歐靜 吳宇凡

摘要：依托多感官體驗地圖工具研究智能交互設計物化階段，并構建輔助工具促進設計與技術的結合。分析智能交互物化階段特點，實驗探究不同水平設計師使用多感官體驗地圖的設計活動差異，總結工具設計策略。得出智能交互設計物化階段體驗的關鍵策略與輔助要素，構建了線上線下混合的設計輔助工具包。通過構建輔助工具促進了設計與技術的有機結合與匹配，為智能交互設計教育提供了有效的方法和實用工具。

關鍵詞：智能交互；物化；技術知識；設計創(chuàng)意；設計教育

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2024）03-0014-05

Abstract：Research the materialization stage of intelligent interactive design based on experience map tools，and build auxiliary tools to promote the combination of design and technology. Analyze the characteristics of the intelligent interaction materialization stage，experiment and explore the differences in design activities of designers at different levels who use experience maps to go through this stage，and summarize tool design strategies. The key strategies and auxiliary elements of experience in the materialization stage of intelligent interaction design are obtained，and a design aid toolkit that combines online and offline design is constructed. It promotes the organic combination and matching of design and technology by building auxiliary tools，and provides effective methods and practical tools for intelligent interactive design education.

Keywords：Intelligent interaction；Materialization；Technical knowledge；Design creativity；Design education

引言

近年來，隨著技術的成熟與普及，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術已經(jīng)在越來越多的領域發(fā)揮作用，主要針對需求分析、創(chuàng)意激發(fā)、原型設計和設計評價4個階段對傳統(tǒng)設計流程進行支持與啟發(fā)[1]，對傳統(tǒng)設計過程提出了挑戰(zhàn)。

在智能交互設計課堂中發(fā)現(xiàn)設計學專業(yè)學生難以同時兼顧技術與創(chuàng)意，導致相關的智能交互設計產(chǎn)出體驗感與創(chuàng)新性缺失，技術運用水平較低下。為此，如何在設計過程中進行引導，提升學生設計成果“設計+技術”的整體水平，成為關鍵問題。

一、理論及研究框架

（一）智能交互設計與物化階段

1.物化階段定義與特征

經(jīng)典交互設計流程“雙鉆模型”涵蓋 Discover（探索）、Define（定義）、Develop（開發(fā)）和 Deliver（交付）四個階段[2]，由兩次發(fā)散收斂周期組成。Serena Camere提出，“物化”為抽象到有形的過程，是介于設計概念抽象構想和具體實現(xiàn)間的特定過渡狀態(tài)[3]，是連接兩個發(fā)散收斂過程的重要位置，見圖1。設計師在物化階段之初得到抽象、原始的用戶體驗愿景，進而轉化成更具象、有細節(jié)考量的設計概念方案。

2.智能交互設計物化階段

本研究以智能交互設計中的實體交互裝置（TUI）為重點研究對象。交互裝置包括裝置（信息輸出端）和受眾（信息輸入端）兩大交互對象[4]，在互動過程中傳遞情緒與感受體驗，引發(fā)人們思考。

相較于傳統(tǒng)產(chǎn)品，智能交互設計的物化階段不僅要從抽象到具象發(fā)散創(chuàng)意概念，也要與技術知識有機整合，是一個復雜的過程。

其中，實體交互裝置設計物化階段重點任務是協(xié)調人行為與輸入輸出間的映射關系、通過交互情節(jié)與時序的安排[5]，將技術表達的內容與人在物理世界的認知經(jīng)驗產(chǎn)生關聯(lián)[6]，最終傳遞情感或價值觀。過程中需要構建的體驗要素見圖2。

3.智能交互設計教育物化問題

根據(jù)教學實踐經(jīng)驗，總結設計學生在智能交互設計物化階段的三大重點問題：

（1）難以把握創(chuàng)意重點：設計學生難以把握動態(tài)交互體驗的創(chuàng)意重點深入創(chuàng)作，進而滿足用戶感性層面的情感需求[7]。其中輸入輸出關聯(lián)性、行為、空間、時間都是具有實體交互特色的維度[8]，是不容忽視的設計要點。

（2）對技術知識缺乏理解：設計學科中的工程學知識教育往往照搬純工程學科的教材與教學思路[9]，從技術導向層面進行，不便于設計學生理解與后續(xù)運用。

（3）技術與創(chuàng)意匹配困難：設計概念依托于技術載體（傳感器與數(shù)字影像、物理實體等）實現(xiàn)，建立技術與創(chuàng)意間有意義的關聯(lián)是物化階段的重難點，需要相應工具輔助。

（二）輔助物化階段的多感官體驗地圖

1.智能交互設計輔助工具

目前，關于智能交互的設計方法與設計工具相對較少，設計師大多仍在使用各種傳統(tǒng)的概念設計工具[10]。

這些工具（如用戶旅程圖、認知圖、概念圖等）通常采用可視化方式，按照時間維度[11]把不同類型的數(shù)據(jù)和材料進行整合和視覺化[12]。它們能夠輔助設計師實現(xiàn)概念探索階段的設計洞察，但不能幫助整合技術與創(chuàng)意，有邏輯地度過物化過程。

2.多感官體驗地圖工具

為了針對性支持物化過程，Serena Camere提出了Experiment Map（簡稱為“ExpMap”），即多感官體驗地圖工具，具體形式見圖3。此工具為設計師在以體驗為導向的設計過程中提供抽象概念與有形實體間的聯(lián)系。

工具可視化步驟中包含了物化階段的具體措施，層層遞進地激發(fā)設計師逐步將概念從抽象情感發(fā)展到具象感官特征，為物化階段邏輯化整合概念提供了可能。

ExpMap由5個步驟組成，并以放射狀布局排列，從中心層向外依次使用。其中第2、3圈層“概念探索”與“表達式選擇”是抽象層，思考抽象情感與價值；第4、5圈層“感官探索”與“感官分析”是具象層，圍繞多感官靜態(tài)、動態(tài)特質進行具象化深入：

（1）產(chǎn)品愿景聲明：在地圖中心層，用一句話描述設計的體驗愿景。

（2）概念探索：收集描述靈感的抽象圖片，拼貼在第2圈的情緒板上探索預期的體驗。

（3）表達式選擇：對應步驟2的抽象圖片，寫出一圈描述設計產(chǎn)出特征的關鍵詞，用不同顏色曲線連接關鍵詞與“視覺、材質”等，思考預期表達可能性。

（4）感官探索：從靜態(tài)的（視覺、聽覺等）外觀特征到動態(tài)的交互功能（如聲音反饋等）層面，考慮不同的感官體驗。對應動靜態(tài)因素收集一組更具體的視覺靈感圖片拼貼到第4圈。

（5）感官分析：用形容詞定義每種感官的具體品質，5點量表（0=完全不；5=非常）對應評分，實現(xiàn)體驗感與表現(xiàn)方式的量化。

（三）工具優(yōu)化的研究路徑

本研究將ExpMap工具引入智能交互設計課堂流程中。首先，理論研究交互裝置設計物化特性與設計學生物化階段關鍵問題；其次，圍繞關鍵問題，實驗探究不同水平設計師物化階段的設計活動與策略差異，總結新手設計師所需相應優(yōu)化策略；最后，優(yōu)化ExpMap并構建針對設計新手的物化輔助工具。

二、課堂實驗探究

（一）實驗設計

依托課程進行了一項針對設計專業(yè)學生的準實驗研究[13]。課程主題為人機和諧共生為主題的交互裝置設計，參與者為工業(yè)設計專業(yè)本科一年級與研究生一年級學生。新手組：27名本科一年級學生，3人一組，共9組；專家組：44名研究生一年級的學生，4人一組，共11組。

課程設置為以下3個階段：

1.各小組通過調研得出體驗愿景，并收集相應概念與感官圖片；

2.以3小時工作坊形式進行，學生使用ExpMap完成設計概念的構思，并匯報得到的概念方案與思考過程，通過視頻記錄方式采集學習過程中的行為動作、語言；

3.學生完成整體設計項目后，收集各組智能交互設計產(chǎn)出實物、設計過程報告等資料。

課程結束后進行專家評估，邀請4名有5年以上設計學習經(jīng)驗的設計師對學生設計成果體驗水平評分。證明研究生產(chǎn)出的水平在設計與技術各維度都顯著高于本科生，創(chuàng)新策略具有指導意義。

（二）實驗分析

結合設計案例對比分析學生物化階段關鍵設計活動，結果如下：1.設計案例對比分析

依據(jù)專家評估結果，選取研究生優(yōu)秀案例“Blow your shadow”和本科生案例“逐浪隨行”分解體驗要素進行對比，如圖4。

“Blow your shadow”通過虛實結合的視覺交互反饋，引發(fā)用戶對人與自然關系的思考：吹動風車時，會有投影的鳥兒從樹上飛出；吹的力度越大，飛出的鳥兒越多；把鳥窩懸掛在樹枝上，鳥兒紛紛歸巢。

“逐浪隨行”中，用戶騎行腳踏裝置，驅動身邊的“海浪”圖案流動與燈光閃爍，產(chǎn)生愉悅動感，呼吁人們低碳出行。

研究生方案體驗感優(yōu)于本科生的主要原因分析如下：

（1）時序層面：方案分成3個階段，其中前兩階段人的驚擾行為破壞自然和諧，第3階段掛鳥籠行為維護和諧共生，形成對比，具有情感傳遞的漸進性；

（2）人行為與輸出層面：輸入端人吹動風車代表驚擾與破壞，對應輸出端鳥飛走與吵鬧等不和諧反饋引發(fā)反思；第3階段輸入端人掛起鳥籠保護自然，對應輸出端反饋鳥的飛回表示和諧相處。輸入輸出建立了較好的關聯(lián)性，豐富了概念層次。

（3）技術層面：輸入端聲音與壓力兩種傳感器分別配合吹動與掛鳥籠兩種行為，輸入形式多樣且符合主題；輸出端的投影儀在暗室環(huán)境中播放光影動態(tài)效果，技術實現(xiàn)方式與設計概念達成了合理的匹配。

（4）空間層面：巧妙結合實體樹枝與墻面投影儀產(chǎn)生的動態(tài)虛影，傳遞內容與氛圍；風車整合聲音傳感器，鳥籠配合底座觸發(fā)壓力傳感器。元器件合理的擺放使得最終設計方案呈現(xiàn)形式美觀且完整。

（三）物化后輔助技術實現(xiàn)

1.提供技術實現(xiàn)支持

物化后即開發(fā)與交付階段，實體交互裝置的技術實現(xiàn)中，傳感器的組裝、動態(tài)交互的控制代碼編寫都給設計學生帶來一定障礙，需要及時提供具體技術實現(xiàn)方式指導，支持設計方案的落地。

四、輔助工具設計

基于上述優(yōu)化策略，構建“設計+技術”結合的線上線下混合物化輔助工具包，見圖6、7。

（一）線上線下混合物化輔助工具包

工具包以優(yōu)化后的ExpMap工具與技術知識分類體系為理論基礎，引入技術卡片、案例庫與技術庫等，構建了包含主題卡、概念卡、感官卡、技術卡4類卡片為核心的卡片工具包，在設計過程中依次使用。

其中主題卡、概念卡、感官卡均由設計師自行填補內容，為動態(tài)卡片，代表不同程度的抽象概念。技術卡片包含輸入類和輸出類硬件，分為接觸輸入傳感器、非接觸輸入傳感器、視覺輸出、聽覺輸出、觸覺輸出、動作輸出6類。通過技術卡內置的RFID傳感模塊與讀卡器讀取卡片相對應的案例庫，實現(xiàn)線上線下混合的設計輔助。

（二）工具包具體使用步驟

線上線下混合物化輔助工具包具體使用方式如下：

1.物化前知識教授：物化前通過RFID技術將線上的技術庫、案例庫與線下的技術卡片進行關聯(lián)。以線上技術庫與案例庫網(wǎng)站的形式，讓學生結合設計案例庫學習優(yōu)秀作品體驗構建的策略，并從技術庫中學習從設計師角度分類后的技術知識。

2.物化中思路引導：在物化階段，結合改良后的ExpMap進行創(chuàng)意與技術邏輯化匹配。首先，通過主題卡封裝設計問題有關信息，對應ExpMap的愿景聲明階段。概念卡和感官卡均為可自行填充的動態(tài)卡片，概念卡以抽象圖片為主要內容，對應ExpMap抽象層構想；感官卡以具象圖片為主要內容，配合ExpMap細化具象描述。在動態(tài)交互探索部分，按照時間維度，分步驟使用感官卡和技術卡的組合來定義輸入的人行為、輸出效果與相應技術，完成方案動態(tài)交互與技術實現(xiàn)的描述。最后結合上述設計決策結果，完成草圖繪制。

3.物化后支持實現(xiàn)：線下的技術卡片和線上的技術庫結合，讀取卡片在技術庫網(wǎng)頁端提供具體的技術實現(xiàn)方式，包含傳感器型號、具體使用方式、功能實現(xiàn)相關代碼等信息，支持設計方案的落地。

結語

本文聚焦智能交互設計物化階段，研究并構建設計策略，輔助設計新手向物化的前后過程進行橋接，緊扣體驗重點層層深入完善概念，并將設計與技術匹配對應，實現(xiàn)“有邏輯的物化”，提升設計產(chǎn)出的體驗感。產(chǎn)出了促進設計過程和技術知識結合的新工具形式，為智能交互設計教育提供了良好的支持。

后續(xù)研究將通過豐富的設計實踐進一步驗證工具包的可用性，并探究輔助工具如何影響物化以外的其他設計階段，繼續(xù)對輔助工具進行全局性的優(yōu)化。

基金項目：“教育部人文社會科學研究項目”（21YJC760056）；“湖南省普通高等學校教學改革研究項目”（HNJG-2020-0093）

參考文獻

[1]周子洪，周志斌，張于揚，等.人工智能賦能數(shù)字創(chuàng)意設計：進展與趨勢[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2020，26（10）：2603-2614.

[2]The Design Council. The Design Process：What is the Double Diamond[EB/OL]. https：//www.designcouncil.org.uk/news-opinion/design-process-what-double-diamond.（2015-03-17）[2019-12-18].

[3]CAMERE S，SCHIFFERSTEIN H N J，BORDEGONI M. From Abstract to Tangible：Supporting the Materialization of Experiential Visions with the Experience Map[J]. International Journal of Design，2018，12（2）：51-73.

[4]楊麗麗.基于體驗驅動的互動裝置多維度設計研究[J].寧波大學學報（理工版），2019，32（03）：61-66.

[5]鐘鳴，何人可，趙丹華，等.基于通感轉化理論的交互裝置體驗設計[J].包裝工程，2021，42（04）：109-114.

[6]郝凝輝，魯曉波.實體交互界面設計的方法思辨[J].裝飾，2014（02）：34-37.

[7]王珊.體感交互技術在科普展示中的應用——以《萬物有靈》體感交互裝置為例[J].設計，2020，33（07）：32-34.

[8]李萌，徐迎慶.實體交互敘事視角下的信息設計研究[J].裝飾，2021（09）：24-28.

[9]李世國，華梅立，費釬.產(chǎn)品原型構建的創(chuàng)新及樂高頭腦風暴套件之價值[J].包裝工程，2008（01）：121-123+133.

[10]孫凌云，張于揚，周志斌，等.以人為中心的智能產(chǎn)品設計現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].包裝工程，2020，41（02）：1-6.

[11]韋偉，吳春茂.用戶體驗地圖、顧客旅程地圖與服務藍圖比較研究.[J].包裝工程2019，40（14）：217-223.

[12]李洋，蔣曉，丁潔.用戶體驗地圖在O2O產(chǎn)品交互設計中的應用研究[J].設計，2017（06）：134-136.

[13]Snow，R. E. Representative and quasi-representative designs for research on teaching[J]. Review of Educational Research，1974，44：265–291.

[14]蔡新元，吳珍，唐思慈. 場景五力視域下的互動裝置設計研究[J].設計，2020，33（18）：116-118.

[15]徐悅，黨成強.當代設計下商業(yè)空間中裝置藝術的個性化研究[J].設計，2018，（20）：140-142.