游戏界面设计和操作设计理论

用户心理学——认知原则的应用

认知心理学，从广义上来说，就是关于认识的心理学。人类认识客观事物，主要就是通过感觉、知觉、注意、记忆、思维想象等来进行，因此，凡是研究人的认识心理过程的，都属于认识心理学。实际上，我们这里所指的认知心理学是指纯粹采用信息加工观点来研究认知心理学过程的心理学，也就是运用信息论以及计算机的类比、模拟、验证等方法来研究知识是如何获得、存贮、交换、使用的。所以，我们这里所指的现代认知心理学实质是信息加工心理学。一般地，人们将信息加工心理学又称为狭义的认知心理学。

1.认知过程

看和听的过程构成知觉，图像和声音作为刺激的特征被接收并以抽象的方式被编码，把输入和记忆中的信息进行对比得出对刺激的解释，这一过程就是认知。人体信息处理器包括感官、短期记忆、长期记忆及与其相联系的动作处理器和认知处理器。每种知觉均有一个对应的短期存储器和处理器，人体信息模型总体框图如左图4.3.1所示。其中认知处理器执行的工作就是我们通常所说的思维。思维的结果或被存储起来，或送至动作处理器控制行动。

2.认知心理学

（1）现代认知心理学的核心：现代认知心理学的理论实质，就是以计算机信息加工的观点来研究人的心理学活动，把人脑看作是一种如同计算机的信息加工系统。

（2）现代认知心理学两个关键的重要概念：现代认知心理学的学说内容集中体现在两个关键的重要概念上。现代认知心理学的一个重要的中心概念，就是“信息”。在某种程度上说，抽掉了“信息”的概念，认知心理学的理论也就会散架解体，难以存在。现代认知心理学的另一个重要的中心概念，就是“信息加工系统”。信息加工系统的理论，是现代认知心理学理论的主体。

（3）现代认知心理学的研究方法：现代认知心理学的研究方法有实验法、观察法(包括自我观察法)以及计算机模拟法等。

3.人机交互设计遵循的认知原则

根据用户心理学和认知科学，提出如下基本原则指导人机界面交互设计。

（1）一致性原则。即从任务、信息的表达、界面控制操作等方面与用户理解熟悉的模式尽量保持一致。

（2）兼容性。在用户期望和界面设计的现实之间要兼容，要基于用户以前的经验。

（3）适应性。用户应处于控制地位，因此界面应在多方面适应用户。

（4）指导性。界面设计应通过任务提示和反馈信息来指导用户，做到“以用户为中心”。（5）结构性。以减少复杂度。

（6）经济性。界面设计要用最少的支持用户所必须的步骤来实现一个操作。

在上述基本原则指导下，提出以下几点针对界面设计与屏幕设计的参考:

（1）由具体到抽象。即首先通过多媒体界面给用户提供具体界面设计应是结构化的的对象。

然后从具体对象、内容中让学习者归纳出抽象的概念或原理，或用模拟系统来引导出抽象的原理。

（2）由可视化的内容显示不可见的内容。尽可能利用数字、图解、动画、色彩等清晰爽目的对象显示原理、公式或抽象的概念。

（3）由模拟引导创新。突出人机交互，尽量启发用户的积极思维和参与，并激起用户的学习和创造欲望。

（4）合理运用再认与再忆，减少用户短期记忆的负担。所谓再认就是从系统给定的几个可能答案中要用户选择一个正确的或最好的。再忆即要求用户输入正确的答案或关键字。

（5）考虑用户的个别差异，使用用户语言。

以上5点具体体现了“由易而难，逐步强化。”这一源于认知心理学的原则。

界面设计原则：

（1）用户原则。人机界面设计首先要确立用户类型。划分类型可以从不同的角度，视实际情况而定。确定类型后要针对其特点预测他们对不同界面的反应。这就要从多方面设计分析。（2）信息最小量原则。人机界面设计要尽量减少用户记忆负担，采用有助于记忆的设计方案。

（3）帮助和提示原则。要对用户的操作命令作出反应，帮助用户处理问题。系统要设计有恢复出错现场的能力，在系统内部处理工作要有提示，尽量把主动权让给用户。

界面设计并无固定规则可以遵循，然而在长期的界面设计的研究与用户的研究调查的过程中，设计师们摸索出了一套界面设计的原则，以下的几条原则是设计师们应该遵循的：

一、人机界面的设计应该简洁易懂：人机界面不应该喧宾夺主。游戏软件与其它类应用软件不同，游戏软件可视化的元素中所有的一切都应该为游戏性与晚间的游戏体验服务如果过分修饰或过于繁琐的话，人机界面反而会干扰玩家的注意力，使他们不能集中精力于游戏世界的体验中。人机界面应该力求简洁，占用的屏幕空间越少越好。矛盾随之应运而生，随着游戏的复杂程度和数据量的增加，需要玩家知道掌握的数据信息越来越多，另一方面人机界面的需求有时追求极度简洁，占用屏幕越少越好。同时人机界面的设计应该具有极强的易懂性，《Age Of Empire》的设计者们曾提出“前十五分钟法则”。“前十五分钟”指的是对于一个游戏而言如果入门级玩家不能在前十五分钟顺利的弄明白基本操作和策略并开始游戏，或铁杆级玩家不能在前十五分钟感到有趣和挑战的话，他们就会放弃这个游戏。因此游戏界面应该是极易上手，同时又应该给高级玩家带来挑战的设计。

二、人机界面和游戏世界应该风格统一：从色彩到质感，应该和游戏世界保持一致协调。而且界面与有些应该结合统一不要有过大反差或甚至风马牛不相及。

三、人机界面应该具有一定的自解释性（affordance）与可学习性（learnable）：所谓自解释性，是指一个设计能够通过自己的外表暗示自己的功能。最简单的例子如门把手，其形状本身就暗示了手应该握住它后向下按。在人机界面设计上最典型的例子就是windows的窗口

了，在窗口的右下角的三角形三维凹凸不平，就是从音量调节器的设计（音量调节钮上的凹凸不平，暗示了其可旋转性）中引申出来的，它暗示了鼠标可以拉动它从而改变窗口大小。

四、人机界面应该布局平衡：所有文字和图表应该摆放得恰到好处，形成一种平衡感。以往的游戏设计师们毫无平面设计的基础训练，在摆放图表和文字时随心所欲毫无章法，导致明显的布局不平衡和重要信息不突出。

五、应该以一种动态的观点来设计人机界面：这一点也许不太好理解。将人机界面设计与平面设计区分开来的最主要一点便是前者是动态的，而后者则为静态的设计平面设计的最终产品包括广告招贴，书籍封面，宣传册等等，这些都是人们去阅读的静态的页面（就新兴的网页设计而言，其更接近于后者）。二人机界面的最终产品是软件用户界面，其实要用户通过动态的过程来使用的。设计人机界面，并不只是设计一个窗口菜单和控制面板，更重要的是设计一种动态的交互（interaction），在设计时必须将用户种种的行为可能性与动态视效的配合考虑在内。

六、在设计用户界面时应将效率问题考虑在内：玩家在玩游戏时的交互实现是通过以下这一过程实现的，1玩家意识到当前需要——2玩家寻找命令——3玩家输入指令（input，即玩家点击相应按钮或按下手柄按键）——4电脑内部程序进行指令分析——5电脑以可视化的形式进行反馈（output，当前需要得到实现）。所有游戏，包括当前所有软件，都是通过无数次的上述过程来实现交互的，并且这种交互过程模式，将在很长的一段时间内作为交互的主要甚至唯一手段。正因为这种过程的存在，使得我们不得不引入效率的概念。用户界面设计的任务，从最根本的方面来说，就是减少从过成2到过程3这一段用户所需要做的功。玩家在这一过程中所花费的时间与鼠标所经过的距离越长，玩家所消耗掉的功就越多。用户界面设计追求减少甚至消灭掉这一过程，因为这一过程所消耗掉用户的功就其意义来说是无用功，它对整个交互作用没有任何意义，反而这一过程的大量存在会使用户产生疲劳感和排斥感。就即时战略游戏而言，在早期的《Age Of Empire》之后，此类游戏的用户界面设计便一直以其为标准，即将游戏画面与用户界面分割开来，前者居上占据屏幕的70-80%，后者居下。一直到后来的许多热门即时战略游戏《Red Alarm》系列（其用户界面由下面改到了右面）、《StarCraft》系列、《WarCraft》系列……这既表示了这一设计为广大界面设计师拥护，说明此一设计有其成熟的一面；同时也表示用户界面设计在长时间内处于无创新状态。因为就此设计而言，其仍有许多缺陷，在效率方面问题最为明显。为了完成游戏，玩家需要不停的将鼠标在游戏画面与用户界面之间移动，以完成指令的下达。现行的这一设计增加了鼠标移动的距离和下达指令需耗费的时间，如此一来，游戏中长时间的大量的无用功会令玩家产生疲劳感。尽管已经有许多方法被尝试来改变这种状况，如热键盘这一设计的引入。然而这一针对高级玩家的设计并没有从根本上改变游戏界面设计的效率问题。许多工具软件在效率这方面的问题解决的要比游戏好得多。其中贡献最为明显的就是右键弹出指令框这一设计，其有效地解决了鼠标移动距离与消耗时间的问题，从而客观地提升了软件操作的效率。然而，如果将这一设计应用于游戏中，就势必增加了界面的复杂性，不如原来的分割式设计一目了