人机工程学-视觉

人机工程学标准：
人机工程学标准是一个跨学科的领域，涉及心理学、生理学、人体测量学、工程学等多个学科。

其目的是确保人机系统能够高效、安全地工作，并使人在操作过程中感到舒适和满意。

以下是一些常见的人机工程学标准：
1.人体测量数据：人机工程学需要应用人体测量数据来设计适合人类使用的产品和环
境。

例如，座椅的高度、显示器的位置和大小、控制器的操作方式等都需要根据人体测量数据来设计。

2.人体生理特性：人机工程学需要考虑人体的生理特性，例如人体的肌肉力量、骨骼
结构和运动能力等。

这些特性决定了人在操作过程中能够承受的负荷和动作范围，从而影响产品的设计。

3.感知和认知特性：人机工程学需要考虑人的感知和认知特性，例如视觉、听觉、触
觉、记忆和思维等。

这些特性决定了人在操作过程中的反应速度和准确性，从而影响人机系统的性能。

4.安全性和可靠性：人机工程学需要考虑产品的安全性和可靠性，确保产品在使用过
程中不会对人的健康和安全造成危害。

例如，产品的材料、结构和功能都需要经过严格的安全评估和测试。

5.环境和设施：人机工程学需要考虑环境和设施的设计，确保人在适宜的环境中工作
和生活。

例如，室内温度、照明、噪音和空气质量等都需要根据人的需求来设计和调节。

6.可用性和可维护性：人机工程学需要考虑产品的可用性和可维护性，确保人在使用
过程中能够方便地操作和维护产品。

例如，产品的操作界面、维修保养方式和存储方式等都需要经过精心的设计。

名词解释：1、简述人机工程学定义一般定义：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。

人机工程学：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。

2、视野及分类指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。

分水平视野（单视野/双视野）和垂直视野3、视觉的暗适应与明适应人眼随视觉环境中光亮度的变化而感受性发生变化的过程4、反应时间反应时间（ RT）:又称为反应潜伏期，它是指刺激和反应的时间间隔。

5、人体测量学它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。

6、法兰克福平面法兰克福平面是通过左右耳的耳屏及右眼眶下缘的水平平面8.知觉的恒常性：知觉的条件在一定的范围内发生变化，而只觉得印象却保持相对不变的特性。

9.分布：人体尺寸按一定频率出现。

10.日光系数：在云层覆盖天空时或者在阴影处进行的。

室内光强度于室外光强度之比。

11.目眩：进入人眼的光量过大，使视网膜的感受性不能适应。

12.照度：是指落在物体表面的光通量。

13.系统：相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。

14.余觉：刺激取消后，感觉可以存在极短时间。

15.适应：感觉器官经持续刺激一段时间后，在刺激不变的情况下感觉会逐渐减小以致消失的现象。

16.暗适应：当人从亮处进入暗处时，刚开始看不清物体，而需要经过一段适应的时间后，才能看清物体，这种适应过程称为暗适应。

17.明适应：与暗适应情况相反的过程称为明适应。

18.听阈：在最佳的听闻频率范围内，一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强Imin。

19.痛阈：对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强Imax。

《人机工程学》教学大纲第一部分课程简介一、课程的性质和教学目标（一）性质：人机工程学是环艺设计专业职业技术课，是一门艺术也是一门科学，其艺术性体现于它的审美价值，科学性体现在它的实用价值。

建筑的内部空间主要为人所使用，它几乎所有部分都与人类的活动有关。

（二）目标：1.通过系统介绍人与室内空间环境的各种作用关系，使学生了解人体工程学的主要功能。

2.并能根据人的体能结构、心理形态和活动需要等综合因素，充分运用科学的方法，做出合理的室内空间和设施家具的设计。

3.最终达到使人在室内的活动高效、安全和舒适的目的。

二、课程的基本内容本课程主要包括：人机工程学概论、人体测量数据的处理与应用、人的感知与反应特征、人的心理特征、人的作业特征、显示器与控制器的设计与布局、作业空间与作业环境设计、人机系统总体设计，典型的人机系统设计以及人机工程学应用范例。

三、先修课程及后续课程（一）先修课程：无（二）后续课程：《商业空间设计》《办公空间设计》《景观及设施设计》等。

第二部分课程教学总体安排一、学时及学时分配（一）课程总学时：36学时（二）学时分配如下（其中理论28学时，占总学时77.8%；实训8学时，占总学时22.2%）：二、推荐选用教材意见及要求（一）学生用教材：1.《人体工程学与室内设计》主编：刘盛璜出版社：中国建筑工业出版社出版时间：2004年1版2.《室内人体工程学》主编：张月出版社：中国建筑工业出版社出版时间：2005年2版（二）教师用教参：1．《工业设计人机工程》主编：阮宝湘、邵祥华出版社：机械工业出版社出版时间：2005年1版三、开设本课程需要的教学环境、设备条件及学生基础条件的说明。

（一）教学环境、设备条件开设本课程需多媒体教室、手绘教室。

（二）学生学习该课程应具备的知识能力具备生物、美学的初级知识；能对人体测量数据进行正确统计分析。

四、考核（一）考核方案见考试试卷（二）考核成绩计算（平时成绩占40﹪、考试成绩占60﹪）（三）考核的形式：人体工程学知识点（随堂）第三部分课程教学内容及教学要求一、人机工程学概论（一）人体工程学与室内设计（1）人体工程学的定义及应用范围。

人机工程学1、人机工程学的定义：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。

因此，人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。

2、发展史（阶段和时间）：第一阶段，经验人机工程学（20世纪初—二战前，美国学者F.W.泰罗首创新管理方法和理论）；第二阶段，科学人机工程学（二战期间---20世纪50年代末）；第三阶段，现代人机工程学（20世纪60年代）3、人机工程学研究的内容：1）人的特性研究；2）机器特性研究；3）环境的特性研究；4）人—机关系的研究；5）人—环境的研究；6）机—环境的研究；7）人—机—环境系统性能的研究；对于工业设计师：1）人体特性的研究（对象：在工业设计中与人体有关的问题）；2）工作场所和信息传递装置的设计（包括：工作空间设计、座位设计、工作台或操作台设计、作业场所的总体布置）；3）环境控制（照明、微小气候、噪声、振动）和安全保护设计；4）人机系统的总体设计；4、目前常用的研究方法有：1）观察分析法（瞬间操作分析法、知觉与运动信息、动作负荷、频率、危象、相关）；2）实测法；3）实验法；4）模拟和模型实验法；5）计算机数值仿真法；第二章人体测量与数据应用1、人体测量的基本术语：（1）、被测者姿势：1）立姿2）坐姿；（2）、测量基准面：1）矢状面；2）正中矢状面（将人体分成左、右对称两面）；3）冠状面（分成前、后两面）；4）横断面（分成上、下两面）；5）眼耳平面。

（3）测量方向：1)在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。

2)在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。

3)在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。

4）对于上肢，将挠骨侧称为挠侧（前臂大拇指一侧），将尺骨侧称为尺侧（前臂小指一侧）。

安全人机工程学人的生理特征1. 简介安全人机工程学是一门关注于人类与计算机系统之间交互以及人类在使用计算机系统过程中的安全性的学科。

安全人机工程学人员主要研究与设计能够提高用户体验和保护用户信息的人机界面。

在这一过程中，了解和考虑用户的生理特征是至关重要的。

本文将介绍安全人机工程学人员需要了解的几个重要的生理特征。

2. 生理特征2.1 视觉特征视觉是人类最重要的感知方式之一，也是人机交互中最常用的输入方式。

安全人机工程学人员需要了解用户的视觉特征，以便设计出更符合人眼视觉习惯的界面，提高用户的使用体验。

一些常见的视觉特征包括：•视力敏感度：人的视力敏感度会随着年龄的增长而下降，因此在设计界面时需要注意合理利用对比度和颜色，以保证在不同年龄段用户之间的可读性。

•视野范围：了解用户的视野范围有助于设计更加合理的布局和可见性的元素，避免重要信息被忽略或难以察觉。

2.2 音频特征音频作为人机交互的一种重要方式，也需要考虑用户的听觉特征。

安全人机工程学人员可以通过了解用户的听力能力和听觉频率范围来设计更适合的声音提示和反馈。

一些常见的音频特征包括：•听力敏感度：人们的听力敏感度在不同年龄和频率下都会有所不同，因此在设计音频提示时需要在合适的频率范围内。

•噪音容忍度：了解用户对噪音的容忍度有助于在设计过程中避免过于刺耳的音效，以提高用户舒适度和满意度。

2.3 手部特征手部是人机交互中最常用的工具，了解用户的手部特征可以帮助设计更符合人手操作习惯的界面和输入方式。

一些常见的手部特征包括：•握持力和灵巧度：了解用户的握持力和灵巧度有助于设计更适合用户操作的按钮和控件大小。

•反应时间：了解用户的手部反应时间可以帮助设计出合理的交互界面，以降低用户的误触几率。

3. 总结安全人机工程学人员在设计人机界面时需要考虑用户的生理特征，以提高用户的使用体验和操作效率。

视觉、音频和手部特征是其中几个重要的方面。

通过了解用户的视觉敏感度、听力敏感度、手部握持力和灵巧度等特征，可以设计出更符合用户习惯和需求的界面和交互方式。

视觉、听觉刺激反应实验_安全人机工程学一、实验目的通过光对人眼的刺激，测试人的视觉通道受光刺激的反应快慢;通过声音对耳的刺激，测定听觉通道受声音刺激的反应快慢。

在安全人机工程学中，反应时间参数可用于人机系统的设计，缩短反应时间，提高效率，避免失误。

二、概述反应时间，又称反应潜伏期，它是指刺激和反应的时间间距，是人体完整的反应过程所需的时间，它从刺激使感官感受，经神经系统传输、加工和处理，传给肌肉而作用于外界，这些过程都需要进间，其总和就是反应时间，简称“反应时”。

反应时等于知觉时加上动作时。

听觉和知觉时一般为0.115-0.185S;视觉时一般为0.188-0.206S。

各运动器官的动作时也不同:左手0.144S、右手0.147S、右脚0.174S、左脚0.179S，手的反应比脚的反应快。

经过一定练习后，光的简单反应时一般为0.2-0.25S，再后可能会降至0.2S以下，但无论如何练习不能减至0.15S 以下。

一般期待反应时比简单反应时要长2-3倍。

选择时要比简单反应长0.0201-0.2S。

影响反应时间的因素众多，主要有:适应水平、准备状态、练习数、动机、年龄因素和个体差异、酒精和药物作用等。

三、实验仪器简介:该实验采用BD-II-501A型声光反应测定仪。

1、最小反应时间:0.01秒;2、最大反应时间:99.99秒;3、最大累计反应时间:显示99次，计算655.35秒;4、最大反应次数:显示99，计算255次;5、最大存储实验数据:声16次，光16次;6、具有实验数据平均及打印输出功能;7、最大平均反应时间:9.99秒;8、配用耳机型号为:立体声耳机EL-1;9、配有手反应键声、光各1个;10、电源:交流220伏;本仪器的功能指示由前后两个板组成(如图1所示)。

前面板为主控制面板，后面板为被试观察面板。

图1BD-II-501A型声光反应测定仪面板示意四、实验步骤(一)准备1、主试将两个反应键分别插入后面板上的“声”和“光”插座之中，令被试左右手各持一个按键，并记住哪一只手持的是什么键。

人机工程学1、人机工程学的定义：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。

因此，人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。

2、发展史（阶段和时间）：第一阶段，经验人机工程学（20世纪初—二战前，美国学者F.W.泰罗首创新管理方法和理论）；第二阶段，科学人机工程学（二战期间---20世纪50年代末）；第三阶段，现代人机工程学（20世纪60年代）3、人机工程学研究的内容：1）人的特性研究；2）机器特性研究；3）环境的特性研究；4）人—机关系的研究；5）人—环境的研究；6）机—环境的研究；7）人—机—环境系统性能的研究；对于工业设计师：1）人体特性的研究（对象：在工业设计中与人体有关的问题）；2）工作场所和信息传递装置的设计（包括：工作空间设计、座位设计、工作台或操作台设计、作业场所的总体布置）；3）环境控制（照明、微小气候、噪声、振动）和安全保护设计；4）人机系统的总体设计；4、目前常用的研究方法有：1）观察分析法（瞬间操作分析法、知觉与运动信息、动作负荷、频率、危象、相关）；2）实测法；3）实验法；4）模拟和模型实验法；5）计算机数值仿真法；第二章人体测量与数据应用1、人体测量的基本术语：（1）、被测者姿势：1）立姿2）坐姿；（2）、测量基准面：1）矢状面；2）正中矢状面（将人体分成左、右对称两面）；3）冠状面（分成前、后两面）；4）横断面（分成上、下两面）；5）眼耳平面。

（3）测量方向：1)在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。

2)在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。

3)在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。

4）对于上肢，将挠骨侧称为挠侧（前臂大拇指一侧），将尺骨侧称为尺侧（前臂小指一侧）。

人体感知与信息处理感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的反映，因此既具客观性又具主观性。

人的主要感觉器官包括眼、耳、鼻、舌、皮肤，对应的感觉分别是视觉、听觉、嗅觉、味觉和肤觉。

此外，人对自身也有感觉、称为内部感觉。

光作用于视觉器官，使其感受细胞兴奋，其信息经视觉神经系统加工后便产生视觉。

其形成过程为：光线一角膜一瞳孔一晶状体(折射光线)—玻璃体(固定眼球)—视网膜（形成物像)--视神经(传导视觉信息一大脑视觉中枢(形成视觉)。

通过视觉，人可以感知外界事物的大小、形状、明暗、颜色、动静。

视觉是人最重要的感觉，至少有80%以上的外界信息经视觉获得。

视觉的优势是：可在短时间内获取大量信息；可利用颜色和形状传递性质不同的信息；对信息敏感，反应速度快；感试范围广，分辨率高；不容易残留以前刺激的影响。

但也存在容易发生错视和容易疲劳等缺点。

视觉机能是视觉器官毒客观事物识in能力的总称·包括视角、视力、视野、对比感度、颜色辨认等视角是观察物体时。

从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在射入眼球时的相交角度，视角a的大小与观察距离L和被看物体上两端点的直线距离D有关。

眼睛能分辨被看物体最近两点的视角，称为临界视角，正常眼的临界视角约为1'。

说明视力越好。

应用国际标准视力表远视力表检测，司际正常视力标准规定为1.0(用标准对数视力表检查时为5.0)，即临界视角为1'。

视力随着照度、背景亮度和物体与背景的对比度的增加而增大，随年龄的增加而下降。

注视野和动视野3类。

静视野是指在头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的范围。

注视野是指在头部固定、而转动眼球注视某一中心点时所见的范围。

动视野是指头部固定而自由转动眼球时的可见范围。

在人的3种视野中，注视野范围最小，以减少人眼的疲劳。

不同颜色对眼的刺激能引起感觉的范围也不同，称为颜色视野，白色的视野最大，其次是黄、蓝、红、绿等(图2.14)。

（小字）在垂直平面的视野是：假定标准视线是水平的，定为0°，则最大视区为视平线以上50°和视平线以下70°。

幻灯片1幻灯片2第二章展示设计的基本原理——2.2人体工程学主讲教师：林端端幻灯片3目录幻灯片4目录幻灯片52.2.3 人体工程学的应用2、视觉●视觉是人类最重要的感知能力，展示中的信息传达功效主要取决于人的视觉因素。

●因此，有必要了解、研究人的视觉特征，并将其应用于展示设计中。

幻灯片62.2.3 人体工程学的应用2、视觉（1）视野●指人的头部与眼球处于固定状态时所看到的空间范围。

视野包括一般视野和色觉视野两种形式。

●一般视野是指人眼视觉在1.5º左右（水平或垂直方向），其分辨能力最强。

●由此可见，人眼的最佳视觉区域是有限的。

幻灯片72.2.3 人体工程学的应用2、视觉尺度（1）视野●人的色感是由光线的不同波长对视网膜不同刺激产生的，人眼识别不同颜色的机能称之为色觉。

●白色视野最大，其次为黄、蓝，绿色最小。

●色觉视野与被视对象的颜色和其背景衬色产生的对比有关。

幻灯片82.2.3 人体工程学的应用2、视觉尺度（2）视角●指被视物的两端点光线投入眼球时的相交角度，与视距和所视物体两点距离有关。

●人的视角横向（左右）和纵向（上下）一般在60º，视角是展示设计中确定不同视觉形象尺寸大小与尺寸标准的重要标准之一。

幻灯片92.2.3 人体工程学的应用2、视觉尺度（2）视角●人眼的中心视角10º范围内是最佳视区，人眼识别能力最强。

●人眼的中心视角20º范围内是瞬息视区，可在较短时间内识别物象。

●人眼的中心视角30º范围内是有效视区，需要集中精力才能识别物象。

●人眼的中心视角120º范围内为最大视区，处于此视区边缘的物象，需要投入相当注意力才能识别清晰。

●人若将头部转动，最大视区范围可扩展到220º左右。

幻灯片102.2.3 人体工程学的应用2、视觉尺度（3）视距●指观者眼睛到被视物之间的距离，一般为展品尺度的1.5～2倍为好。

●人们观察手表、首饰之类的精细小巧物品，视距自然要近，而观看较大的物品，也要退到其尺度2～4倍距离才能看到全貌。

人体工学视觉范围
人体工学视觉范围是一个研究人类视觉系统与人体工程学相结合的领域。

通过了解人类视觉系统的特点和原理，可以设计出更符合人体需求的产品和环境，提高人们的生活质量和工作效率。

人体工学视觉范围的研究内容涉及到人眼对光的感知、颜色识别、空间感知、深度感知等方面。

人眼是感知光的重要器官，它对光的亮度、颜色和方向都有很高的敏感度。

在设计产品或环境时，要考虑到光的照明强度和角度，以及颜色的搭配和对比度，以使人眼能够更轻松地感知和识别。

人体工学视觉范围还研究了人眼对空间和深度的感知。

人眼通过双眼视差和焦距调节来感知物体的距离和深度。

在设计产品或环境时，要合理安排物体的位置和距离，使人眼可以轻松地感知和判断物体的位置和距离。

在人机交互的设计中，人体工学视觉范围也起到了重要的作用。

通过合理设计界面的布局、字体的大小和颜色，可以促使人眼更轻松地阅读和理解信息。

同时，还可以通过动画和图标等方式来吸引人眼的注意力，提高用户的体验和满意度。

在建筑设计中，人体工学视觉范围也有着广泛的应用。

通过合理设计建筑物的外观、窗户的位置和大小，可以使人眼感受到舒适的视觉体验。

同时，还可以通过透明材料和采光设计来提供充足的自然
光线，减少眼睛疲劳和视觉不适。

人体工学视觉范围的研究对于设计更符合人体需求的产品和环境具有重要意义。

通过深入了解和应用人类视觉系统的特点和原理，可以提高人们的生活质量和工作效率，创造更加人性化的生活和工作环境。