東南大學 機械工程學院 李 玨 薛澄岐 彭寧玥
摘要：文章基于當今界面設計師與甲方在溝通過程中關于設計風格的溝通障礙，探討這種障礙產生的原因以及解決途徑，同時引入腦機接口這一研究手段通過采集被試者對于手機應用界面設計的腦電信號和主觀風格判別，建立手機應用界面設計語義數據庫，以向用戶提供對應的手機應用界面設計風格樣本，提出了一種基于腦機接口的應用界面設計風格溝通方法。這種溝通方法可為非設計專業用戶與設計師的項目溝通提供直觀的條件，以達到雙方的滿意。
關鍵詞：設計風格 腦機接口 溝通效能
中圖分類號：R338.2+5 文獻標識碼：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
隨著科技發展，電子設備的功能俞之強大，電子產品的用戶也俞之需要更清晰和簡介的設計來實現生活的便捷化。因此，除了界面效果的美觀性，界面視覺元素的效果也應納入設計師設計實踐的考慮因素之內[1]。因此，界面設計呈現的整體視覺效果，也就是設計風格，成為了設計師和甲方溝通項目方案時，最常提到的因素之一。然而作為非設計行業從業人員的甲方，在向設計師表達設計需求時，常常無法將設計風格進行合理的描述，進而導致設計師在進行設計實踐時需要設計多套方案，甚至對每套方案進行多次返工。這種橫亙在設計師和甲方之間溝通障礙可能導致設計項目的延期，甚至阻礙預定目標的達成。
腦機接口是指人腦和外部設備之間建立的通路，結合其技術的飛速發展，若考慮將設計項目甲方表達設計風格需求時的腦電信號進行捕獲，并與既有數據庫中的設計風格樣本進行匹配，便可以形象地將其所構想的設計風格呈現出來，進而達到甲方對設計風格的合理描述，減少甲方和設計師之間的溝通障礙，幫助設計項目順利開展。
一、界面設計的風格特征
界面設計風格主要指產品界面從視覺上給用戶呈現出來的效果，包括產品專用的圖標設計、色彩選擇、線條色塊結合、動效等。每一款產品在視覺上都因其特性而呈現出不同風格。為保證產品在同類市場中的獨特性，設計師應在操作系統平臺的基礎上，通過調整界面元素，給予應用界面獨特的設計風格[2]。
在實際的設計項目中，為保證應用整體使用功能、操作效果、視覺風格相統一，設計師通常會在項目的信息架構、交互設計等工作展開時，就開始思考界面設計的風格。而確認界面設計的風格，通常由產品功能特性、當下流行風向、甲方的個性化需求和設計師的個人偏好等因素綜合而定。作為界面設計師，應學習提煉產品功能特征元素，認識并熟悉當下流行方向，而甲方的個性化需求，也應該在設計項目的初始階段和設計師進行充分的溝通和確認。
二、設計項目雙方的溝通效能
在情景認知理論中，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知，理想情況下，產品的界面設計在設計早期階段就應被單獨列出，并結合產品功能對其設計風格提出需求，在設計和開發過程中就可以作為一個成功的驅動程序[3]。所以說，在一個設計項目進行溝通的初試階段，客戶提供的設計輸入條件應包括應用設計風格這一項，以避免造成設計師難以展開設計構思，甚至造成后期的重復返工。但在表述此項需求的時候，甲方作為非設計行業從業人員，常常選擇使用抽象且空泛的詞語進行描述，比如“高大上的”、“高級的”，這類形容詞常常讓設計師無從下手，雙方無法達成良好的溝通效能。
要評價甲方和設計師溝通的效能，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，包括溝通的結果、績效等結果性效能，也包括項目行進過程中的效率和能力等過程性效能[4]。設計師經過長時間設計培訓，對于設計風格有較豐富的認識，而客戶一方在此方面處于信息劣勢。所以說，甲方和設計師之間較低的溝通效能，是由雙方對于設計風格的認識上信息不對稱導致的。信息不對稱是指信息在溝通項目里各者之間以不均勻、不對稱的狀態進行分布，通俗來說，就是有些人對關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行重組，譯成對方能夠理解的形式來進行表達。比如，將甲方客戶理解的界面設計風格以更合理的語言組織起來，或將其呈現為直觀的圖像，供設計師參考。
三、腦機接口的研究概述
腦機接口技術是一種監測大腦活動，并利用這些信息解碼和編碼人的意圖，用以控制外部設備的信息技術[6]。這是一種較新的人機交互方式，因其技術的復雜性和交叉性，近年來常被用于實驗室理論研究，實際的應用還不多見。
目前研究中，腦機接口常選用腦電誘發電位，尤其是視覺誘發電位。視覺誘發電位是大腦皮層對視覺刺激發生反應的腦電信號。它反應了被試視網膜神經節細胞到其視覺中樞的傳導，可用于觀測其傳導變化，也可以用于控制外部設備[7]。另外，研究表明，將穩態視覺誘發電位作為輸入信號的腦–機接口系統能夠保證信息傳輸率高、訓練時間短、特征易提取，但這類刺激信號大多是用方波調制亮度，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，以保證實驗的有效性。
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，常見的腦機接口設備中，有腦電信號的獲取、放大、處理、傳輸以及外部設備反饋等子系統。因此在本研究的硬件設計中，將采用以下幾個部分：電腦信號采集與傳輸系統、腦電信號放大與處理電路系統和腦電信號控制系統。上述系統能夠有效采集被試的腦電信號，并通過計算機進行處理形成腦電和圖像的對應數據庫，最后通過提取，實現對用戶腦電信號的識別和命令。
四、基于腦機接口的界面設計風格溝通方法
本方法主要分為用戶構思腦電提取、分析及檢索模塊和手機應用界面設計語義數據庫建立模塊兩個部分。本文將以手機應用界面為例，建立基于腦機接口的界面設計風格溝通方法，溝通方法的建立步驟如下（如圖1）：
（一）制作界面樣本數據庫
搜集30套風格不一的手機應用交互界面，從中提取出6個主要功能界面，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，組成測試手機應用界面設計樣本數據庫。
（二）建立手機應用界面樣本視覺刺激庫和語義主觀判別庫
選取32名非界面設計專家作為實驗被試者，每名被試者需進行3次重復實驗，也就是需要觀測90個測試樣本。
實驗過程為（如圖2）：
將界面樣本數據庫的界面樣本用E-prime進行編程，制作實驗用測試文件。連接事件相關電位ERP腦電設備與計算機。
用戶需佩戴ERP腦電設備中的電極帽，然后將測試圖像作為視覺刺激呈現在被試的面前，使用Scan軟件采集測試圖像呈現時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、手機應用界面設計圖像呈現階段、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；然后被試觀察呈現的手機應用界面圖像，每張呈現3000ms后消失。接著被試要求在屏幕顯示的6個語義詞中點擊選擇一個最符合上一幕呈現圖像的詞，6個語義詞分別為：清新的、活潑的、穩重的、簡潔的、華麗的、優雅的，被試點擊語義詞后畫面清空；最后屏幕呈現白色空屏1000ms，消除被試者的視覺殘留。
（三）建立手機應用界面設計語義數據庫
首先對圖像呈現階段的原始腦電信號進行預處理。所述預處理指對各個圖像呈現階段的腦電信號進行預覽和去除眼電偽跡，再進行腦電信號分段、基線矯正和數據的疊加平均，最后進行圖像樣本的腦電信號時域以及頻域特征提取，并將處理好的信號腦電發送至語義匹配模型，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果一起發送至語義–腦電信號相似性評估模型進行相似度計算，綜合每一位被試的相似度計算結果，得到手機應用界面設計語義數據庫，實現在線圖像樣本檢索的預備功能（如圖3）。
（四）檢索用戶需求的手機應用界面
用戶需佩戴腦電采集裝置，同時構想的對設計師提出的輸入風格要求。系統采集此過程腦電信號，然后對數據進行預處理和特征提取，將特征數據發送至語義匹配模型，取得用戶對于其構思的腦電信號測試的語義類別，并輸入手機應用界面設計語義數據庫進行相似度計算，最后將手機應用界面設計語義數據庫中與腦電信號相似性最高的10個手機應用界面設計樣本作為檢索結果，以相似度由高至低的順序在屏幕上呈現。
本系統通過訓練，最終可實現自動識別用戶構想界面設計的界面風格。
結語
與現有的界面設計風格輸出方法相比，本研究方法基于腦機接口的界面設計風格溝通方法能夠在建立手機應用界面設計語義數據庫時，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果融合并進行相似度計算，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應用界面設計語義數據庫。通過實本研究提出的方法，投資甲方只需要在腦中構思其需要的界面設計風格，系統便能檢索出與構想腦電信號相似性最高的10個手機應用界面設計樣本，對于甲方表達其需求的界面設計風格有獨特的作用和價值。
參考文獻
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