藝術(shù)與科學-圖形化的需求 -開發(fā)合適的軟件，以幫助實現(xiàn)人機界面
2015-08-17 17:24:00 n作者 Gordon Lunn ，FTDI Chip
人機界面(HMI)在現(xiàn)代科技中已是一個越來越重要的一部分, 它能為設(shè)備制造商們提供與他們的競爭對手之間的差異化。然而要開發(fā)有質(zhì)感的人機界面時常會遇到相當大的挑戰(zhàn)。像開發(fā)時間限制和缺乏足夠的工程資源等因素都要考慮在內(nèi)。此外還需要許多專業(yè)相關(guān)的知識才可達成。
傳統(tǒng)人機界面需要開發(fā)大量的程序代碼。這意味著，工程師將決定最後的開發(fā)成果，這些軟件工程師們用復雜的代碼把屏幕上的顯示元素一一勾勒。問題是，盡管這樣的結(jié)果從這些專業(yè)程序開發(fā)的技術(shù)的角度來是合理的，但是，當討論到最後生產(chǎn)的人機界面從直觀上看是否符合預期的時候，時常會引發(fā)爭議。
電子產(chǎn)品若能有一個結(jié)構(gòu)清晰，視覺上有吸引力的人機界面，將能帶來很大的好處。越容易操控產(chǎn)品設(shè)備的人機界面，將得到越大的投資的回報。不但生產(chǎn)力會有效提升，減低對操作者所需的訓練，產(chǎn)生錯誤的機率也會降低。相反，實現(xiàn)不良的人機界面子系統(tǒng)可能會影響系統(tǒng)的性能，容易造成混亂，不但減慢完成任務(wù)所需時間，還降低吞吐量和增加錯誤可能性。這凸顯了人機介面的價值，也這就是為什么純粹將其放置在工程的領(lǐng)域里并不總是可取的。
現(xiàn)代人機界面的建設(shè)并不是真正的有關(guān)代碼的編寫。它是關(guān)乎于得到極大化的可用性—包括各種特點的訪問，并盡可能有效地進行。一般需要考慮以下：
· 怎么設(shè)置菜單，以便它們可以迅速導航
· 把按鈕定位在觸摸屏顯示器的哪個位置，以便操作人員可以用最簡便的方法快速的去激活它們。
· 識別出其中可能有混淆的來源以及如何解決它們
這意味著需要具備了解使用著需求，并了解他們的習性。相對于普通軟件工程師來說，這是截然不同的技能。其結(jié)果是不需要強大的技術(shù)背景。換言之，這樣的工作內(nèi)容應該不需要以任何一種型態(tài)依賴於復雜的程序碼編寫。
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圖一：截圖顯示在運行的EVE屏幕設(shè)計器
人機界面的需求日益在成長，反映在不同角色下會有不同的觀點，一方面是從工程專業(yè)人員的角度來看，而另一方面則是從平面設(shè)計專業(yè)人員的標準。而專門開發(fā)人機介面的軟件將會呈現(xiàn)比編碼更靈活的機制，并在需要時可輕松地調(diào)節(jié)人機界面設(shè)計，來添加新的功能。考慮到這一點，FTDI的工程師團隊著手開發(fā)關(guān)于創(chuàng)建工具鏈的圖形化工具，來支持該公司的嵌入式視頻引擎（EVE）圖形控制器平臺。EVE畫面編輯器是一個具有復雜的內(nèi)涵但卻高度直觀的開發(fā)工具，適用于Windows操作系統(tǒng)（Windows 7和以上）。它有利于下一代支持高復雜度的人機界面的建筑。利用其完全可視化的方法，讓非技術(shù)背景的開發(fā)者也可容易上手。這意味著，平面設(shè)計人員可以更關(guān)注於人機界面的美觀和操作可用性，而不用花時間在研究如何去開發(fā)。
EVE已經(jīng)在嵌入式系統(tǒng)中看到相當大的驅(qū)動力，透過簡化的HMI架構(gòu)并使用完全不同的方法在屏幕上具體實現(xiàn)。這使得在硬件的元件數(shù)量，電路板空間利用率和整體成本顯著下降。
EVE并通過其創(chuàng)新的面向?qū)ο蟮姆椒奢p松達成圖像的渲染和動畫效果并以逐行（1/16像素的分辨率），而不是逐像素，從而大大降低了支持數(shù)據(jù)存儲和帶寬要求。
從本質(zhì)上說，EVE屏幕設(shè)計采用了這種基于對象的方法的優(yōu)勢。有了這個簡單易用的開發(fā)軟件，用戶可用不同的對象來組成人機界面。這些對象可以是幾何（圓形，方形，三角形等），或更復雜的預編程的小部件（按鈕，撥號盤，鐘表，壓力表，滑塊，滾動條，文本框等），其是由多個已匯聚的多個原始對象組成的。
通過軟件，用戶可以連結(jié)特定的EVE設(shè)備。然后通過選擇并放置指定的EVE對象在屏幕上，他們可以通過拖曳和下拉過程中來建構(gòu)人機界面。用戶可以定義物體的形狀和大小丶改變它們的顏色丶添加文本…等等。對象可以被根據(jù)需要的層次設(shè)置向前拉或像後推。軟件并帶有一個可調(diào)節(jié)的網(wǎng)格可用以輔助定位/取向。有提供編輯控件屬性的說明（鎖定和解鎖他們的需要）。此外，可以放大/縮小對象，并將它們組合在一起。
嵌入式工程師可以依照規(guī)格，配合需要的芯片來產(chǎn)生工作所需的整個系統(tǒng)中的代碼，并進而專注于自己的核心競爭力。最後，他們可以跳脫人機界面的外觀，以及如何實現(xiàn)的這些底層問題。
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