趙軍靜 王雪霖

摘要：對市場上現(xiàn)有運動相機的不同風格的造型設計進行對比研究。把3種不同造型風格的運動相機典型樣本作為研究對象，對運動相機消費者進行基于語義差分法的感性評價試驗和眼動追蹤實驗。結合消費者的主觀評價結果和眼動數(shù)據并進行綜合分析。對消費者對運動相機造型的認知行為特征和偏好進行總結，為設計師在運動相機產品造型設計過程中滿足消費者感性需求的目標提供建議與思路。

關鍵詞：眼動實驗；造型設計；語義差分法；運動相機；視覺認知

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A文章編號：1003-0069（2024）07-0112-04

Abstract：It aims to conduct a comparative study on different styling designs of existing sports cameras in the market. Three typical samples of sports cameras with different styling styles were taken as the research objects to conduct perceptual evaluation experiments based on the semantic difference method and eye tracking experiment for sports camera consumers. The results of subjective consumer evaluations and eye-tracking data were combined and analyzed in a comprehensive analysis. To summarize the cognitive behavioral characteristics and preferences of consumers on sports camera styling，and provide suggestions and ideas for designers to meet the goals of consumers perceptual needs in the process of sports camera product styling design.

Keywords：Eye-tracking experiment；Styling design；Semantic differential method；Sports camera；Visual cognition

引言

隨著人們物質生活水平不斷提高，對于身心健康和精神生活的要求也逐漸提高，越來越多的人接觸像滑雪、騎行和潛水等戶外項目；同時短視頻行業(yè)不斷發(fā)展，許多人開始和旅行博主和生活博主一樣用視頻記錄生活，這些社會現(xiàn)象讓運動相機從小眾變得大眾。運動相機與其他攝影設備相比具有超強的便攜性，在今天不僅僅被用來記錄戶外運動，更成為人們記錄日常生活的好幫手。運動相機為數(shù)碼相機的新分支，運動相機設計與數(shù)碼相機設計一樣為科技與藝術、工學與美學的完美結合，在設計理念上呈現(xiàn)出高技術與高情感的結合。產品的造型不再只是產品功能、結構、工作原理等的外部體現(xiàn)，也開始反作用于產品的結構、功能，然而在3C產品領域，同質化現(xiàn)象早已成為公認的阻礙消費者購買的重要瓶頸[1]，設計師需要對產品造型設計融入情感來喚醒消費者并激發(fā)消費者的喜好。在這樣的背景下，可以引入感性工學的研究方法讓設計師的創(chuàng)意與消費者的意象認知相吻合，合理利用用戶的情感需求來進行產品創(chuàng)新。

一、概念闡述

感性工學（Kansei Engineering，KE）是將工學和感性相融合的技術。感性工學作為情感化設計中的一種代表性方法，通過獲取用戶對特定產品屬性的感性意象并將二者進行聯(lián)系，對設計方案進行指導和評估[2]。設計師通過感性工學理論和方法的應用可將用戶和消費者在對設計對象模糊不明的、難以捕捉和分析的感性需求及意象進行轉化，提取出具體的產品設計要素，近年來，設計師已經在產品造型、配色以及CMF上廣泛應用感性工學的研究方法，比如汽車造型和內飾設計[3-4]、機器人[5]、電子產品[6]和服裝設計[7]等領域。

感性工學常用的方法有主觀評價法和生理測量法兩大類。主觀評價較為常用的方法有語義差異法、口語分析法、PAD（Pleasuredispleasure、Arousal-nonarousal、Dominance-submissiveness）三維情感模型、情緒板等測量方法，其中語義差分法最為常用，基于問卷調查，方便實施；生理測量法主要是借助測量儀器測試被試者的神經反射、腦電波、肌電、眼動軌跡等對外界刺激產生的生理變化，常用的生理測量儀器有眼動儀、腦電儀、心電、皮電、面部表情分析系統(tǒng)等[8]。其中最常用的方法是運用眼動儀進行眼動追蹤實驗。傳統(tǒng)的主觀評價法因為主觀性較強，受被試者的情感喜好影響較大，因此，還需要客觀的實驗數(shù)據來有效反映人們的潛意識行為，眼動實驗可以獲得客觀的實驗數(shù)據使實驗結果更加客觀、準確。張倩喻等以敦煌博物館其衍生品牌公眾號推送封面為例，分析被試者注視不同類型公眾號封面時的眼動實驗數(shù)據，整合問卷調查結果，總結不同類別的推送封面圖對用戶體驗的影響，進行了再設計，并再次進行眼動實驗驗證了改良的有效性。李普紅等結合眼動實驗和主觀調查問卷，對文創(chuàng)產品虛擬展示和實物展示兩種模式與用戶關注之間相關性地進行了探討和分析，得到了各有所長的結論，虛擬展示體現(xiàn)了消費者更多的集中關注，實物展示帶來更高的興趣度，可以根據要求選擇合適的方式，也可以“線上+線下”綜合展示。

眼動追蹤技術能夠記錄處理眼動數(shù)據，直接反映用戶和消費者的行為和認知特點。本實驗主要研究的眼動數(shù)據除熱點圖以外，還對AOI興趣區(qū)域內的首次注視持續(xù)時間、總注視時間和注視次數(shù)3個眼動數(shù)據指標進行分析。AOI 區(qū)域的各項眼動數(shù)據可以反映重點區(qū)域內各部分結構對被試的吸引力的強弱，可以用來判斷消費者對不同產品的關注度和喜好程度。

二、運動相機樣本選擇與處理

運動相機的結構主要包括機身、屏幕和鏡頭以及不同的配件，其中最常用的配件為支架或穩(wěn)定器。在眾多國內外運動相機品牌當中，搜集了15個在市場上銷售的、來自不同品牌的小型運動相機樣本，在對應官網和旗艦店選擇了30張產品展示圖片作為初步樣本，在調研發(fā)現(xiàn)目前運動相機的造型設計主要有兩種：傳統(tǒng)的方正造型設計和一體化手持云臺設計，一體化手持云臺設計表現(xiàn)為云臺相機加手柄的設計組合，通過卡片分類法刪除類似造型的產品。同時在調研中發(fā)現(xiàn)方正造型設計中出現(xiàn)了保證體積小的情況下大屏化的設計趨勢，于是額外選擇了一個代表性樣本，綜合考慮品牌評價以及銷量選擇了具有代表性的典型樣本3個，最終選擇方正設計的典型樣本兩個，一體化手持云臺設計的典型樣本一個。

從GOPRO、影石（Insta360）和大疆品牌官網和對應的在線購物平臺旗艦店選擇每款產品的正視圖、45° 圖、側視圖和后視圖各一張。其中正視圖和45° 圖作為主圖展示整體造型，側視圖和后視圖作為補充展示細節(jié)。并對樣本圖片進行處理，根據實際的尺寸進行等比例的放大或者縮小，為避免色彩、圖案對實驗結果的影響統(tǒng)一白色背景，并且對商標進行涂抹處理，如圖1。

在預實驗中發(fā)現(xiàn)了兩個問題，第一個問題為由于方正造型設計的第一個樣本體量太小，所占畫面的面積偏小，影響實驗結果，為增加體量感，增添了固定架，于是，在對應品牌官網和對應的在線購物平臺旗艦店的配件進行篩選，選擇了如圖所示的支架，在實際購買和使用場景中支架是最常用的配件；第二個問題為被試者在過渡圖像時總會將視點停留在屏幕的中間位置，同時根據預實驗可知支架手柄部分并不是視覺重點，于是為了減少對首個注視點和軌跡圖等實驗數(shù)據的干擾，為第二款產品也增加了支架。

根據預實驗的結果進行運動相機 AOI區(qū)域劃分如圖2，興趣區(qū)的劃分是為了更清晰地了解參與者的關注區(qū)域，在興趣區(qū)內的停留時間和關注不同興趣區(qū)的次序是考察參與者如何分配注意力的重要指標[11]，將3個典型樣本的重點關注區(qū)域屏幕、攝像頭以及按鈕部分劃分為興趣區(qū)，用彩色進行表示。

三、實驗方法與流程

（一）感性評價實驗

在以用戶為中心的設計趨勢下，理解用戶需求，提升用戶體驗越來越重要，產品意象評價為收集用戶感性評價提供了途徑，通過網絡瀏覽運動相機品牌官網和旗艦店的產品詳情介紹和評價、查看相關文獻期刊、查看產品說明書和進行用戶訪談搜集到36個運動相機產品造型意象評價感性形容詞，運用卡片分類法對收集的詞匯進行分類和整理，如圖3，然后對設計師和消費者進行訪談，選出了 6 組表達性強的感性詞匯，形成運動相機產品造型的感性評價標準，分別為：低端的—高級的、機械的—靈動的、難用的—易操作的、冰冷的—親切的、笨重的—輕便的、普通的—獨特的，除上述6組感性詞匯以外增加了一組“不喜歡的-喜歡的”來直接了解消費者對不同造型風格樣本的喜好。

通過語義差分法，建立7組詞匯的七階量尺，量度 1—7 表示產品意象感性程度的逐級增強，越靠近哪端表示越符合哪端的感性形容詞。選取48位運動相機消費者代表對3個產品樣本進行評測，共發(fā)出調查問卷48份，收回有效問卷42份。

對42份有效問卷進行數(shù)據分析，將消費者對3個樣本的評價打分分別計算平均值，可以得到消費者的感性評價結果，如表1。根據結果可以看到，樣本一給消費者比較明顯的印象是易操作的和偏低端的、普通的；樣本二是輕便的和偏機械的、難用的和冰冷的；樣本三的綜合印象平均分最高，比較突出的印象是高級的、靈動的、親切的和獨特的。結合喜好評分和綜合平均分而言，消費者更傾向樣本三云臺相機加手柄的設計組合造型風格，相對而言，對樣本一和樣本二所代表的方正造型設計喜好度稍低。

（二）眼動追蹤實驗

1.被試對象

參加實驗的被試者共24人，其中男性9人，女性15人，其中學生22人均為設計專業(yè)在讀學生，老師2人為設計學院老師，被試者均裸眼視力或矯正視力正常，無色盲；且無接觸運動相機產品的經驗，并確保所有被試者在實驗開始前均能準確使用設備。

2.實驗儀器

使用VIVE-P110頭戴式設備和配套的定位器設備進行眼動追蹤實驗，該設備搭配了SteamVR Tracking2.0追蹤技術和瞳距感測器，眼動追蹤系統(tǒng)跟蹤頻率為120 Hz，使用眼動數(shù)據專業(yè)分析軟件ErgoLAB軟件進行數(shù)據統(tǒng)計和分析。

3.實驗環(huán)境

調整被試者實驗時將坐著的椅子與定位器的角度，多次調整確保佩戴設備時正視前方的視線與設備畫面保持垂直平視。確保實驗區(qū)域內空曠，干凈整潔無雜物，無干擾定位器的物品，確保被試者進行實驗時實驗室內無噪聲等干擾因素。

4.實驗過程

眼動追蹤實驗具體實驗步驟如下：

1）正式實驗開始前，實驗人員向被試對象對實驗過程和設備使用進行說明和講解，并無任何暗示運動相機造型的語言或行為，然后為被試者佩戴設備，調整鏡頭距離、瞳距和頭帶，確保被試正確且舒適地佩戴設備，被試采用坐姿并保證與設備畫面保持平視，對每位被試者在ErgoLAB軟件上進行校準，確保5個視線點的誤差不超過20像素，開始正式實驗。

2）實驗開始，被試人員對圖片上的3款運動相機進行自由注視，控制時間20s。

3）為避免視覺殘留現(xiàn)象，每兩張圖之間用純灰色圖片作為過渡，被試被要求在過渡時間時實現(xiàn)保持在圖片的中上位置，確保進入下一張樣本圖時視線達到每一個樣本的距離接近，減小實驗誤差，控制時間5s。

4）重復上述步驟，至4張樣本圖播放完畢。包括任務描述在內的整個幻燈片的播放時間為 150 s內，確保實驗過程中被試對象并無明顯的疲勞感，眼動實驗的數(shù)據有效，如圖5。

四、眼動實驗結果與分析

（一）熱點圖分析

熱點圖能反映測試材料中受關注的區(qū)域和被忽略的區(qū)域。某個區(qū)域呈現(xiàn)的顏色越紅越深，注視頻率（即注視時間和次數(shù)）越多，證明該區(qū)域的受關注程度越高，反之，則關注程度越低。這反映了被試在進行注視時重點關注的產品區(qū)域。熱點圖能直觀反映被試對象對測試材料各個區(qū)域的關注程度，通過ErgoLAB軟件導出熱點圖，如圖6。

1.不同視圖熱區(qū)對比

通過視圖之間互相對比可知，不管是哪個視圖，熱區(qū)都集中在運動相機的攝像頭和屏幕部分，作為補充視圖的側視圖和背面視圖的熱區(qū)分布一個集中在樣本一的屏幕，一個集中在樣本二的鏡頭，更能說明這一點，證明攝像頭和屏幕這兩個結構是消費者觀察產品造型時的重點關注區(qū)域；同時能展現(xiàn)產品整體造型和更多設計細節(jié)的主視圖、 45° 視圖和側視圖的熱區(qū)更多，這說明消費者在注視中會重點關注產品的造型特征；此外對比可知，不同樣本視覺效果呈現(xiàn)為純色的區(qū)域都對注意力的吸引力弱，因為沒有更多的設計細節(jié)可供注視。

2.不同樣本熱點圖分析

通過不同產品之間互相對比可知，（1）攝像頭和屏幕部分為重點關注區(qū)域。樣本一和二的熱區(qū)相對樣本三來說更加集中，而樣本三的攝像頭與屏幕有一定的距離，因為同時樣本二的熱區(qū)面積相對最大是因為它的攝像頭和屏幕最大；（2）有設計細節(jié)的地方為重點關注區(qū)域。樣本一和二的正視圖和45° 視圖都增加了支架，但是樣本一的支架相對樣本二的來說體量更大卻對注意力起到的分散作用更小，是因為樣本二的支架有花紋的設計細節(jié)，樣本一支架的熱區(qū)集中在與相機的連接部分，也是因為連接部分有更多的結構可以注視；側視圖樣本一 的熱區(qū)集中在按鈕，樣本二的熱區(qū)集中在雙攝像頭，樣本三的熱區(qū)集中在云臺和按鈕區(qū)域，分別集中在各自的設計細節(jié)上，背面視圖也是如此，樣本二集中在攝像頭和下方的藍色色塊，樣本三的熱區(qū)集中在上方的云臺和手柄的連接部分。

3.同一樣本不同視圖熱區(qū)對比

樣本一由于體量較小，設計細節(jié)更少，所以熱區(qū)面積也更?。粯颖径臒釁^(qū)不管哪一個視圖都很集中，是因為每一個視圖都有突出的設計細節(jié)，同時區(qū)域也很集中，作為重點關注區(qū)域的攝像頭和屏幕尺寸也相對較大，因此擁有更多設計細節(jié)；樣本三每個視圖的熱區(qū)都相對分散，因為云臺相機加手柄的結構設計把攝像頭和屏幕分開了。

（二）AOI興趣區(qū)數(shù)據分析

由于本實驗的圖片為對比的方式呈現(xiàn)，同時產品尺寸有差異，主要研究興趣區(qū)內的首次注視持續(xù)時間、總注視時間和注視次數(shù)3個眼動數(shù)據指標。注視時間（Fixation Duration）越長，顯示區(qū)域就越重要，首次注視時間能夠在一定程度上反映被試者對觀察區(qū)域的喜愛程度，在某個區(qū)域內的注視點數(shù)和注視時間越久，代表這個區(qū)域包含的信息量越大或越難，被試理解該區(qū)域所花費的時間越長，不僅如此，注視點數(shù)和注視時間也代表觀看者對該作品的興趣和重視程度，注視點數(shù)越多，注視時間越長，說明觀看者對該事物更感興趣[14]；首次注視時間是指被試在某一興趣區(qū)域產生的第一個注視點的持續(xù)時間，首次注視點的持續(xù)時間越長，表明樣本或該點對被試的初始吸引力越強；注視次數(shù)（Fixation Number）是指被試在總注視時間內所產生的注視點數(shù)目，注視次數(shù)往往與被試的興趣度存在聯(lián)系，次數(shù)越多，興趣程度越高。

使用ErgolAB3.0軟件導出試驗原始數(shù)據，提取24個被試者的眼動數(shù)據，均有效，篩選并整理得到的眼動數(shù)據，最終采用AOI區(qū)域的總注視時間、首次進入時間和首次注視持續(xù)時間的眼動指標分析被試者對不同興趣區(qū)的關注度，如表2。

整體來看可以看出，消費者在觀看時對正視圖、側視圖和后視圖都比較重視，45° 視圖由于與正視圖相似并且緊隨其后，于是相對受關注較少，不同視圖可以讓消費者建立產品整體的造型印象并進行不斷豐富；分開來看可以發(fā)現(xiàn)樣本二在正視圖和45° 視圖更受關注，樣本三在側視圖和后視圖更受關注，因為樣本三的云臺相機設計在這兩個視圖展現(xiàn)得更清楚，也因此獲得了被試更多的關注，而在側視圖的數(shù)據中，被試對象對樣本二也展現(xiàn)了感興趣，因為樣本二的前后突出的大小一致的雙攝像頭設計只在這個視圖中能夠清晰展示；被試對樣本一的感興趣程度較低，但樣本一在45° 視圖與側視圖中首次注視持續(xù)時間最長，樣本一和樣本二具有更多的初始吸引力；綜合以上分析，被試對象對不同樣本的感興趣程度排序為樣本二>樣本三>樣本一，對應為大屏化的方正造型設計>云臺相機加手柄的設計組合>傳統(tǒng)的方正造型設計，在其中前兩者的差異不大。

（三）結論

1.消費者注視運動相機造型的認知行為特征

對被試者的眼動追蹤實驗的過程和數(shù)據進行分析可以得出，消費者在運動相機整體造型進行注視時的認知行為特征，從眼動實驗過程在屏幕觀察被試對象注視點和注視順序同時結合實驗記錄的注視路徑圖可知，大部分消費者對于鋪滿內容的整體畫面的注視順序為從中間到兩邊，也有一部分消費者的注視順序呈現(xiàn)從左到右，對于具體物體的注視順序大部分表現(xiàn)為從上到下；從熱區(qū)圖的熱區(qū)分布結果可知，消費者對顏色和材質沒有變化的區(qū)域注視較少，注意更多集中在攝像頭和屏幕以及有設計細節(jié)的地方。同時，結合熱點圖和興趣區(qū)域的注視次數(shù)、總注視時間和首次注視持續(xù)時間3個眼動指標分析消費者的注意力更多地停留在主視圖和側視圖，這兩個視圖為消費者觀察和認識產品的主要視圖。因為受結構和功能的限制，對于運動相機而言，不管是哪種造型風格，都是立方體的組合，都需要從不同角度才能了解產品整體造型特征，這兩個視圖的結合可以讓消費者從全面的角度了解產品的特征；也可發(fā)現(xiàn)消費者對攝像頭和屏幕以及有設計細節(jié)的地方更感興趣，攝像頭和屏幕不僅在功能設計上對運動相機的影響最大，在造型設計上同樣最重要；而運動相機雖然是3C產品，在造型設計中也可以適當添加不同材質和不同顏色的設計細節(jié)來吸引消費者的注意或引導和幫助使用。

2.消費者對不同造型風格的喜好程度

結合感性評價試驗和眼動追蹤的熱點圖以及興趣區(qū)等實驗數(shù)據結果，可以看出消費者對運動相機造型設計的風格意向更偏向樣本三所代表的云臺相機加手柄的設計組合。消費者對樣本一傳統(tǒng)設計風格的喜好程度較低，樣本一雖然尺寸最小但消費者認為其擁有易操作的特點，這與其簡潔的整體設計分不開，樣本一所屬的GoPRO為美國品牌，被試對象均為中國人，也可能有文化背景差異的因素在；樣本二的熱區(qū)最集中說明它的品牌特征更鮮明，因此，在眼動實驗中消費者對它更感興趣，但綜合感性評價實驗的結果帶來了機械的、難用的和冰冷的印象，這可能因為它趨向手機的大屏化的設計特征，無形之中給消費者帶來了3C產品外觀設計同質化的印象。樣本三的手持云臺一體化設計造型給消費者帶來高級的、靈動的、親切的和獨特的感性意象，也讓它更受消費者的關注；樣本一為2022年所推出的，為GoPro公司的最新產品，代表的傳統(tǒng)方正設計風格誕生于2004年，GoPro公司當時經過兩年的研究，研發(fā)出了第一款運動相機，也因此創(chuàng)造了全新的相機細分市場“運動相機”；樣本二來自影石公司，樣本二所屬系列的第一代產品曾因全景拍攝這一賣點成為網紅產品，為傳統(tǒng)風格下大屏化趨勢的典型樣本，是于2022年該公司推出的此系列的最新產品；而樣本三來自大疆創(chuàng)新公司，全球第一款一體化手持云臺相機為該公司于2015年推出的，而樣本三是該公司于2020年發(fā)布的最新一體化手持云臺相機。從造型風格出現(xiàn)的時間來看，樣本二和樣本三的風格更新，從造型設計上來說相對更受消費者喜愛，也在眼動實驗中獲得了更多注意。

結語

本文以3款不同造型風格的運動相機典型樣本對研究對象，通過語義差分法進行感性評價試驗和通過眼動儀進行眼動追蹤實驗收集數(shù)據，結合兩個實驗的結果并進行分析，得出了消費者對運動相機造型設計的注視過程中的認知行為特征和消費者對不同造型風格的喜好程度，有助于為相關產品設計過程提供思路。實驗也存在不足，文中采用的主觀評價法和生理學測量法都存在一定的局限性，主觀評價法的調查結果主觀性太強，不能完全表達消費者的感知；眼動實驗為代表的生理學測量法難以體現(xiàn)思維層的信號是反映視覺體驗的正面影響還是負面影響，下一步考慮結合腦電分析或計算機科學和統(tǒng)計學等方法進行更精確的研究。

基金項目：湖北省教育廳科學技術研究項目（B2018055）；武漢工程大學科學研究基金項目（k201647）

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