东南大学 机械工程学院 李 珏 薛澄岐 彭宁玥
摘要：文章基于当今界面设计师与甲方在沟通过程中关于设计风格的沟通障碍，探讨这种障碍产生的原因以及解决途径，同时引入脑机接口这一研究手段通过采集被试者对于手机应用界面设计的脑电信号和主观风格判别，建立手机应用界面设计语义数据库，以向用户提供对应的手机应用界面设计风格样本，提出了一种基于脑机接口的应用界面设计风格沟通方法。这种沟通方法可为非设计专业用户与设计师的项目沟通提供直观的条件，以达到双方的满意。
关键词：设计风格 脑机接口 沟通效能
中图分类号：R338.2+5 文献标识码：A
文章编号：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
随着科技发展，电子设备的功能俞之强大，电子产品的用户也俞之需要更清晰和简介的设计来实现生活的便捷化。因此，除了界面效果的美观性，界面视觉元素的效果也应纳入设计师设计实践的考虑因素之内[1]。因此，界面设计呈现的整体视觉效果，也就是设计风格，成为了设计师和甲方沟通项目方案时，最常提到的因素之一。然而作为非设计行业从业人员的甲方，在向设计师表达设计需求时，常常无法将设计风格进行合理的描述，进而导致设计师在进行设计实践时需要设计多套方案，甚至对每套方案进行多次返工。这种横亘在设计师和甲方之间沟通障碍可能导致设计项目的延期，甚至阻碍预定目标的达成。
脑机接口是指人脑和外部设备之间建立的通路，结合其技术的飞速发展，若考虑将设计项目甲方表达设计风格需求时的脑电信号进行捕获，并与既有数据库中的设计风格样本进行匹配，便可以形象地将其所构想的设计风格呈现出来，进而达到甲方对设计风格的合理描述，减少甲方和设计师之间的沟通障碍，帮助设计项目顺利开展。
一、界面设计的风格特征
界面设计风格主要指产品界面从视觉上给用户呈现出来的效果，包括产品专用的图标设计、色彩选择、线条色块结合、动效等。每一款产品在视觉上都因其特性而呈现出不同风格。为保证产品在同类市场中的独特性，设计师应在操作系统平台的基础上，通过调整界面元素，给予应用界面独特的设计风格[2]。
在实际的设计项目中，为保证应用整体使用功能、操作效果、视觉风格相统一，设计师通常会在项目的信息架构、交互设计等工作展开时，就开始思考界面设计的风格。而确认界面设计的风格，通常由产品功能特性、当下流行风向、甲方的个性化需求和设计师的个人偏好等因素综合而定。作为界面设计师，应学习提炼产品功能特征元素，认识并熟悉当下流行方向，而甲方的个性化需求，也应该在设计项目的初始阶段和设计师进行充分的沟通和确认。
二、设计项目双方的沟通效能
在情景认知理论中，用户需要有效获取他们所需要的信息，才能建立合理情境认知，理想情况下，产品的界面设计在设计早期阶段就应被单独列出，并结合产品功能对其设计风格提出需求，在设计和开发过程中就可以作为一个成功的驱动程序[3]。所以说，在一个设计项目进行沟通的初试阶段，客户提供的设计输入条件应包括应用设计风格这一项，以避免造成设计师难以展开设计构思，甚至造成后期的重复返工。但在表述此项需求的时候，甲方作为非设计行业从业人员，常常选择使用抽象且空泛的词语进行描述，比如“高大上的”、“高级的”，这类形容词常常让设计师无从下手，双方无法达成良好的沟通效能。
要评价甲方和设计师沟通的效能，就必须了解在沟通过程中双方对于同一事物的理解方式。沟通效能是指活动中各者沟通的有效性，包括沟通的结果、绩效等结果性效能，也包括项目行进过程中的效率和能力等过程性效能[4]。设计师经过长时间设计培训，对于设计风格有较丰富的认识，而客户一方在此方面处于信息劣势。所以说，甲方和设计师之间较低的沟通效能，是由双方对于设计风格的认识上信息不对称导致的。信息不对称是指信息在沟通项目里各者之间以不均匀、不对称的状态进行分布，通俗来说，就是有些人对关于某事了解到的信息比其他人掌握得多[5]。为解决沟通过程中的信息不对称，可以将其中一方的信息编码通过特定的手段进行重组，译成对方能够理解的形式来进行表达。比如，将甲方客户理解的界面设计风格以更合理的语言组织起来，或将其呈现为直观的图像，供设计师参考。
三、脑机接口的研究概述
脑机接口技术是一种监测大脑活动，并利用这些信息解码和编码人的意图，用以控制外部设备的信息技术[6]。这是一种较新的人机交互方式，因其技术的复杂性和交叉性，近年来常被用于实验室理论研究，实际的应用还不多见。
目前研究中，脑机接口常选用脑电诱发电位，尤其是视觉诱发电位。视觉诱发电位是大脑皮层对视觉刺激发生反应的脑电信号。它反应了被试视网膜神经节细胞到其视觉中枢的传导，可用于观测其传导变化，也可以用于控制外部设备[7]。另外，研究表明，将稳态视觉诱发电位作为输入信号的脑–机接口系统能够保证信息传输率高、训练时间短、特征易提取，但这类刺激信号大多是用方波调制亮度，这样会增加
被提取者双眼的疲劳度。因此在本研究提出的方法中，被试在90组图像的观察中需要休息两次，以保证实验的有效性。
脑电图通常可分为皮层脑电、头皮脑电和深部脑电。本研究中，因头皮脑电获取难度低、准确率高，选择了通过非植入式表面电极测量的头皮脑电。硬件方面，常见的脑机接口设备中，有脑电信号的获取、放大、处理、传输以及外部设备反馈等子系统。因此在本研究的硬件设计中，将采用以下几个部分：电脑信号采集与传输系统、脑电信号放大与处理电路系统和脑电信号控制系统。上述系统能够有效采集被试的脑电信号，并通过计算机进行处理形成脑电和图像的对应数据库，最后通过提取，实现对用户脑电信号的识别和命令。
四、基于脑机接口的界面设计风格沟通方法
本方法主要分为用户构思脑电提取、分析及检索模块和手机应用界面设计语义数据库建立模块两个部分。本文将以手机应用界面为例，建立基于脑机接口的界面设计风格沟通方法，沟通方法的建立步骤如下（如图1）：
（一）制作界面样本数据库
搜集30套风格不一的手机应用交互界面，从中提取出6个主要功能界面，包括主页、欢迎界面、一级菜单界面a、一级菜单界面b、用户设置界面和其他特有界面。去除界面原有的具象图案文字说明，得到大小均等的图片，将图片以两排三列的方式放入白色背景图片中央，组成测试手机应用界面设计样本数据库。
（二）建立手机应用界面样本视觉刺激库和语义主观判别库
选取32名非界面设计专家作为实验被试者，每名被试者需进行3次重复实验，也就是需要观测90个测试样本。
实验过程为（如图2）：
将界面样本数据库的界面样本用E-prime进行编程，制作实验用测试文件。连接事件相关电位ERP脑电设备与计算机。
用户需佩戴ERP脑电设备中的电极帽，然后将测试图像作为视觉刺激呈现在被试的面前，使用Scan软件采集测试图像呈现时段的被试者原始脑电信号，依次让被试观测所有测试图像。
上述一幕测试图像依次包括提示阶段、手机应用界面设计图像呈现阶段、语义分类判别阶段以及空白屏阶段。提示阶段屏幕中央将呈现黑色十字叉，用于提示被试集中注意力，1000ms后消失；然后被试观察呈现的手机应用界面图像，每张呈现3000ms后消失。接着被试要求在屏幕显示的6个语义词中点击选择一个最符合上一幕呈现图像的词，6个语义词分别为：清新的、活泼的、稳重的、简洁的、华丽的、优雅的，被试点击语义词后画面清空；最后屏幕呈现白色空屏1000ms，消除被试者的视觉残留。
（三）建立手机应用界面设计语义数据库
首先对图像呈现阶段的原始脑电信号进行预处理。所述预处理指对各个图像呈现阶段的脑电信号进行预览和去除眼电伪迹，再进行脑电信号分段、基线矫正和数据的叠加平均，最后进行图像样本的脑电信号时域以及频域特征提取，并将处理好的信号脑电发送至语义匹配模型，获取被试者对于该测试样本的脑电信号测试的语义类别。将此图形样本的语义类别连同被试者主观判别的语义分类结果一起发送至语义–脑电信号相似性评估模型进行相似度计算，综合每一位被试的相似度计算结果，得到手机应用界面设计语义数据库，实现在线图像样本检索的预备功能（如图3）。
（四）检索用户需求的手机应用界面
用户需佩戴脑电采集装置，同时构想的对设计师提出的输入风格要求。系统采集此过程脑电信号，然后对数据进行预处理和特征提取，将特征数据发送至语义匹配模型，取得用户对于其构思的脑电信号测试的语义类别，并输入手机应用界面设计语义数据库进行相似度计算，最后将手机应用界面设计语义数据库中与脑电信号相似性最高的10个手机应用界面设计样本作为检索结果，以相似度由高至低的顺序在屏幕上呈现。
本系统通过训练，最终可实现自动识别用户构想界面设计的界面风格。
结语
与现有的界面设计风格输出方法相比，本研究方法基于脑机接口的界面设计风格沟通方法能够在建立手机应用界面设计语义数据库时，将测试样本的脑电信号测试的语义类别与被试者主观判别的语义分类结果融合并进行相似度计算，能够合理评估被试的脑电信号测试和主观语义判别，建立更为可靠的手机应用界面设计语义数据库。通过实本研究提出的方法，投资甲方只需要在脑中构思其需要的界面设计风格，系统便能检索出与构想脑电信号相似性最高的10个手机应用界面设计样本，对于甲方表达其需求的界面设计风格有独特的作用和价值。
参考文献
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[3] 訾晨光，王婧菁 . 基于情境认知研究的产品设计 [J] . 设计 ， 2014 (2) :181-182
[4] 曹晓丽，陈立文，王颖振等 . 基于沟通过程模式的项目利益相关者沟通效能评价研究 [J] . 天津大学学报（社会科学版）， 2013 ，15 (6) :519-524
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