1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 4
1.3 课题研究内容 10
1.4 本书撰写安排 12
1.5 本书结构 13
本章小结 14
2 基于认知负荷的信息编码机理分析 15
2.1 信息编码研究 15
2.1.1 信息编码过程 15
2.1.2 设计信息编码 16
2.1.3 大脑信息解码 18
2.2 认知负荷的产生原因及原理 22
2.2.1 概念的提出 22
2.2.2 认知负荷的影响因素 23
2.2.3 认知负荷的分类及特性 24
2.3 人机界面认知负荷的结构 25
2.3.1 注意和记忆与认知负荷的关系 25
2.3.2 基于认知阶段资源消耗的认知负荷 26
2.3.3 人机界面认知负荷的层次结构 27
2.3.4 人机界面认知负荷与设计元素的关系 28
2.4 现有控制认知负荷的信息编码手段 32
2.4.1 信源编码 33
2.4.2 设计层信道编码 33
2.4.3 显示层信道编码 33
2.4.4 大脑层信道编码 33
2.4.5 信宿编码 34
2.5 认知负荷的均衡策略 34
2.5.1 人机界面认知负荷失衡问题 34
2.5.2 认知负荷的均衡基础和原理 37
2.5.3 均衡认知负荷的信息编码方法 38
2.5.4 均衡认知负荷的信息编码总体架构 42
本章小结 44
3 基于时间压力的信息编码研究 45
3.1 概述 45
3.2 时间压力 47
3.2.1 时间压力的影响 47
3.2.2 时间压力的水平 47
3.3 时间压力的获取 48
3.3.1 传统的时间压力获取方法 48
3.3.2 生理技术获取方法 48
3.3.3 获取时间压力水平的实验研究 49
3.4 均衡时间压力的认知容量实验 51
3.4.1 视觉认知容量的研究现状 51
3.4.2 实验方法 51
3.4.3 实验材料 52
3.4.4 实验程序 53
3.5 实验结果和分析 54
3.5.1 视觉认知绩效和反应时分 54
3.5.2 视觉认知容量分析 55
3.5.3 编码方式与视觉认知容量/速度之间的关系 56
3.5.4 实验结果验证分析 57
3.5.5 实验结论 58
本章小结 58
4 基于感知分层的信息编码研究 59
4.1 概述 59
4.2 感知分层方法的理论基础 59
4.2.1 时间相关性原理 59
4.2.2 注意捕获理论 60
4.2.3 辨别任务范式 61
4.3 信息编码与视觉感知分层 61
4.3.1 颜色编码与视觉感知分层 61
4.3.2 形状编码与视觉感知分层 63
4.4 颜色编码的层次性感知实验 64
4.4.1 实验方法 64
4.4.2 实验内容 65
4.4.3 实验程序 65
4.4.4 实验结果和分析 67
4.4.5 验证实验 71
4.4.6 实验结论 72
4.5 形状编码的注意捕获实验 73
4.5.1 实验方法 73
4.5.2 实验内容 73
4.5.3 实验程序 76
4.5.4 实验结果和分析 77
4.5.5 实验讨论 86
4.5.6 实验结论 88
本章小结 89
5 基于感知次序的信息编码研究 90
5.1 概述 90
5.2 感知次序方法的理论基础 91
5.2.1 时空接近性原理 91
5.2.2 空间构型原则 91
5.2.3 背景线索效应的视觉搜索范式 92
5.3 信息编码与视觉感知次序 93
5.3.1 布局编码与视觉感知次序 93
5.3.2 可视化结构编码与感知次序 94
5.4 布局编码的感知实验 96
5.4.1 实验方法 96
5.4.2 实验目标 97
5.4.3 实验内容 97
5.4.4 实验数据分析 100
5.4.5 实验讨论和结论 110
5.5 可视化结构编码的感知实验 115
5.5.1 实验方法 115
5.5.2 实验目标 116
5.5.3 实验内容 117
5.5.4 实验数据分析 118
5.5.5 实验讨论和结论 127
本章小结 129
6 均衡认知负荷的信息编码方法 130
6.1 均衡认知负荷的信息编码层次结构 130
6.2 均衡认知负荷的信息编码原则 131
6.2.1 信息过滤原则 132
6.2.2 信息凸显原则 132
6.2.3 构建视觉感知的结构化和层次化 133
6.2.4 构建视觉感知的次序化和整体化 134
6.3 视觉感知分层编码方法 135
6.3.1 方法原理 135
6.3.2 层次性认知和层次化意义 136
6.4 视觉感知次序编码方法 137
6.4.1 方法原理 137
6.4.2 一致性认知和次序化意义 138
6.5 基于感知分层的人机界面颜色辅助设计原型开发 139
6.5.1 色彩的感知分层 140
6.5.2 系统功能分析 140
6.5.3 系统应用分析 141
6.5.4 程序技术平台 142
6.5.5 原型系统的操作步骤 145
本章小结 150
7 专题界面设计与眼动实验分析 152
7.1 概述 152
7.2 专题界面设计 152
7.2.1 概念层次特征及任务流程 152
7.2.2 信息层的信息架构模式 154
7.2.3 信息层到视觉层的映射 156
7.2.4 视觉层导航结构设计 158
7.2.5 界面设计方案 160
7.3 专题界面眼动评估实验 162
7.3.1 实验设备及环境 162
7.3.2 实验材料及被试 162
7.3.3 实验任务 163
7.3.4 实验程序 164
7.3.5 实验1数据处理和分析 165
7.3.6 实验2数据处理和分析 169
7.3.7 实验结论 172
本章小结 174
8 总结和展望 175
8.1 总结 175
8.2 后续工作展望 177
附录A 华东四省一市汽车4S店GIS软件监控系统原型设计方案 178
附录B 实验数据 188
附录C Aesthete人机界面颜色辅助设计软件说明书 204
参考文献 206