東南大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 李 玨 薛澄岐 彭寧玥

摘要：文章基于當(dāng)今界面設(shè)計(jì)師與甲方在溝通過程中關(guān)于設(shè)計(jì)風(fēng)格的溝通障礙，探討這種障礙產(chǎn)生的原因以及解決途徑，同時(shí)引入腦機(jī)接口這一研究手段通過采集被試者對于手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)的腦電信號和主觀風(fēng)格判別，建立手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)語義數(shù)據(jù)庫，以向用戶提供對應(yīng)的手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)風(fēng)格樣本，提出了一種基于腦機(jī)接口的應(yīng)用界面設(shè)計(jì)風(fēng)格溝通方法。這種溝通方法可為非設(shè)計(jì)專業(yè)用戶與設(shè)計(jì)師的項(xiàng)目溝通提供直觀的條件，以達(dá)到雙方的滿意。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)風(fēng)格 腦機(jī)接口 溝通效能

中圖分類號：R338.2+5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069(2017)10-0058-02

Abstract：The paper explores the causes and solutions of the communication disorder barriers about design style between designers and party A. Based on this established barrier， it provides the user with the corresponding application interface design style sample and presents a communication method of interface design style. Based on Brain-Computer Interface， the research method of brain- Computer Interface is used to identify the electrical signals and subjective styles of the mobile application interface design， and sets up design semantic database for mobile application interface. This output method can provide an intuitive input condition for non-design professional users and designers to meet the satisfaction of both parties.

Keywords：design style Brain-Computer Interface effect of communication

引言

隨著科技發(fā)展，電子設(shè)備的功能俞之強(qiáng)大，電子產(chǎn)品的用戶也俞之需要更清晰和簡介的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)生活的便捷化。因此，除了界面效果的美觀性，界面視覺元素的效果也應(yīng)納入設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)實(shí)踐的考慮因素之內(nèi)[1]。因此，界面設(shè)計(jì)呈現(xiàn)的整體視覺效果，也就是設(shè)計(jì)風(fēng)格，成為了設(shè)計(jì)師和甲方溝通項(xiàng)目方案時(shí)，最常提到的因素之一。然而作為非設(shè)計(jì)行業(yè)從業(yè)人員的甲方，在向設(shè)計(jì)師表達(dá)設(shè)計(jì)需求時(shí)，常常無法將設(shè)計(jì)風(fēng)格進(jìn)行合理的描述，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐時(shí)需要設(shè)計(jì)多套方案，甚至對每套方案進(jìn)行多次返工。這種橫亙在設(shè)計(jì)師和甲方之間溝通障礙可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)項(xiàng)目的延期，甚至阻礙預(yù)定目標(biāo)的達(dá)成。

腦機(jī)接口是指人腦和外部設(shè)備之間建立的通路，結(jié)合其技術(shù)的飛速發(fā)展，若考慮將設(shè)計(jì)項(xiàng)目甲方表達(dá)設(shè)計(jì)風(fēng)格需求時(shí)的腦電信號進(jìn)行捕獲，并與既有數(shù)據(jù)庫中的設(shè)計(jì)風(fēng)格樣本進(jìn)行匹配，便可以形象地將其所構(gòu)想的設(shè)計(jì)風(fēng)格呈現(xiàn)出來，進(jìn)而達(dá)到甲方對設(shè)計(jì)風(fēng)格的合理描述，減少甲方和設(shè)計(jì)師之間的溝通障礙，幫助設(shè)計(jì)項(xiàng)目順利開展。

一、界面設(shè)計(jì)的風(fēng)格特征

界面設(shè)計(jì)風(fēng)格主要指產(chǎn)品界面從視覺上給用戶呈現(xiàn)出來的效果，包括產(chǎn)品專用的圖標(biāo)設(shè)計(jì)、色彩選擇、線條色塊結(jié)合、動效等。每一款產(chǎn)品在視覺上都因其特性而呈現(xiàn)出不同風(fēng)格。為保證產(chǎn)品在同類市場中的獨(dú)特性，設(shè)計(jì)師應(yīng)在操作系統(tǒng)平臺的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整界面元素，給予應(yīng)用界面獨(dú)特的設(shè)計(jì)風(fēng)格[2]。

在實(shí)際的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，為保證應(yīng)用整體使用功能、操作效果、視覺風(fēng)格相統(tǒng)一，設(shè)計(jì)師通常會在項(xiàng)目的信息架構(gòu)、交互設(shè)計(jì)等工作展開時(shí)，就開始思考界面設(shè)計(jì)的風(fēng)格。而確認(rèn)界面設(shè)計(jì)的風(fēng)格，通常由產(chǎn)品功能特性、當(dāng)下流行風(fēng)向、甲方的個(gè)性化需求和設(shè)計(jì)師的個(gè)人偏好等因素綜合而定。作為界面設(shè)計(jì)師，應(yīng)學(xué)習(xí)提煉產(chǎn)品功能特征元素，認(rèn)識并熟悉當(dāng)下流行方向，而甲方的個(gè)性化需求，也應(yīng)該在設(shè)計(jì)項(xiàng)目的初始階段和設(shè)計(jì)師進(jìn)行充分的溝通和確認(rèn)。

二、設(shè)計(jì)項(xiàng)目雙方的溝通效能

在情景認(rèn)知理論中，用戶需要有效獲取他們所需要的信息，才能建立合理情境認(rèn)知，理想情況下，產(chǎn)品的界面設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)早期階段就應(yīng)被單獨(dú)列出，并結(jié)合產(chǎn)品功能對其設(shè)計(jì)風(fēng)格提出需求，在設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中就可以作為一個(gè)成功的驅(qū)動程序[3]。所以說，在一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行溝通的初試階段，客戶提供的設(shè)計(jì)輸入條件應(yīng)包括應(yīng)用設(shè)計(jì)風(fēng)格這一項(xiàng)，以避免造成設(shè)計(jì)師難以展開設(shè)計(jì)構(gòu)思，甚至造成后期的重復(fù)返工。但在表述此項(xiàng)需求的時(shí)候，甲方作為非設(shè)計(jì)行業(yè)從業(yè)人員，常常選擇使用抽象且空泛的詞語進(jìn)行描述，比如“高大上的”、“高級的”，這類形容詞常常讓設(shè)計(jì)師無從下手，雙方無法達(dá)成良好的溝通效能。

要評價(jià)甲方和設(shè)計(jì)師溝通的效能，就必須了解在溝通過程中雙方對于同一事物的理解方式。溝通效能是指活動中各者溝通的有效性，包括溝通的結(jié)果、績效等結(jié)果性效能，也包括項(xiàng)目行進(jìn)過程中的效率和能力等過程性效能[4]。設(shè)計(jì)師經(jīng)過長時(shí)間設(shè)計(jì)培訓(xùn)，對于設(shè)計(jì)風(fēng)格有較豐富的認(rèn)識，而客戶一方在此方面處于信息劣勢。所以說，甲方和設(shè)計(jì)師之間較低的溝通效能，是由雙方對于設(shè)計(jì)風(fēng)格的認(rèn)識上信息不對稱導(dǎo)致的。信息不對稱是指信息在溝通項(xiàng)目里各者之間以不均勻、不對稱的狀態(tài)進(jìn)行分布，通俗來說，就是有些人對關(guān)于某事了解到的信息比其他人掌握得多[5]。為解決溝通過程中的信息不對稱，可以將其中一方的信息編碼通過特定的手段進(jìn)行重組，譯成對方能夠理解的形式來進(jìn)行表達(dá)。比如，將甲方客戶理解的界面設(shè)計(jì)風(fēng)格以更合理的語言組織起來，或?qū)⑵涑尸F(xiàn)為直觀的圖像，供設(shè)計(jì)師參考。

三、腦機(jī)接口的研究概述

腦機(jī)接口技術(shù)是一種監(jiān)測大腦活動，并利用這些信息解碼和編碼人的意圖，用以控制外部設(shè)備的信息技術(shù)[6]。這是一種較新的人機(jī)交互方式，因其技術(shù)的復(fù)雜性和交叉性，近年來常被用于實(shí)驗(yàn)室理論研究，實(shí)際的應(yīng)用還不多見。

目前研究中，腦機(jī)接口常選用腦電誘發(fā)電位，尤其是視覺誘發(fā)電位。視覺誘發(fā)電位是大腦皮層對視覺刺激發(fā)生反應(yīng)的腦電信號。它反應(yīng)了被試視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞到其視覺中樞的傳導(dǎo)，可用于觀測其傳導(dǎo)變化，也可以用于控制外部設(shè)備[7]。另外，研究表明，將穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位作為輸入信號的腦–機(jī)接口系統(tǒng)能夠保證信息傳輸率高、訓(xùn)練時(shí)間短、特征易提取，但這類刺激信號大多是用方波調(diào)制亮度，這樣會增加

被提取者雙眼的疲勞度。因此在本研究提出的方法中，被試在90組圖像的觀察中需要休息兩次，以保證實(shí)驗(yàn)的有效性。

腦電圖通常可分為皮層腦電、頭皮腦電和深部腦電。本研究中，因頭皮腦電獲取難度低、準(zhǔn)確率高，選擇了通過非植入式表面電極測量的頭皮腦電。硬件方面，常見的腦機(jī)接口設(shè)備中，有腦電信號的獲取、放大、處理、傳輸以及外部設(shè)備反饋等子系統(tǒng)。因此在本研究的硬件設(shè)計(jì)中，將采用以下幾個(gè)部分：電腦信號采集與傳輸系統(tǒng)、腦電信號放大與處理電路系統(tǒng)和腦電信號控制系統(tǒng)。上述系統(tǒng)能夠有效采集被試的腦電信號，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理形成腦電和圖像的對應(yīng)數(shù)據(jù)庫，最后通過提取，實(shí)現(xiàn)對用戶腦電信號的識別和命令。

四、基于腦機(jī)接口的界面設(shè)計(jì)風(fēng)格溝通方法

本方法主要分為用戶構(gòu)思腦電提取、分析及檢索模塊和手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)語義數(shù)據(jù)庫建立模塊兩個(gè)部分。本文將以手機(jī)應(yīng)用界面為例，建立基于腦機(jī)接口的界面設(shè)計(jì)風(fēng)格溝通方法，溝通方法的建立步驟如下（如圖1）：

（一）制作界面樣本數(shù)據(jù)庫

搜集30套風(fēng)格不一的手機(jī)應(yīng)用交互界面，從中提取出6個(gè)主要功能界面，包括主頁、歡迎界面、一級菜單界面a、一級菜單界面b、用戶設(shè)置界面和其他特有界面。去除界面原有的具象圖案文字說明，得到大小均等的圖片，將圖片以兩排三列的方式放入白色背景圖片中央，組成測試手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)樣本數(shù)據(jù)庫。

（二）建立手機(jī)應(yīng)用界面樣本視覺刺激庫和語義主觀判別庫

選取32名非界面設(shè)計(jì)專家作為實(shí)驗(yàn)被試者，每名被試者需進(jìn)行3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，也就是需要觀測90個(gè)測試樣本。

實(shí)驗(yàn)過程為（如圖2）：

將界面樣本數(shù)據(jù)庫的界面樣本用E-prime進(jìn)行編程，制作實(shí)驗(yàn)用測試文件。連接事件相關(guān)電位ERP腦電設(shè)備與計(jì)算機(jī)。

用戶需佩戴ERP腦電設(shè)備中的電極帽，然后將測試圖像作為視覺刺激呈現(xiàn)在被試的面前，使用Scan軟件采集測試圖像呈現(xiàn)時(shí)段的被試者原始腦電信號，依次讓被試觀測所有測試圖像。

上述一幕測試圖像依次包括提示階段、手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)圖像呈現(xiàn)階段、語義分類判別階段以及空白屏階段。提示階段屏幕中央將呈現(xiàn)黑色十字叉，用于提示被試集中注意力，1000ms后消失；然后被試觀察呈現(xiàn)的手機(jī)應(yīng)用界面圖像，每張呈現(xiàn)3000ms后消失。接著被試要求在屏幕顯示的6個(gè)語義詞中點(diǎn)擊選擇一個(gè)最符合上一幕呈現(xiàn)圖像的詞，6個(gè)語義詞分別為：清新的、活潑的、穩(wěn)重的、簡潔的、華麗的、優(yōu)雅的，被試點(diǎn)擊語義詞后畫面清空；最后屏幕呈現(xiàn)白色空屏1000ms，消除被試者的視覺殘留。

（三）建立手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)語義數(shù)據(jù)庫

首先對圖像呈現(xiàn)階段的原始腦電信號進(jìn)行預(yù)處理。所述預(yù)處理指對各個(gè)圖像呈現(xiàn)階段的腦電信號進(jìn)行預(yù)覽和去除眼電偽跡，再進(jìn)行腦電信號分段、基線矯正和數(shù)據(jù)的疊加平均，最后進(jìn)行圖像樣本的腦電信號時(shí)域以及頻域特征提取，并將處理好的信號腦電發(fā)送至語義匹配模型，獲取被試者對于該測試樣本的腦電信號測試的語義類別。將此圖形樣本的語義類別連同被試者主觀判別的語義分類結(jié)果一起發(fā)送至語義–腦電信號相似性評估模型進(jìn)行相似度計(jì)算，綜合每一位被試的相似度計(jì)算結(jié)果，得到手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)語義數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)在線圖像樣本檢索的預(yù)備功能（如圖3）。

（四）檢索用戶需求的手機(jī)應(yīng)用界面

用戶需佩戴腦電采集裝置，同時(shí)構(gòu)想的對設(shè)計(jì)師提出的輸入風(fēng)格要求。系統(tǒng)采集此過程腦電信號，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和特征提取，將特征數(shù)據(jù)發(fā)送至語義匹配模型，取得用戶對于其構(gòu)思的腦電信號測試的語義類別，并輸入手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)語義數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相似度計(jì)算，最后將手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)語義數(shù)據(jù)庫中與腦電信號相似性最高的10個(gè)手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)樣本作為檢索結(jié)果，以相似度由高至低的順序在屏幕上呈現(xiàn)。

本系統(tǒng)通過訓(xùn)練，最終可實(shí)現(xiàn)自動識別用戶構(gòu)想界面設(shè)計(jì)的界面風(fēng)格。

結(jié)語

與現(xiàn)有的界面設(shè)計(jì)風(fēng)格輸出方法相比，本研究方法基于腦機(jī)接口的界面設(shè)計(jì)風(fēng)格溝通方法能夠在建立手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)語義數(shù)據(jù)庫時(shí)，將測試樣本的腦電信號測試的語義類別與被試者主觀判別的語義分類結(jié)果融合并進(jìn)行相似度計(jì)算，能夠合理評估被試的腦電信號測試和主觀語義判別，建立更為可靠的手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)語義數(shù)據(jù)庫。通過實(shí)本研究提出的方法，投資甲方只需要在腦中構(gòu)思其需要的界面設(shè)計(jì)風(fēng)格，系統(tǒng)便能檢索出與構(gòu)想腦電信號相似性最高的10個(gè)手機(jī)應(yīng)用界面設(shè)計(jì)樣本，對于甲方表達(dá)其需求的界面設(shè)計(jì)風(fēng)格有獨(dú)特的作用和價(jià)值。

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