人机交互综合设计文档

《人机交互》综合设计报告

设计名称：人机交互综合设计

选题名称：3D游戏界面设计

姓名：许智超学号：************

专业班级：09软件工程一班

系（院）：计算机科学与信息工程学院

设计时间：2012年5月28日

目录

一、概述 (1)

1. 项目背景 (1)

2. 系统简介 (1)

3. 开发环境 (1)

二、需求分析 (1)

1. 分析用户 (1)

2. 用户设计流程 (1)

3. 任务分析 (2)

三、概要设计 (3)

1. 界面设计原则 (3)

2. 设计模型 (4)

四、详细设计与实现 (5)

五、性能评估 (6)

1. 评估指标体系 (6)

2. 具体实现步骤 (6)

3. 结果分析 (7)

六、结论 (7)

一、概述

1. 项目背景

随着科学技术的发展，3D游戏越来越成为当今社会的热点，这就使得一些游戏开发商大量开发3D游戏，3D游戏以其3D精美的画面效果吸引了众多玩家，甚至于有很多人沉迷于网络游戏，沉溺于虚拟世界。

电脑的发明和快速普及，伴随互联网的飞速延伸，迅速地改变和还原了这一切，深刻地改写着我们的生活方式/消费方式和工作方式/生产方式……基于电脑和互联网的三维数字化技术，终于使人们对现实三维世界的认识重新回归到了原始的直观立体的境界。

2. 系统简介

本系统作为一款3D游戏的设计，提供给玩家绚丽画面视觉冲突和游戏性。

3. 开发环境

3DMax，visual stdio ，OpenGL

二、需求分析

1. 分析用户

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和键盘控制事件。以方便用户操作。2. 用户设计流程

（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。

（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

（2）顺序分析

(3)工序约束陈述

只有在当前场景中有出现的物体，才能点击。否则无法点击。（例如无法点击空中）

(4)故事讲述和情景分析

①角色：cdd，用户

②目标：浏览界面

③环境：整个地图

④步骤：场景内来回走动，旋转视角观看画面

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

游戏开发中的程序开发主要由如下几个方面组成：

(1)．图形引擎

(2)．声音引擎

(3)．物理引擎

(4)．游戏引擎

(5)．人工智能或游戏逻辑

(6)．游戏GUI界面（菜单）

(7)．游戏开发工具

(8)．支持局域网对战的网络引擎开发

(9)．支持互联网对战的网络引擎开发

2. 设计模型

(1)任务模型：

(2) 系统描述

本系统作为一个3D游戏设计观赏，提供给用户可以从各个角度观看地图场景和简单操作。

(3) 所用的交互技术

本系统做运用的交互技术有

①定位：根据键盘站定一个位置。

②旋转：按住鼠标右键不放旋转画面视觉效果。

③选择：在某个选择集中选出一个元素，通过注视，指点或接触一个方位，使对象移动到该处。

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

1, 开始时人物站在地图上：

2，按住鼠标右键水平向右旋转90度，画面所转换场景如下：

3，点击地图一处向前走所转换场景如下：

五、性能评估

1. 评估指标体系

根据游戏的特点及服务人群，提出绚丽的画面视觉效果、游戏的可玩性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

99%的玩家的完成比率较高，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。1%的测试者的完成比率较低的原因为：不熟练如何操作。

六、结论

这次的3D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。除此，运用到了C++类库里的openGl库。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3D游戏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。

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。