盧兆麟，張 悅，成 波，李升波，F(xiàn)ritz Frenkler

(1.合肥學(xué)院設(shè)計(jì)藝術(shù)系，合肥 230601; 2.清華大學(xué)，汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084;3.合肥工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，合肥 230009; 4.慕尼黑工業(yè)大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系，德國(guó)慕尼黑 80805)

2016046

基于風(fēng)格特征的汽車造型認(rèn)知機(jī)制研究*

盧兆麟1,2，張 悅3，成 波2，李升波2，F(xiàn)ritz Frenkler4

(1.合肥學(xué)院設(shè)計(jì)藝術(shù)系，合肥 230601; 2.清華大學(xué)，汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084;3.合肥工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，合肥 230009; 4.慕尼黑工業(yè)大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系，德國(guó)慕尼黑 80805)

本文中對(duì)用戶的汽車造型認(rèn)知機(jī)制進(jìn)行研究。首先闡述了基于風(fēng)格特征的汽車造型知識(shí)本體，在此基礎(chǔ)上定義了基于特征匹配的汽車造型認(rèn)知模式，并提出了認(rèn)知過(guò)程模型。選取汽車前部造型為樣本，使用Dikablis眼動(dòng)儀進(jìn)行眼動(dòng)跟蹤實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合Likert量表問(wèn)卷調(diào)查對(duì)若干關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：(1)“喜好度”和“識(shí)別度”呈正相關(guān)，識(shí)別度越高的車型越能獲得更多用戶的購(gòu)買意愿；(2)在對(duì)汽車品牌的識(shí)別過(guò)程中，用戶的工作記憶對(duì)造型視覺(jué)信息進(jìn)行處理，并提取長(zhǎng)時(shí)記憶中的車型信息進(jìn)行分析比對(duì)，車輛造型特征設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧視覺(jué)刺激強(qiáng)度和連續(xù)性，從而將短時(shí)記憶轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)時(shí)記憶；(3)汽車前部造型中的典型性和標(biāo)志性特征具有重要的識(shí)別引導(dǎo)作用，能迅速、有效地建立工作記憶與長(zhǎng)時(shí)記憶之間的視覺(jué)信息通道，在設(shè)計(jì)中應(yīng)引起重視；(4)由于“捆綁”機(jī)制與格式塔心理學(xué)的作用，美感的產(chǎn)生更多地依賴于汽車造型的整體效果。

汽車造型；風(fēng)格特征；認(rèn)知機(jī)制；眼動(dòng)跟蹤

前言

近年來(lái)我國(guó)自主汽車企業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但在汽車外觀造型方面，總體而言尚未形成完整的原創(chuàng)設(shè)計(jì)能力，不同程度地存在著模仿或是依賴外方設(shè)計(jì)的問(wèn)題。為了幫助汽車企業(yè)在技術(shù)同質(zhì)化的趨勢(shì)下賦予產(chǎn)品獨(dú)特的形態(tài)以及意象，以提升消費(fèi)者的品牌認(rèn)知并獲得市場(chǎng)區(qū)分，有關(guān)學(xué)者對(duì)于汽車造型的風(fēng)格特征問(wèn)題進(jìn)行了積極研究。文獻(xiàn)[1]和文獻(xiàn)[2]中計(jì)算了外形基因在各風(fēng)格意象中的貢獻(xiàn)率，提出了偏好驅(qū)動(dòng)的SUV外形基因設(shè)計(jì)方法；文獻(xiàn)[3]中以典型汽車產(chǎn)品風(fēng)格為例，針對(duì)產(chǎn)品風(fēng)格進(jìn)化現(xiàn)象與創(chuàng)新設(shè)計(jì)問(wèn)題，提出了產(chǎn)品風(fēng)格歷時(shí)性與共時(shí)性進(jìn)化模型；文獻(xiàn)[4]中提出了一種面向風(fēng)格創(chuàng)新設(shè)計(jì)的汽車形態(tài)特征識(shí)別方法；文獻(xiàn)[5]中以汽車造型設(shè)計(jì)為例，驗(yàn)證了基于產(chǎn)品風(fēng)格認(rèn)知模型的計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)原型系統(tǒng)；文獻(xiàn)[6]中總結(jié)出別克汽車造型風(fēng)格的形狀文法共63條，將其編碼為可重用的設(shè)計(jì)語(yǔ)言；文獻(xiàn)[7]中利用形狀溯源和衍生來(lái)再現(xiàn)風(fēng)格類似的產(chǎn)品造型；文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]中從語(yǔ)法和語(yǔ)義層面進(jìn)行了著名汽車品牌的設(shè)計(jì)風(fēng)格的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)；文獻(xiàn)[10]中研究了沃爾沃貨車前部正面造型的“遺傳”和“變異”的機(jī)制；文獻(xiàn)[11]中提出了以交互式進(jìn)化參數(shù)的形狀文法生成具有連續(xù)性風(fēng)格的產(chǎn)品造型。

總體來(lái)看，目前對(duì)于風(fēng)格特征的研究主要包括以下4個(gè)方面[12]：(1)基于形狀文法的產(chǎn)品風(fēng)格描述與再現(xiàn)；(2)基于感性工學(xué)的產(chǎn)品風(fēng)格與造型要素關(guān)聯(lián)；(3)基于認(rèn)知心理學(xué)的產(chǎn)品風(fēng)格認(rèn)知；(4)基于模式識(shí)別理論的產(chǎn)品風(fēng)格計(jì)算模型。其中，認(rèn)知機(jī)制是一個(gè)重要研究課題。汽車造型的風(fēng)格特征認(rèn)知以用戶為中心進(jìn)行，是用戶對(duì)企業(yè)或產(chǎn)品產(chǎn)生相同或相似認(rèn)同感的心理過(guò)程，那些著名汽車企業(yè)在長(zhǎng)期的歷史發(fā)展中大多已形成了特色鮮明的“家族式”造型風(fēng)格，無(wú)論經(jīng)過(guò)多少更新?lián)Q代，人們總是很容易地將其產(chǎn)品從眾多品牌中認(rèn)出來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中，汽車的造型特征如何被識(shí)別、用戶頭腦中的意象如何被“喚起”，現(xiàn)有研究對(duì)此尚未涉及。本文中將面向汽車造型，通過(guò)眼動(dòng)跟蹤實(shí)驗(yàn)和Likert量表問(wèn)卷對(duì)風(fēng)格特征的認(rèn)知機(jī)制進(jìn)行研究，為自主企業(yè)規(guī)劃和形成自身的風(fēng)格特征提供參考依據(jù)。

1 基于風(fēng)格特征的汽車造型認(rèn)知模型

1.1 基于風(fēng)格特征的汽車造型知識(shí)本體

對(duì)于汽車設(shè)計(jì)而言，風(fēng)格特征是借由不同的文法將一系列元素加以表現(xiàn)的形式，其中包含了人對(duì)物的理解和對(duì)美的認(rèn)知。汽車風(fēng)格特征既含有造型元素、造型規(guī)則的內(nèi)容，又包括感性意象的內(nèi)容，由于設(shè)計(jì)師在進(jìn)行新車型開發(fā)時(shí)，會(huì)從以往的產(chǎn)品中尋找風(fēng)格特征，以推理的方式進(jìn)行新的創(chuàng)意，這就導(dǎo)致了汽車風(fēng)格特征的繼承、再現(xiàn)和創(chuàng)新。

文獻(xiàn)[13]中英國(guó)著名學(xué)者Polanyi根據(jù)知識(shí)能否被清晰地表述和有效地轉(zhuǎn)移，把知識(shí)分為“顯性知識(shí)(explicit knowledge)”和“隱性知識(shí)(implicit knowledge)”。其中，隱性知識(shí)又包括兩個(gè)層面：一是“技術(shù)”層面，例如非正式和難以明確的技能或手藝，可以將其稱之為“訣竅”(know-how)；另一個(gè)是“認(rèn)知”層面，例如理想、信念、價(jià)值觀、領(lǐng)悟、情感和心智模式等，這個(gè)層面影響人們對(duì)周圍世界的感受方式[13]。

根據(jù)Polanyi的知識(shí)理論，本文中將汽車造型風(fēng)格特征劃分為“顯性”和“隱性”。幾乎所有物理層面的風(fēng)格特征包括形態(tài)、色彩、材質(zhì)、肌理和它們的構(gòu)成法則等，可以看作是顯性的，如寶馬汽車前臉造型的雙腎性進(jìn)氣格柵、銳利的前眼大燈、流線造型；而大部分精神層面的風(fēng)格特征如意象感知、情感體驗(yàn)、品牌內(nèi)涵等則是隱性的，如寶馬汽車所傳遞的感性意象：動(dòng)感、高貴、有力、勇往直前等。綜上所述，本文對(duì)汽車造型領(lǐng)域內(nèi)的風(fēng)格特征和相互之間關(guān)系的知識(shí)本體(ontology)進(jìn)行形式化表達(dá)如下。

定義1.用巴科斯范式(Backus-Naur form, BNF)描述關(guān)于汽車的風(fēng)格特征為

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