對於保持用户焦點，改進交互效果有很大幫助。遺憾的是如何確認元素外觀一致沒有特別統一的衡量方法。因此需要對目標用户進行調查取得反饋。

在交互模型中，不同類型的元素用户觸發其對應的行為事件後，其交互行為需要一致。

例如：所有需要用户確認操作的對話框都至少包含確認和放棄兩個按鈕。

對於交互行為一致性原則比較極端的理念是相同類型的交互元素所引起的行為事件相同。但是我們可以看到這個理念雖然在大部分情況下正確，但是的確有相反的例子證明不按照這個理念設計，會更加簡化用户操作流程。

可理解

軟件要為用户使用，用户必須可以理解軟件各元素對應的功能。

如果不能為用户理解，那麼需要提供一種非破壞性的途徑，使得用户可以通過對該元素的操作，理解其對應的功能。

例如：刪除操作元素。用户可以點擊刪除操作按鈕，提示用户如何刪除操作或者是否確認刪除操作，用户可以更加詳細的理解該元素對應的功能，同時可以取消該操作。

可達到

用户是交互的中心，交互元素對應用户需要的功能。因此交互元素必須可以被用户控制。

用户可以用諸如鍵盤、鼠標之類的交互設備通過移動和觸發已有的交互元素達到其它在此之前不可見或者不可交互的交互元素。

要注意的是交互的次數會影響可達到的效果。當一個功能被深深隱藏（一般來説超過4層）那麼用户達到該元素的幾率就大大降低了。

可達到的效果也同界面設計有關。過於複雜的界面會影響可達到的效果。（參考簡單導向原則）

可控制

軟件的交互流程，用户可以控制。

功能的執行流程，用户可以控制。

如果確實無法提供控制，則用能為目標用户理解的方式提示用户。

你的用户是最終評判用户界面好壞的人，所以用户即是你的終極目標，不瞭解用户需求，即使你的界面做得再好，也不是用户想要的產品。沉下心來仔細觀察用户的喜好，並瞭解他們的技能水平和體驗，並觀察他們在界面中如何操作。不要迷戀於追逐設計趨勢的更新，或是不斷添加新的功能。始終記住，首要的任務是關注你的用户，這樣才能創造出一個能讓用户達成目標的界面。

在軟件中，用户的大部分時間都消耗在界面操作中（數據錄入、數據修改、數據查閲等等），這點與瀏覽為主的網站類頁面的用户操作完全不同。我們無需畫蛇添足，用户希望在新創造的界面中看到那些已有的、相似功能的或遵循基本操作方式的軟件界面。所以利用已成慣例的UI模型，將使用户產生親切感。

用户需要知道一旦他們學會做某項操作，那麼下次也同樣可行。語言、佈局和設計是需要保持一致性的幾個界面元素。一致性的界面可以讓用户對於如何操作有更好的理解，從而提升效率。

設計時，要讓用户把注意力放在最重要的地方。每一個元素的尺寸、顏色還有位置，它們為理解界面共同指明瞭道路。清晰的層級關係將對降低外觀的複雜性起到重要作用（甚至當行為本身也同樣複雜的時候）。

界面要始終保持和用户的溝通，不管是他們的行為對錯與否。隨時提示用户的行為：狀態更改、出現錯誤或者異常信息。視覺提示或是簡單文字提醒都能告訴用户，他們的行為是否能夠達到預期的結果。

無論你的設計多麼的清晰明瞭，用户都會犯錯。你的界面應當允許並要為用户提供可以撤銷行為的方式，並且對五花八門的輸入數據儘量寬容（沒人願意只是因為填錯了生日的格式而重頭再來）。同樣，如果用户的行為引起了一個錯誤，在恰當的時機運用信息顯示什麼行為是錯誤的，並確保用户明白如何防止這種錯誤的再次發生。

一旦用户在完成了關鍵操作，要及時告知用户（彈出對話框等）。值得注意的是把一個複雜的流程任務分解為若干簡單步驟將會更顯繁複和讓人精力分散。所以無論正在執行的任務有多麼複雜和漫長在界面上要保持流程的不間斷性。

所有的界面或多或少都有文字在其上，讓文稿儘量口語化，而不是華美辭藻的堆砌。為行為提供清晰、簡明的標籤，保持簡樸的文字敍述。用户對此將會很讚賞，因為他們不再是聽命於他人的官腔——他們聽到的是如朋友般甚至自己説話的表述方式。

最好的用户界面就是沒有界面。優秀的軟件界面中，你看不到華而不實的UI修飾，更看不到那些用不到的設計元素。所以當想着是否要在界面上加一個新功能或是新元素的時候，再思考一下：用户或者界面中真的需要這些麼？為什麼用户想要在這裏當這個小巧的動態圖標？是否只是因為出於自我喜好和頁面的漂亮而去添加這些元素？優秀的UI工程師做出來的軟件界面不會十分華麗，界面中沒有任何分散用户注意力打攪用户操作的元素。甚至應該達到在用户使用系統的時候完全注意不到頁面和操作複雜的問題，一切都應該是順理成章的。

觸控屏幕：是可用以取代機械式的按鈕皮膚，並藉由可接收觸頭（無論是手指或膠筆尖等）等輸入信號的感應式液晶顯示設備達到了機械設備與人類之間的人機界面。

遊戲機：遊戲機就像一台電腦，主要組成組件都十分類似，也有各種的軟件和硬件可供安裝使用。遊戲機主要的硬件組件包括中央處理器、存儲器、存儲媒體、影音輸出設備、信號輸入設備等機械設備。其中，遊戲機的信號輸入設備如手把或搖桿，將電視、電腦藉由簡單的一些按鈕達到與人類之間巧妙的交互，其遊戲軟件更藉由一些圖形與文字達到機械與人類之間娛樂的人機界面。

硬件方面：鍵盤、鼠標、顯示屏之間構成軟件方面：微軟的Windows與蘋果的MacOS。

堅持以用户體驗為中心設計原則，界面直觀、簡潔，操作方便快捷，用户接觸軟件後對界面上對應的功能一目瞭然、不需要太多培訓就可以方便使用本應用系統。

使用一致的標記、標準縮寫和顏色，顯示信息的含義應該非常明確，用户不必再參考其它信息源。

在進行UI設計時需要充分考慮佈局的合理化問題，遵循用户從上而下，自左向右瀏覽、操作習慣，避免常用業務功能按鍵排列過於分散，以造成用户鼠標移動距離過長的弊端。多做“減法”運算，將不常用的功能區塊隱藏，以保持界面的簡潔，使用户專注於主要業務操作流程，有利於提高軟件的易用性及可用性。

系統響應時間應該適中，響應時間過長，用户就會感到不安和沮喪，而響應時間過快也會影響到用户的操作節奏，並可能導致錯誤。因此在系統響應時間上堅持如下原則：

一個長時間的處理完成時應給予完成警告信息。 ^[1]