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目录1

第1章　引言1

1.1　人机交互的重要性2

1.2 人机交互的发展历史5

1.2.1　计算机发展的早期6

1.2.2　作业控制语言及交互命令语言阶段6

1.2.3 图形用户界面阶段7

1.2.5　多通道、多媒体的智能用户界面阶段8

1.2.4 网络用户界面的出现8

1.2.6　人机界面发展中最有影响的事件和成果9

1.3 人机交互的三元素9

1.3.1　人的因素10

1.3.2　交互设备11

1.3.3　交互软件11

推荐阅读和网上资源12

参考文献12

第2章　人的因素14

2.1 人的行为模型14

2.1.1　手动控制15

2.1.2　管理控制16

2.1.3　监视问题17

2.2 人类工程学18

2.2.1　人类工程学中人的特性19

2.2.2　人机功能比较22

2.2.3　显示器与控制器的设计23

2.3　计算机用户工程原理24

2.4 软件心理学27

2.4.1　软件心理学的提出及定义27

2.4.2　研究方法28

2.4.3　若干结果29

参考文献32

第3章　人机交互设备和技术33

3.1 传统交互设备33

3.1.1　正文输入／输出设备34

3.1.2　图形、图像输入／输出设备36

3.2 三维输入设备40

3.2.1　三维定位机构Polhemus41

3.2.2　数据手套及其他指示姿势的装置42

3.2.4　力量反馈技术44

3.2.3　三维操纵杆、鼠标器及跟踪球44

3.3 语音交互技术45

3.3.1　语音输入45

3.3.2　语音识别46

3.4　基于手势的交互技术48

3.5　视线追踪的交互技术49

3.6　表情识别51

3.7　自然语言理解52

3.8 手写识别54

3.8.1　静态手写体识别55

3.8.2　联机手写体识别56

3.9　全息图像58

3.10　听觉界面60

3.11　总结63

推荐阅读和网上资源64

参考文献64

第4章　用户界面设计66

4.1 用户界面的风格66

4.1.1　命令语言66

4.1.2　菜单选项72

4.1.3　直接操作77

4.1.4　用户界面的标准化问题80

4.2 用户界面设计中的重要问题81

4.2.1　响应时间和显示速率81

4.2.2　屏幕设计及信息提示83

4.2.3　联机帮助、手册及指导教材86

4.2.4　错误处理88

4.3　对话独立性91

4.3.1　对话独立性的有关概念91

4.3.2　对话的行为模型和结构模型92

4.4.1　状态转换图95

4.4 对话的表示技术95

4.4.2　上下文无关文法98

4.4.3　事件模型99

4.4.4　其他表示技术102

4.5 界面设计方法104

4.5.1　命令语言的设计106

4.5.2　面向对象的设计方法107

4.5.3　形式化描述方法110

4.5.4　基于知识的设计方法112

参考文献114

推荐阅读和网上资源114

第5章　多通道用户界面的主要问题116

5.1 引言116

5.1.1 多通道用户界面的几个概念116

5.1.2　多通道人机界面中人机交互的特点117

5.1.3　多通道用户界面的概念模型118

5.1.4　多通道用户界面的优势119

5.1.5 多通道用户界面研究中的主要问题121

5.1.6 多通道用户界面的研究简况122

5.2　输入原语123

5.3 用户模型和描述方法124

5.3.1 基于自然交互方式的多通道用户界面模型126

5.3.2　层次化的多通道用户界面描述方法126

5.3.3　应用举例128

5.3.4　其他多通道用户结构模型131

5.4 多通道整合132

5.4.1　基本概念132

5.4.2　人的“多通道整合”133

5.4.3　多通道整合实例分析134

5.4.4　多通道整合原理136

5.4.5　多通道整合方法138

5.5.1　虚拟房间144

5.5　实例144

5.5.2　中国象棋145

5.5.3　“积木世界”146

5.5.4　多通道移动导游系统TGH148

推荐阅读和网上资源148

参考文献148

6.1 用户界面工具箱152

6.1.1　界面设计工具的要求152

第6章　用户界面的开发工具和环境152

6.1.2　窗口系统的定义、类型及层次154

6.1.3　对计算机若干领域的重大影响155

6.1.4　实用技术156

6.2 用户界面管理系统165

6.2.1　发展历史166

6.2.2　控制结构166

6.2.3　将来的研究趋向167

6.3 多通道用户界面的软件平台167

6.3.1　智能体模型168

6.3.2　PAC-Amodeus模型169

6.3.3　MMl2结构模型170

参考文献170

第7章　用户界面的评估172

7.1　测试与评估173

7.2　评估方法177

7.3　可用性测试179

7.4 用户界面评估184

7.4.1　使用任务评估用户界面184

7.4.2　界面表现评估185

7.5 多通道用户界面的评估189

7.5.1 多通道界面人机交互评估190

7.5.2　CAD评估实例191

7.5.3　多通道用户界面的可用性测试192

推荐阅读和网上资源194

参考文献195

第8章　新一代人机界面展望196

8.1 近年来人机交互的进展197

8.1.1 自然、高效的多通道交互197

8.1.2　人机交互模型和设计方法200

8.1.3　虚拟现实和三维交互201

8.1.4　可穿戴计算机和移动手持设备的交互205

8.1.5 智能空间及智能用户界面206

8.1.6　计算机支持的协同工作207

8.2 人机交互技术的标准化问题210

8.2.1 以人为中心的交互系统设计过程（ISO 13407）210

8.2.2　多通道交互（W3C标准）212

8.2.3　用户界面标记语言（UIML）217

8.3 虚拟现实及网络用户界面222

8.3.1 虚拟信息房间 （Virtural Information Room,VIR）222

8.3.2 自然交互和虚拟现实224

8.3.3 网络用户界面227

8.4 无所不在的计算229

8.4.1　Ubicomp：第三代计算浪潮230

8.4.2　Ubicomp中的关键技术230

8.4.3　Ubicomp的研究进展和主要应用231

8.5　关于新一代界面的讨论233

参考文献238

附录一：W3C多通道交互用例242

附录二：北京大学本科生“人机交互”课程实习情况简介259