自然用户界面用户体验设计研究

丁金虎 吴祐昕

关键词：大数据 自然用户界面 用户体验 创新设计

引言

互联网的发展日新月异，作为一项新兴的正在兴起的技术，大数据从根本上改变了互联网产品设计的思维方式与研究模式，为界面设计、体验设计、用户调研等各方面的研究都带来了便捷的技术支撑。

大数据在研究事物的相关性，从事物整体性的角度分析问题并提取事物共性信息等方面的特点，符合在新的界面范式背景下对行为型用户界面的研究方式，大数据已然成为人们获取新的认知、创新产品价值的原动力。界面范式的变化从命令式用户界面、图形式用户界面到现在的自然用户界面.对人的研究已经更加偏向于思考人文关怀、情感化等方面，同时新的界面范式也要求从用户的行为逻辑进行研究用户的认知在此刻不再被固定的形式所限制，具有依据情境不断变化的特征，用户对终端产品的使用体验也更加趋于自然化。

一、大数据对自然用户界面设计的影响

自然用户界面中所指的“自然”是用户与产品交互和感知的方式，是与目标用户群体在预期使用情境下已有的经验或思维模型相符的用戶界面。自然用户界面通过对人的自然化需求的研究，让用户可以以自身最自然的方式与产品进行交互，进而带来愉悦的使用体验。

（一）拓宽信息输入与输出通道

生物学相信任何动物和人类一样，都是由原始的细胞进化而来，与此相同的是，在提供复杂度更高的信息的过程中，交互界面的特点也在不断发展进化。自然用户界面的发展，区别于图形用户界面中通过使用图形或图标来表达信息对象，而是把信息作为空间中真实存在的物体进行描述。大数据的巨大数据体量、众多的数据种类和低价值密度等的特点，通过大数据庞大的数据流分析用户的身体语言，另外，利用相关技术和模型进行统计分析，挖掘潜在的数据价值，拓宽人类信息输入的通道。

自然用户界面致力于提供给用户情境化的真实的体验，这种体验有别于传统图形用户界面可预测的使用情境和使用外置设备如鼠标键盘等的物理交互方式，具有不可预测、难以捉摸又无处不在的如现实世界的本质属性，同时其交互方式也是利用用户肢体或语言等日常生活中常见的自然行为。在大数据的帮助下，设计师在设计自然用户界面时，可以利用数据分析整合人类自然属性信息，人与人互动的信息、人与产品自然交互的信息以及环境对人的影响信息等，从而帮助设计师更好地完成人与人的互动，并实现复杂设计内容的简单化、直白化以达到更好地让自然用户界面的设计更加寓于变化中的情境，使人机交互的信息输出通道得到拓宽，也让用户实现真实的，自然化的交互体验。

（二）创新设计方法

大数据产生于人类生活的方方面面。用户的社交数据、消费数据、医疗、游戏甚至是情感信息都是数据获取的来源。传统的设计方法在分析用户的行为、习惯、认知及其需求时，可以采用问卷法、访谈法等，现代信息技术革命的发展使计算机可以采集用户使用互联网产品的所有数据，并能够通过对海量的数据进行提炼，从而获得并揭发隐藏在众多数据中的有价值的数据信息。这种利用大数据分析问题的方法，在效率和获得有价值信息上要明显优于传统的设计研究方法。数据分析方法对用户共性信息的归纳分析不仅能够激发设计者的创造性思维，更加能够使设计突破以往因数据量的缺乏而造成的错误用户分析，带来设计质的飞跃。

自然用户界面的出现就是为了减少人与计算机之间的隔阂，它使人与计算机的交互无限趋近于人的自然行为。用户的自然化交互就需要有强烈的投入感与参与感，因此在设计自然用户界面时，就不得不对人的自然化行为、情境化认知和身体自然属性进行详细研究。传统的用户研究方法以用户特定的使用情境和认知思路进行分析，无法获取海量数据的困境，也使设计者调研的结果缺乏科学性与可信度，同时用完即弃的对待数据的方式也使其难以获得数据背后深层的价值信息。依托大数据的自然交互界面设计，不再单纯地围绕以用户为中心的设计。因为有了大数据，设计者就可以从海量的数据中抽丝剥茧，多角度分析用户的行为特征、认知特征，同时人与人、人与产品、人与环境以及产品与环境之间的关联性信息都可以从数据中得到提取，设计方法更加科学，得出的结论也更加有意义。

（三）转变设计思维

辛向阳在他的论文《交互设计：从物理逻辑到行为逻辑》中提到：把“合理组织行为作为决策依据”称之为“行为逻辑”。交互设计本身就是在设计人的行为，设计人与物、人与环境的行为。它与传统的“强调物的自身属性合理配置”的“物理逻辑”不同，自然用户界面迎合的就是人的自然属性，人的自然属性就是人的自然行为，本能行为。在这种情况下，以用户为中心的传统设计思想虽然依然有其重要的意义，自然用户界面中人的需求与行为的变化就要求从“以用户为中心”的表层理念中挖掘深层次的内涵。

大数据分析的核心目标就是梳理出数据的共性信息，从人的行为中梳理共性信息。大数据对于场景信息、情境、用户认知、用户行为、时间等的共性信息发掘具有其先天的数据优势，人的需求是发展变化着的，设计师要发现用户需求的共性信息，就需要立足于人类普遍的渴望，充分利用大数据的优势。这也是大数据对设计思维转变的重要影响。

二、大数据时代的用户体验

大数据时代，自然用户界面的发展使得用户体验设计不能再以传统的研究方式思考问题。例如传统的研究用户方式在确定用户画像之后，设计紧紧围绕确定的用户画像进行设计，一旦脱离了前期对用户研究的结果，后面的设计便会脱离需求的初衷，开发的过程也会不知所措。在自然用户界面设计中，用户的需求、行为、认知、情感等都会随着情境的变化而变化，这就要求设计师能够做出预测性的设计，并动态化地研究用户。大数据技术分析数据—方面是可以对现有的情况进行准确说明，另—方面其准确的对未来的预测性可以有效地帮助设计师应对随时变化的情境。

大数据处理技术通过对用户原始数据进行收集，并利用模式识别技术挖掘用户行为模式，围绕用户无意识认知的认知方式，最终通过整理分析规划用户界面，以此达到符合用户心智模型的设计思路，为用户体验的提升打下基础。

三、大数据背景下自然用户界面用户体验的创新设计方向

多感官、多维度、智能化的自然用户界面自然性发展方向，使得用户体验的设计方向也随之改变，新的设计方向需要新的设计思路。多感官的发展方向虽然立足于硬件设备的创新发展，促进人与计算机的感官通道的建立，但是在考虑用户体验时，不仅仅在于可用的感官通道，还在于互动过程的自然化、真实化，如图1。

（一）用户依情境而变

基于情境的认知被认知心理学称为情境认知，它认为认知不止局限于人的大脑之中，与人所处的环境有着密不可分的关系，也是影响人认知的一个重要因素。生活中，人所进行的一系列行为都与环境、社会文化、知识背景，甚至是时间和年龄等都产生各种各样的联系。这种社会环境所造就的动态框架是人们所做的与周边世界交互的任何行为都逃脱不掉的，而体验也是在这样的状态下被塑造的。

自然用户界面所追求的自然化交互方式加强了人、环境与计算机的交互联系。例如在社交化的使用环境中，玩游戏则是最常见的一种，最近很受欢迎的几款游戏如腾讯出品的《王者荣耀》、网易出品的《荒野行动》等在使用时，需要更加关注人与人的紧密合作来同时完成一个团队胜利的共同目标，同时，用户使用这类产品时与以往的产品最大的区别就是更加专注于游戏画面的呈现、游戏操作方式的控制，简单说就是更加专注于内容，如图2。自然用户界面以“内容”为主则是体现出其与传统用户界面关注物理世界的映射有着本质的不同，内容又与情境相关联。情境本身是复杂多变的，动态性的特点使其很难被单一的定义，大数据海量的数据分析，可以应对不同情境的变化。用户体验在这样的背景下，就需要对用户的需求进行详细分析，依据大数据分析的结果，给出解决特有情境下问题的多种设计方案。需求导向应对的是内容为主的界面形式，传统的设计思路是针对解决方案的思考，这种思考对设计的限制在于其唯一性。例如，在设计一款日历产品时，解决方案的思考方式是如何做出一款精美的日历，而需求导向的思考则是用户需要知道接下来要发生什么事，需要进行何种计划。这种思维方式的转变在于考虑用户使用情境的变化，也是改变用户专注于内容的体验方向，即体验依情境而变，创造情境化的使用体验。

（二）自然用户界面依人而变

用户的存在总是寓于生活与工作的情境之中。自然用户界面在生态、社会文化和各种环境的变化中有着不同的含义与表现，因此设计自然用户界面的用户体验时任何尝试固定地识别用户的方式都存在不科学性。

动态性、情境的变化性是自然用户界面的主要特定之一。以内容为设计导向，以用户行为为设计着眼点，自然用户界面适应环境并依据当前环境提供给用户最佳的交互方式。用户的认知也在这种动态性中不断跟进，实时地应对情境的变化而改变。用户动态画像概念的提出，使设计者意识到用户的不确定性，并根据设计初期的可能性进行梳理，在设计过程中逐渐修正对用户的认识，在动态的进化中完成设计。而这动态的过程需要分析所有涉及到的情境因素，大数据的介入使分析的成功成为了可能。用户不用担心因为自身认识的改变而使行为的变化所带来的体验感的降低，大数据背景下的自然用户界面设计方向就应该是基于用户动态的认知而进行的设计。

（三）交互界面依行为而变

在自然用户界面真实的系统中，人与计算机之间的界限变得模糊，如FitBit计步器，不仅体量轻巧、便于携带，而且比智能手机更加贴近人体，又如蓝牙耳机、各种可穿戴设备等，如图3。环境与计算机之间的界限也变得模糊，大数据技术的发展与应用，使原本需要搜索的信息通过增强现实技术、无线射频识别技术等逐渐融入周边环境之中。在这样的情况下，人与计算机的交互需要用到多种通道机制进行输入与接收。

图形用户界面时代，设计者们紧紧围绕以用户为中心的设计，竭尽所能地复制自然界的映射，通过象形化的图标使用户对互联网产品产生熟悉感，以便于用户的可用性操作。依托大数据技术的交互设计，摆脱了这种禁锢，使物与物之间通过智能的信息传达，达到信息的交换，如二维码、传感器的靠近感应NFC等，如图4。人与计算机之间的交互也有了更加自然的传播通道，如智能识别眼球变化、触摸感应、语音交互、视频与图片交流、脑电波等。自然用户界面就是要更加关注用户的自然身体语言输入与接收方式，是用户无限地接近自身的物理操作属性，最舒服的交互方式就是人本能的身体行为特性交流方式。需要注意的是，不是所有的交互方式都运用身体语言，例如在科幻电影中看到的悬空操作界面的画面，在真实的操作环境下，人的手臂拾起的时间久了必然会疲惫，用户在使用产品时产生疲惫感会对产品的用户体验有帮助吗？答案是否定的，因此在考虑人的无限自然的行为时，需要注重人体的限制性条件，在适当的限制性中最大化地运用人的自然行为才能在自然用户界面中给用户带来最佳的体验。

（四）体验依情感而变

成功的无缝式情感体验可以让用户沉浸到体验之中。

自然用户界面与传统的用户界面体验分别利用用户不同的心智模型建立不同的概念模型。自然用户界面设计中要想达到让用户无缝式的体验，首先就要让拉近用户与产品的距离。机器人的设计完全可以不用设计成人的样子，而是按照其功能设计其外观就足以实现其价值，之所以制作成仿真人，就是为了拉近人与机器的距离感，让机器足够真实，贴近人的本来生活所熟悉的模样，足够真实才能用情感抵消机器的冷漠感，消除用户的不信任感。无缝式体验的另一面，则是要求让用户不用基于已有的自身操作经验便能够与计算机顺畅的交互。用户在操作时，感受到的应是现实与虚拟世界之间、人与计算机之间的无缝交流。摆脱现实世界的行为束缚，满足用户的需求目标，达到无缝式体验是大数据时代，自然用户界面设计的重要方向。

（五）微感知

世界的本质本来就是由物质、信息和能量所构成，人对事物的认知也存在可感知和不可感知的差别。自然交互设计是即兴式的，参与式的.对人的微感知即无意识认知系统的研究，有助于人們在使用自然用户界面时，能够快速、无需受意识控制而本能的反应，这在情感上无疑能为用户带来舒适的体验。

所谓的超真实，即是人在与计算机进行交互的时候，依据情境的变化，可以通过身体不同的信息传达媒介进行互动，同时，计算机也可以利用自然界真实的反馈形式给人传达相应的反馈信息。对微感知的研究，发掘人的意识潜能，并通过大数据技术分析人自身的数据信息与环境的数据信息，通过自然用户界面的形式建立人与计算机的真实互动，计算机人性化、情感化的表现带给用户超真实的体验。

结语

自然用户界面的发展离不开大数据分析技术对于用户行为、认知以及环境因素的分析归纳。大数据的应用与发展转变了设计师的设计思维，使设计师可以尽情地探索更多可能的设计方法。在界面范式处在图形用户界面与自然用户界面的交叉发展时期，大数据的介入也为自然用户界面的设计指明了方向。情境化、动态性、无限自然、无缝式与超真实的互动体验是在大数据运用的初期总结出的自然用户界面设计方向，随着科学技术的进步，大数据技术的逐渐成熟，自然用户界面的设计必然也会进入更高一层台阶：界限更加模糊、设计手段更加温和、界面更加公正。用户体验的思考维度也会随着界面设计的发展而变得更加全面。