張迪婧 侯增選 肖揚

摘要：為滿足眼鏡用戶多樣化、差異化、模糊性的審美偏好與感性需求，提出一種基于感性工學的眼鏡設計方法，采用主成分分析法、因子分析法、聚類分析法將眼鏡感性意象歸納為風格意象，并對造型及CMF設計要素分別與風格意象進行關聯(lián)性分析。構建了眼鏡美學設計要素與風格意象之間的映射關系。為眼鏡及其他產(chǎn)品設計開發(fā)過程中的美學表現(xiàn)提供了切實可行的設計方法。

關鍵詞：審美偏好感性需求感性工學造型設計CMF設計風格意象

中圖分類號：TB472

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2021）01-0114-04

引言

產(chǎn)品的造型、色彩、材質等設計要素共同塑造了產(chǎn)品的美學特征，通過在視覺、觸覺等方面帶給用戶直觀的感受，加深用戶對產(chǎn)品的理解，引發(fā)情感共鳴。眼鏡作為日常消費品，能給特定人群的眼睛帶來某種有利特性的使用功能已不再是消費者單一的需求，逐漸成為能夠表達情感、彰顯個性的面部裝飾產(chǎn)品。因此，探究眼鏡美學設計要素與用戶感覺特性之間的關系，對眼鏡產(chǎn)品設計重點的選擇至關重要。

一、理論概述

（一）感性工學

感性工學通過對用戶感性意象需求分析，將用戶提出的模糊的、不確定的復雜感性意象采用工學手段進行整理、分析，轉化為定量的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)產(chǎn)品設計要素的轉譯”。常見的研究方法包括語義差分法（SD法）、感性工學系統(tǒng)構建、調(diào)查實驗法等【2】。田正清等【2】在感性工學的基礎上建立造型語義空間，運用主成分分析和多重線性回歸相結合的方法，得出各感性需求與自行車整體造型評價之間的關系。蘇建寧等【3】將感性工學與神經(jīng)網(wǎng)絡結合，建立了感性意象與設計參數(shù)之間的非線性對應關系。宋明亮等面向房車內(nèi)飾造型審美訴求，采用因子分析與聚類分析方法建立房車內(nèi)飾設計風格語義詞匯與CMF設計元素的關聯(lián)映射，獲取本土用戶對不同風格的房車內(nèi)飾CMF審美偏好數(shù)據(jù)。由于產(chǎn)品的感性意象是不同設計要素綜合作用的結果，因此需對影響感性意象的要素進行綜合探究。此外，部分感性意象形容詞較抽象，容易造成用戶理解偏差，不適宜直接用于產(chǎn)品設計要素的描述，因此需對感性意象詞匯進行特征歸納，形成易于描述和理解的詞匯。

（二）CMF設計

CMF設計是設計師基于對色彩（Color）、材料（Material）、工藝（Finishing）的認知，對產(chǎn)品外觀進行再設計的過程。CMF作為產(chǎn)品設計的重要要素和用戶情感體驗的重要載體，為設計師與消費者架起了溝通的橋梁【5】。CMF以美學為基礎，創(chuàng)新為準則，依托工程學技術方法，制定色彩、材料及工藝相結合的產(chǎn)品設計策略，真正做到設計創(chuàng)意到現(xiàn)實產(chǎn)品的轉化【6】。目前，國內(nèi)外對CMF的研究主要集中在汽車、家電、手機等電子產(chǎn)品領域，如國外的蘋果、三星、西門子、LG、MaterialConnexion、MOTO、Tesla、IDEO、WGSN等企業(yè)均設有專門的CMF數(shù)據(jù)庫或實驗室，國內(nèi)小米、華為、海爾、海信、格力、美的、科沃斯等企業(yè)也相繼成立CMF部門。CMF設計在豐富產(chǎn)品形象、延長生命周期上起到了重要作用，有助于產(chǎn)品系列化、品牌化發(fā)展，提升產(chǎn)品的附加價值及市場競爭力。

二、基于感性工學的眼鏡造型風格意象研究

產(chǎn)品造型特征是辨別產(chǎn)品的關鍵因素，設計師通過產(chǎn)品不同的造型特征傳達不同的感性意象，如形態(tài)規(guī)則的產(chǎn)品造型往往呈現(xiàn)出規(guī)矩的、嚴謹?shù)囊庀蟾惺?，形態(tài)組合多變的造型往往呈現(xiàn)出個性的、豐富的意象感受。認知心理學的研究結果表明，人類通過視覺、聽覺、觸覺等生理器官對產(chǎn)品的形態(tài)會形成一定的心理感知，并在大腦中形成對產(chǎn)品形態(tài)的意象認知，在審美方面的認知被稱為造型風格意象認知7。產(chǎn)品造型常以外顯的幾何特征展現(xiàn)，產(chǎn)品造型風格常以意象語義詞匯描述和表達，引導內(nèi)隱的、模糊的感性需求外顯化是產(chǎn)品設計過程中的重要環(huán)節(jié)。本節(jié)通過研究眼鏡造型與感性意象的關系，建立造型設計要素與造型風格意象間的映射模型。

（一）眼鏡樣本空間建立

眼鏡主要由鏡框、鏡腿、鼻梁、鼻托、樁頭、鉸鏈等構成，眼鏡造型主要由鏡框正面形態(tài)決定，因此本研究選取鏡框造型作為眼鏡整體造型設計要素。眼鏡造型按鏡框形態(tài)可分為基本形態(tài)、組合形態(tài)和仿生形態(tài)，其中基本形態(tài)包括圓形、橢圓形、矩形、多邊形，組合形態(tài)包括方圓形、D形及其他不規(guī)則幾何圖形，仿生形態(tài)包括貓眼形、蝶形、蛤蟆形。通過走訪眼鏡實體店、瀏覽國內(nèi)外眼鏡品牌網(wǎng)站及各大購物平臺，從15個知名眼鏡品牌中搜集樣本285個，由專家組成的焦點小組進行相似樣本剔除和聚類分析，最終篩選出代表性樣本30個。為避免色彩、材質等要素對眼鏡造型的影響，將樣本進行去色處理，如圖1所示。

（二）眼鏡意象空間建立

通過查詢互聯(lián)網(wǎng)、眼鏡相關文獻、廣告宣傳詞匯、行業(yè)報告等途徑搜集眼鏡造型相關感性意象詞匯98個，選擇具有3年以上工作經(jīng)驗的眼鏡設計師及工業(yè)設計專業(yè)師生，通過近義詞縮減加以整理，最終確定表1所示的14個感性意象詞匯作為初始語義評價指標。

（三）感性評價實驗設計

采用李克特五級量表，以14個感性意象詞匯分別對30個眼鏡造型樣本進行評分，評分1-5分別代表從非常不符合到非常符合5個等級，設計評分問卷，選取包含眼鏡設計師、銷售人員、眼鏡使用者等在內(nèi)的群體作為調(diào)研對象，發(fā)放200份問卷，回收有效問卷189份，有效回收率94.5%，其中男性107人，女性93人。

信度是根據(jù)評價結果的前后一致性判斷量表的可信賴程度，在對問卷數(shù)據(jù)進行處理之前，需進行信度分析。克隆巴赫系數(shù)（CronbachsAlpha）是心理測驗中最常用的信度評估工具，其測量結果可作為實驗設計可靠性的依據(jù)?？寺“秃障禂?shù)的統(tǒng)計原理為：

其中n為量表中測度項的數(shù)目，為所有項目第i個測度項的得分方差，是為所有項目總分值方差，由此可得量表內(nèi)部一致性Alpha系數(shù)為0.945，各題項的克隆巴赫Alpha值均大于0.7，說明此問卷數(shù)據(jù)信度質量較高，可靠性良好?，F(xiàn)對30款眼鏡樣本造型進行評分，計算各樣本的感性意象詞匯評分均值為：

其中m為樣本數(shù)量，n為感性意象詞匯數(shù)量，取評分均值構建樣本-意象評價矩陣，如表1所示。

（四）數(shù)據(jù)分析與處理

感性意象空間中的形容詞具有錯綜復雜的關系，給研究帶來不便，因此需將初始意象轉換為少數(shù)幾項綜合語義指標。本節(jié)采用因子分析法，利用降維的思想，提取出互不相關的綜合指標作為公因子來解釋各初始意象間的相關性和依賴關系，盡可能地覆蓋初始意象信息。

1.效度分析：采用SPSS25.0對問卷評價數(shù)據(jù)進行KMO檢驗與Bartlett球形度檢驗，其中KMO測度值為0.785，大于0.7，說明問卷設計的變量間具有一定的相關性，問卷設計有效;Bartlett球形度檢驗顯著性概率值為0.000，低于顯著性水平0.01，表明問卷適合進行因子分析。

2.主成分提?。翰捎弥鞒煞址治龇?，首先將表1中的評價矩陣標準化，得到各初始意象指標的相關矩陣，并計算矩陣的特征值和方差貢獻率，得到如表2所示的初始意象指標總方差解釋。采用基于特征值的因子提取方法，選取特征值大于1的成分作為公因子，并對照圖2所示的感性意象成分碎石圖，可看出初始意象指標的絕大多數(shù)信息集中在前3項成分中，且累積方差貢獻率達97.791%，因此將前3項成分作為主要成分。

3.因子旋轉：采用最大方差正交旋轉法進行因子旋轉，旋轉后的因子載荷矩陣如表3所示。根據(jù)各成分因子載荷較高的類別及其包含的共有語義，將3項主成分歸納為眼鏡設計的三類風格：第一主成分在8、9、10、11、12、13類別中載荷較大，綜合語義與質樸的、經(jīng)典的、沉穩(wěn)的、成熟的、氣質的、典雅的強正相關，歸納為商務休閑風;第二主成分在5、6、7、14類別中載荷較大，綜合語義與摩登的、自由的、潮流的、獨特的強正相關，歸納為時尚個性風;第三主成分在1、2、3、4類別中載荷較大，綜合語義與文藝的、古典的、清新的、純粹的強正相關，歸納為文藝復古風。

4.聚類分析：根據(jù)表1的樣本-意象評價矩陣，采用組間平均聯(lián)接法對30個樣本進行Q型系統(tǒng)聚類，采用平方歐氏距離作為聚類統(tǒng)計量，得到樣本聚類分析譜系圖，如圖3所示，當距離為15時，30個樣本可分為3類，對照圖4所示的主成分得分圖，得出樣本隸屬風格類型：第一類（1、2、6、13、15、19、20、23、26、27、29）聚集了11個樣本，多以簡單形態(tài)為主，鏡框多呈矩形、橢圓形、D形等，整體造型較為規(guī)則，屬于商務休閑風;第二類（3、4、5、8、9、10、11、17、18、22、25、28、30）聚集了13個樣本，多以不規(guī)則的形態(tài)表現(xiàn)，且變化多樣，鏡框多以不規(guī)則幾何圖形、貓眼形、蝶形、蛤蟆形等為主，整體造型較為自由，屬于時尚個性風;第三類（7、12、14、16、21、24）聚集了6個樣本，鏡框造型多為圓形，整體造型較為單一，屬于文藝復古風。由此可得出眼鏡意象風格與造型設計要素的映射關系，進一步了解了用戶對眼鏡風格的理解，為設計師針對性的造型設計提供了指導。

三、基于風格描述的眼鏡CMF設計研究

（一）眼鏡CMF設計要素感性解析

1.鏡架色彩要素解析：色彩作為視覺符號的重要構成元素，產(chǎn)生的視覺沖擊力在產(chǎn)品外觀表現(xiàn)中具有“先聲奪人”的藝術效果，是表現(xiàn)產(chǎn)品風格的一種重要手段。色彩同時融合了客觀存在與主觀感受，在增強產(chǎn)品表現(xiàn)力、傳達產(chǎn)品語意、引發(fā)情感共鳴中發(fā)揮著至關重要的作用【8】。色彩通過影響人的視覺和心理感受引發(fā)審美意識，傳達給用戶不同的心理效應。

通過調(diào)研國內(nèi)外著名眼鏡品牌主要色彩分布，總結出不同品牌與款式的眼鏡主要采用黑色、灰色、銀色、金色作為通用色。隨著流行色的更新和材料加工工藝的發(fā)展，新增的玫瑰金、香檳金、古銅色、棕褐色及其他彩色豐富了眼鏡的配色選擇。此外，不同材質的選擇也會影響色彩的表現(xiàn)，如采用天然材料（竹木、玳瑁、角質等）制作的框架保持了材料的天然色彩及質感，滿足了不同用戶群體的需求。

2.鏡架材料要素解析：材料是產(chǎn)品形態(tài)存在的物質基礎9。不同材料以其自身具有的色彩、光澤、肌理、質地等物理屬性及傳遞給人的觸覺、視覺等生理心理屬性，使產(chǎn)品呈現(xiàn)出截然不同的面貌并影響用戶的使用體驗，成為影響產(chǎn)品風格表現(xiàn)的重要因素之一。

目前眼鏡按制作材料主要分為金屬鏡架、非金屬鏡架和混合材料鏡架（以大部分結構部位用材為準）。最早的鏡架材料為天然材料，保持了材料的天然質感，由于材料稀缺、加工制造難度高、價格高昂等原因，一般為定制生產(chǎn)。隨著金屬材質的發(fā)展和應用，不同特性的金屬被大量應用到眼鏡行業(yè)，并成為眼鏡中的主力，主要經(jīng)歷了由金、銀、銅到銅、鎳等金屬的合金再到鈦及鈦合金的發(fā)展歷程，不斷提升眼鏡的體驗感。隨著塑料、樹脂合成加工技術的發(fā)展，塑膠鏡架以其輕便、耐用、易加工、易著色等優(yōu)良特性得以廣泛應用。此外，金屬與塑料混合制成的混合材料鏡架使鏡架造型、色彩更豐富，給用戶提供了更多的選擇。

3.鏡架表面加工工藝要素解析：表面處理是在基體材料上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層工藝方法【10】。在產(chǎn)品設計中，紋理、光澤、質地等設計意圖需通過表面加工工藝得以展現(xiàn)。表面加工工藝是影響產(chǎn)品風格的重要因素之一，在產(chǎn)品防護、裝飾方面發(fā)揮重要的作用。

金屬鏡架表面加工工藝主要包含金屬電鍍、陽極氧化、包金等;塑膠鏡架的加工主要分為板材切割和注塑成型，其表面加工工藝以噴涂為主;天然鏡架往往為定制手工制作，不進行批量生產(chǎn);混合鏡架需根據(jù)不同零件的材料采取不同的表面加工工藝。通過不同的表面加工工藝，不僅可以使相同的材料呈現(xiàn)不同的質感，而且可以使不同的材料呈現(xiàn)相同的質感【11】。此外，表面加工工藝的選擇和搭配需考慮造型、色彩、材料等相關要素及技術的可行性、經(jīng)濟性、環(huán)保性，以期滿足用戶的審美需求。

（二）眼鏡CMF樣本庫的建立：通過瀏覽國內(nèi)外著名眼鏡官方網(wǎng)站及購物平臺、眼鏡相關文獻、書籍，走訪線下眼鏡店，實現(xiàn)眼鏡CMF設計要素解析。由于眼鏡CMF設計中材料和表面加工工藝的選擇具有局限性，色彩的選擇靈活多變，并且眼鏡作為體現(xiàn)用戶身份、個性、偏好的時尚單品，其色彩往往需要與服飾顏色、配飾顏色、發(fā)色等進行合理搭配，因此收集服飾、珠寶、發(fā)色等相關流行色元素，由工業(yè)設計專業(yè)師生組成焦點小組，對色彩要素進行補充、分類、篩選。此外，為平衡用戶對天然鏡架圖案的喜愛和天然鏡架制作過程中材料稀缺、加工制造難度高、價格高昂的矛盾，采用具備天然材料圖案的塑膠鏡架備受消費者歡迎，本研究將其圖案作為色彩要素的擴充，建立最終的CMF樣本庫，分別見圖5、表4、圖6。

（三）基于風格描述的眼鏡CMF評價實驗

選取包含眼鏡設計師、銷售人員、眼鏡使用者等在內(nèi)的群體作為調(diào)研對象，以3個眼鏡風格描述詞匯分別對CMF樣本庫中的元素進行評分，評分采用李克特五級量表，設計評分問卷。本次實驗發(fā)放300份問卷，回收有效問卷276份，有效回收率92%，其中男性169人，女性131人。采用SPSS25.0對問卷進行信度分析，CronbachsAlpha值為0.841，大于0.7，問卷信度良好。將問卷評分結果進行整理，如圖7所示。

（四）實驗數(shù)據(jù)分析：根據(jù)眼鏡CMF風格評分結果進行分析，選取不同類別下得分較高的CMF設計要素作為該風格眼鏡的CMF設計依據(jù)。

1.色彩搭配：如圖7（a）所示，在商務休閑風中，黑色、深藍色、深灰色、深紫色得分較高，無彩色給人成熟、莊重之感，低明度的藍色、紫色穩(wěn)重而不沉悶，兼具商務與休閑的特點;在時尚個性風中，得分較高的色彩種類豐富，反映出此類風格的眼鏡在色彩選擇上的靈活性與自由性，其中霧靄藍、玫瑰粉、櫻花粉、青銅色、豆沙粉、香檳色、珊瑚橘、藕粉色、紅棕色、淺棕色、薄荷綠、灰紫色評分均在4.5分以上，低純度的有彩色不僅擴大了眼鏡色彩的選擇域，滿足不同用戶審美偏好，成為凸顯個性的標簽，而且更便于眼鏡零部件本身及其與服飾、頭發(fā)等的色彩搭配，在展現(xiàn)時尚、個性特點的同時，增添了精致美;在文藝復古風中，玳瑁圖案、深黃色、木質圖案、灰棕色、深棕色、黑色、牛角圖案得分較高，暗色系色彩及天然材質的圖案，均給人古樸之感，符合文藝復古風格的特點。

2.材料選?。喝鐖D7（b）所示，在商務休閑風中，鈦及鈦合金得分最高，金屬帶給人的莊重、理性之感，鈦及鈦合金質輕、高彈性的特點給人舒適之感，融合了商務與休閑的特點;在時尚個性風中，板材、塑料、貴金屬得分較高，其中板材、塑料色彩表現(xiàn)豐富，搭配靈活，貴金屬光澤度高，質地堅硬，且板材或塑料與貴金屬的光澤、色彩對比映襯出時尚感，彰顯獨特個性;在文藝復古風中，鎳合金、鈦及鈦合金、銅合金得分較高，兼顧輕便、易加工的特性，提供給眼鏡佩戴者良好的觸覺體驗。同時，鎳合金、鈦及鈦合金在三種風格下的評分相當且較高，說明這兩類金屬在眼鏡材料選擇上具有普適性。

3.工藝加工：如圖7（c）所示，在商務休閑風中，金屬亞光電鍍、陽極氧化、金屬亮光電鍍得分較高，亞光處理的材料質感細膩，柔和，具有良好的觸覺體驗，具有品質感，亮光處理的材料光澤度高、表面光滑，展現(xiàn)出不同的金屬美感;在時尚個性風中塑料亞光噴涂、包金、金屬亮光電鍍得分較高，其中塑料亞光噴涂色彩表現(xiàn)豐富，具有時尚感、品質感，包金和金屬亮光電鍍光澤度高，具有現(xiàn)代美感，塑料與金屬的搭配可使光澤、色彩等呈現(xiàn)層次感，二者對比彰顯出時尚與獨特個性;在文藝復古風中，塑料亮光噴涂和金屬亮光電鍍得分較高，亮光處理的材料光澤度高，細膩光滑，給人清新、干凈之感，另外，具有天然材料圖案的鏡架一般由塑料制成，極具古典的特性。同時，金屬亮光電鍍在三種風格下的評分相當且較高，說明該工藝具有普適性。

結語

采用感性工學對眼鏡的美學設計要素進行深入探究，以眼鏡造型為切入點，通過分析造型與感性意象的關系，將感性意象歸納為風格，并對照造型樣本的特征，將造型設計要素與風格意象進行關聯(lián)性分析，提取出不同風格下的造型特征。通過對眼鏡色彩、材料、工藝的解析，研究CMF設計要素與風格意象的關系，提取出不同風格下的CMF特征。本文將眼鏡的造型、色彩、材料、工藝四種主要美學設計要素進行綜合研究，構建了眼鏡美學設計要素與風格意象的映射關系，為迎合用戶的審美偏好與感性需求提供了研究思路，為眼鏡設計開發(fā)過程中的美學表現(xiàn)提供了切實可行的設計方法。

參考文獻

【1】程永勝，徐驍琪，陳國強.基于層次分析法和感性工學的工程車造型設計評價【J】.包裝工程，2020（3）：1-9.

【2】趙秋芳，王震亞，范波濤.感性工學及其在日本的研究現(xiàn)狀【J】.藝術與設計（理論），2007（07）：32-34.

【3】田正清，車建明，李巨韜，等.基于感性工學與Kano模型的自行車造型需求研究【J】.機械設計，2017，34（05）：113-118.

【4】宋明亮，陳琪，虞慧嵐，等.面向本土用戶的房車內(nèi)飾CMF設計偏好研究【J】.設計，2019，4（3）：27-34.

【5】孫新竹.基于感性工學的消費電子產(chǎn)品CMF設計研究【D】.無錫：江南大學，2017：1-88.

[6]BecerraL.CMFDesign：TheFundamentalPrinciplesofColour，MaterialandFinishDesign[M].FramePublishers，2016.

【7】姚干勤，薛澄岐.產(chǎn)品造型風格意象認知空間構建方法研究【J】.包裝工程，2018，39（12）：100-106.

【8】譚笑晗.面向年輕消費者的手機CMF設計研究【D】.長沙：湖南大學，2010：1-70.

【9】陳俊波，張莉，楚鵬.CMF設計在產(chǎn)品設計中的影響與應用【J】.設計，2019，32（01）：108-109.

【10】孫然.基于CMF的學齡前兒童玩具情感化設計研究【D】.廣州：廣東工業(yè)大學，2019：1-88.

【11】張冰.手機CMF設計中用戶審美與材質表達的關系研究【D】.徐州中國礦業(yè)大學，2016：1-92.