超周全！聊聊交互設計背后的生理學原理

2018/1/8 9:22:57來源：互聯(lián)網

金蝶云之家用戶研究員-鄭少娜：交互設計準則的背后每每隱含著一些設計的生理學原理，文章整頓了一些認知生理學中對交互設計有所啟發(fā)的知識點，一路來學習下。

某次放工偶遇一開發(fā)，他問：“你們尋常做的交互設計，有什么準則嗎？”我列舉了尼爾森十原則之類，卻遭到對方的進一步嫌疑，好像認為這不過是一些約定俗成的規(guī)矩，細究下來背后卻沒有什么站得住腳的道理。

當然不是如許。這些交互設計準則背后，都有其依循的生理學原理，其中認貼心理學應當占有了很大一部分。

所以借此機會，也整頓了一下認貼心理學中對交互設計有所啟發(fā)的一些知識點（參考《認知與設計——理解UI設計準則》）包括：

中間凹與邊界視野——如何呈現(xiàn)信息以獲取細致力
格式塔原理——如何處理不同界面元素的關系
時間感知——如何讓應用具有高相應度
意識與偶然識——別讓用戶思考
記憶的局限——如何降低工作記憶負擔

一. 中間凹與邊界視野——如何呈現(xiàn)信息以獲取細致力

原理

人眼重要通過視網膜成像。視網膜中的視錐細胞大約占有視網膜面積的1%，重要集中在中間凹中，在中間凹之外（稱為邊界視野）視錐細胞分布的密度很低。邊界視野重要分布的是視桿細胞，大約占有視網膜面積的99%。中間凹處的成像最清晰、分辨率很高；而邊界視野分辨率極低，人眼在邊界視野基本處于“失明”狀況，所見的東西差不多跟通過覆滿水霧的浴室門看東西的結果一樣。

這是由于在中間凹處每個視錐細胞都與一個神經節(jié)細胞相連，神經節(jié)細胞是視覺信息處理和傳導的起點；而在邊界視野中，一個神經節(jié)細胞會與多個視錐細胞和視桿細胞相連。雖然中間凹僅占視網膜面積的1%，但是大腦皮層中負責處理視覺信息的部分中有50%是用來接收來自中間凹的視覺輸入。

中間凹并不大，當用戶與電腦屏幕距離正常時，它在屏幕上只有1-2厘米的大小。中間凹成像的區(qū)域就是我們的眼睛的諦視點，因此我們每個瞬間看到的景象都只有諦視點是清晰的，其他區(qū)域特別很是模糊。但既然邊界視野的分辨率這么低，為什么我們會覺得本身所見的景象其實全都很清晰呢？

這是由于我們的眼睛諦視點會以每秒三次的速度快速跳動，有選擇性地對四周環(huán)境進行諦視，大腦再根據(jù)這些視覺輸入和我們已有的經驗去添補視野的其他部分，讓我們能夠對四周環(huán)境形成一個充足清晰的感知。

除此之外，在視網膜中還有一個叫做「盲點」的存在。盲點是眼球中視覺神經和血管的出口，在這個地方沒有視錐細胞和視桿細胞，無法感知任何光源。也就是說當我們諦視著一個地方時，四周環(huán)境中會存在一個點使我們無法「看到」的，我們之所以無法感知是由于雙眼球的存在以及大腦的主動「腦補」。

邊界視野看東西很模糊，但是也有其不可替換的作用。它能夠發(fā)現(xiàn)四周環(huán)境中的關鍵信息，一旦發(fā)現(xiàn)這種關鍵信息，它就會指導中間凹去細心查看這個信息。邊界視野對運動的物體特別很是敏感，這是由于在進化過程中我們必要很快發(fā)現(xiàn)四周運動的物體，它可能是可以吃的小動物，或者企圖吃掉我們的猛獸。

所以我們常常會對邊界視野中的運動物體比較敏感，一旦發(fā)現(xiàn)我們幾乎會不由自立地看向它。邊界視野還有一個特別能力就是能夠在陰郁環(huán)境下很好地工作，視錐細胞風俗高亮度，而視桿細胞更適應陰郁環(huán)境。所以在陰郁環(huán)境下不直接諦視物體反而更能夠看清楚。

啟示

操作反饋和錯誤信息：

反饋信息盡量落在中間凹中。假如要對用戶當前的操作進行反饋，反饋信息與用戶當前的諦視點不要超過1-2厘米，否則這些信息就會處于邊界視野，用戶很可能察覺不到。
邊界視野上的反饋信息必須充足清晰，比如使用大字體、獨特的顏色，或者使用動效。想象一下把邊界視野都打上馬賽克的樣子，假如這時候提醒信息仍然能夠吸引細致，我們才有理由認為用戶能夠看到。
邊界視野上的反饋信息要有同一且易識別的特點，比如使用用戶風俗的警示符號，或者標準的紅色字體透露表現(xiàn)錯誤。這些易于識別的特點讓用戶能夠輕易分辨出這是什么類型的信息。
需要時使用對話框。對話框中斷了用戶當前的操作、要求用戶細致特定信息并作出相應。對話框要鄭重使用，由于會對用戶造成打攪，尤其是模態(tài)對話框。使用對話框還有另一個弊端就是用戶會有風俗化（habituation），即重復暴露在刺激環(huán)境中會導致對該刺激反應傾向降低——對話框的泛濫讓用戶對對話框特別很是不敏感，每每不看內容就會直接關閉。

讓用戶更快找到信息：

網頁上的重點信息，可以通過顏色、字體、外形等要素與其他信息做出差異化的表現(xiàn)。用戶通過邊界視野的指導和諦視點的跳動來在界面上探求信息。假如要讓用戶更快找到所需的信息，就要讓這些信息在邊界視野上也充足顯明。
假如信息許多并且無法展望用戶的目標（比如菜單欄、應用中間），就盡量通過圖標差異化地表現(xiàn)每個選項。要讓每個圖標都容易辨認有點困難，比較好的方法是賦予每個圖標獨特的顏色和輪廓，不要太華麗也不要有過多的細節(jié)。

二. 格式塔原理——如何處理不同界面元素的關系

我們獲得的視覺輸入是自力的點、線和區(qū)域，而我們會在神經體系層面上將這些信息知覺為團體的外形和物體。

接近性原理：在位置上相互靠近的物體傾向于被感知為一組。

如iOS體系的設置，通過位置親疏關系來表現(xiàn)分組。

相似性原理：看起來相似的物體傾向于被感知為一組。

如付出寶首頁的元素雖然許多，但是根據(jù)相似性可以清晰地分為幾組。

延續(xù)性原理：我們傾向于將線條和外形感知為延續(xù)的團體。

典型的例子是IBM的logo設計，我們并不把這些元素感知為自力的橫線，而是感知為團體的字母。

交互上典型的例子是滑動條，如iOS的亮度調節(jié)，我們不會把左右兩邊視為自力的橫線，而是會在心中把它們連接起來，視為一個團體。

封閉性原理：與延續(xù)性原理相干，我們傾向于將分散的元素感知為封閉的物體。

下圖是印象筆記PC與Mac端多選筆記的表現(xiàn)結果，我們會將后面的線條視為一個封閉卡片（代表著一個筆記）的一部分，而不是視為自力的非封閉圖形。

主體/背景原理：我們傾向于將元素區(qū)分為主體和背景，其中主體占有了我們重要的細致力。

iOS體系的選項菜單、toast、對話框等都行使了這個原理，將用戶本來操作的界面作為背景，而將當前必要用戶去關注的信息作為前景。

共同命運原理：一路運動的物體傾向于被感知為一組或者彼此相干。

這比較多用于動效設計，通過不同元素的共同運動表現(xiàn)其親緣關系。

幾種格式塔原理之間并不是相互自力的，在設計中每每必要綜合運用。

三. 時間感知——如何讓應用具有高相應度

一個交互體系的相應度，即能否及時告知用戶當前的狀況而不必要他們無故等待，是影響用戶寫意度的最緊張因素。

下面列出的是與人機交互有關的一些時間間隔，以及與之對應的認知原理：

除了讓體系反饋保持在要求的時延之內，還有一些進步相應度的tips：

進度條必要讓用戶感到體系正在運作，并且清楚進度和必要等待的時間，不要一向停在99%，也不要只表現(xiàn)已完成而忽略未完成。
盡量不要在單位子義務內發(fā)生耽誤。上文提到用戶會將義務拆解為子義務，完成每個子義務期間用戶都是處于高度專注的狀況，此時發(fā)生耽誤影響較大。
假如加載必要長時間，先渲染出緊張信息讓用戶看到。
行使余暇時間先做些事情，不要等待用戶發(fā)出指令后才開始慢吞吞地舉措。

四. 意識與偶然識——別讓用戶思考

人腦可以認為是由三個部分組成：舊腦、中腦和新腦。舊腦重要由腦干組成，掌管著人的本能反應和身體的主動調節(jié)功能。中腦位于舊腦之上新腦之下，控制著情緒反應。新腦重要由大腦皮層組成，掌管著只有高級哺乳動物才具備的意識活動。

我們的思維可以分為兩種：

由舊腦和中腦產生的偶然識的、主動化的、情緒化的思維，稱為體系一。
由新腦產生的故意識的、理性的思維，稱為體系二。

體系一只會根據(jù)本身已知的東西做判斷，不在乎邏輯性和正確性，并且反應更加快速，它在大部分情況下都運作優(yōu)秀，因此也不必要體系二出馬。

體系二掌管的是更加高級的認知能力，它每每在體系一無法做出合理反應，或者我們對反應效果的要求比較高的時候，才會親自出馬。體系二運作的成本較高，必要進行故意識的監(jiān)控并消費有限的細致力資源，并且只能按照順序一件一件完成。相比之下體系一的運作就輕松得多，也許可「多線程」操作。

舉個例子：當你早期刷牙時，打字時，開車時，都幾乎不必要辛苦去想如何完成這些事情。由于這些是你已經習得的舉動，只必要使用體系一就能夠完成，你甚至可以一邊唱著一首認識的歌曲，一邊給本身做早餐。但是，要用到體系二時，比如算一道數(shù)學題、背出你部門里30小我的名字、決定今天午時吃什么，我們就會開始覺得這些事情“有難度”，它必要消費我們的認知資源。

這些知識給交互設計的啟發(fā)是，盡量讓用戶使用體系一就能夠完成操作，盡可能少消費用戶的認知資源，如許用戶會覺得體系很「易用」。

用戶已經學會的操作可以用體系一輕松完成。因此在設計時盡量保持用戶已有的操作風俗，讓用戶使用以往的經驗、而不必要重新學習，就能完成義務。

用戶對軟件體系存在許多圖式（即schema，是認知的基本單元，用于詮釋感知、調節(jié)舉動和存儲知識），所以他們每每根據(jù)對特定界面或控件的特定期望進行反應，而不細心去看現(xiàn)實表現(xiàn)在界面上的內容。

假如某個元素的設計吻合用戶對按鈕的圖式，用戶就會認為它可以點擊；假如用戶的圖式中對話框的確定操作在右邊而取消操作在左邊，他可能在意識到你調換了操作位置之前就已經完成了點擊。我們要削減消費用戶的認知資源，就必要去了解、遵循用戶已有的圖式，以及在應用中建立穩(wěn)固的圖式，這也是為什么我們必要在設計中遵循同等性原則。

不要讓用戶去思考：A跟B的概念有什么區(qū)別？為什么沒有反應、我到底操作成功了嗎？找不到刪除訂單的操作，它應該在哪里？這個東西選中后會有什么結果？用戶對這些事情想的越多，就說明體系越難用。用戶的細致力是有限的，應該盡量削減用戶對工具的細致，如許他才能全神貫注去完成他的目標義務。

五. 記憶的局限——如何降低工作記憶負擔

人的記憶分為短期記憶和長期記憶。短期記憶也稱工作記憶，是為了完成義務而一時儲存的信息，一樣平常保留幾分之一秒到幾秒。長期記憶是我們“記住”的東西，長期記憶包括但不等于“永世記憶”，保留時間也可能只有幾分鐘、幾天、幾年。

長期記憶對應著神經體系的某個活動模式，參與該模式的神經元通過突觸建立聯(lián)系，神經元上的這種轉變可能是長期的甚至是永世的。神經活動模式可以被再次激活，這就是我們回憶的過程。神經活動模式假如經常被激活，其連結也會變得越來越穩(wěn)定，這就是為什么經常復習有助于鞏固知識。

工作記憶是感覺、細致和長期記憶留存征象的組合。來自人體各個感覺器官的信息，會被短暫地存儲下來，其中一部分可以被細致到，進入到工作記憶中。長期記憶中的內容也是工作記憶的候選來源。而細致機制負責對感覺和激活的長期記憶進行篩選，因此進入工作記憶中的信息都是我們「細致」到的部分，是屬于上一部分所述的體系二的工作。

我們一次只能細致一件事，假如你覺得你能同時細致兩件，那是由于你在兩件事之間快速地切換你的細致力。

工作記憶的容量有限，大約是4±1，即我們能夠同時記住的互不相干的東西的數(shù)量在3~5之間。此外，工作記憶還特別很是不穩(wěn)固，假如我們將細致轉移到新事物上，之前工作記憶中的內容就可能遺失。