論交互設(shè)計(jì)中的原型構(gòu)建

摘要：

交互設(shè)計(jì)活動(dòng)的展開需要在不同設(shè)計(jì)階段制作原型對(duì)設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證。目前關(guān)于原型制作的理論和方法都只關(guān)注于軟件界面設(shè)計(jì)，并沒有從軟硬件結(jié)合的交互系統(tǒng)層面對(duì)原型構(gòu)建進(jìn)行探討。作者改進(jìn)了David Benyon等人提出的PACT模型，提出了交互設(shè)計(jì)應(yīng)該包括人、系統(tǒng)、情境三個(gè)方面的因素，進(jìn)而說(shuō)明了需要在交互設(shè)計(jì)過(guò)程中構(gòu)建人物原型、系統(tǒng)原型、情境原型，并給出了原型構(gòu)建所需的技術(shù)和方法。

關(guān)鍵詞：

交互設(shè)計(jì) 原型構(gòu)建 設(shè)計(jì)要素 原型分類 構(gòu)建方法

中圖分類號(hào)：TB47

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2015）06-0060-03

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人們的日常生活中到處充滿了采用計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)品，此類產(chǎn)品比傳統(tǒng)未采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的產(chǎn)品具有更多的靈活性，人們稱其為智能產(chǎn)品，如智能電話、智能電視機(jī)、智能電冰箱等。不可否認(rèn)的是，這類產(chǎn)品因?yàn)槭褂昧擞?jì)算機(jī)控制技術(shù)，其操作界面更多是以“軟界面”的方式呈現(xiàn)，有一些還帶有專用的信息顯示屏幕，這些都提升了用戶使用產(chǎn)品所需的技能水平。很多廠家為了提升產(chǎn)品的易用性、可用性而展開了相關(guān)的設(shè)計(jì)研究，也就是交互設(shè)計(jì)。

作為一個(gè)新興的研究方向和學(xué)科，交互設(shè)計(jì)在發(fā)展過(guò)程中遇到了很多的迷茫和困惑，國(guó)內(nèi)外也有很多學(xué)者對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了探索，但都沒有形成得到廣泛認(rèn)同的觀點(diǎn)。交互設(shè)計(jì)本身屬于設(shè)計(jì)活動(dòng)，帶有設(shè)計(jì)活動(dòng)與生俱來(lái)的一些特征，如問題的不明確性、目標(biāo)的模糊性、解的不唯一性等。因此，在交互設(shè)計(jì)活動(dòng)中存在有迭代的驗(yàn)證環(huán)節(jié)，需要設(shè)計(jì)師不斷地構(gòu)建不同設(shè)計(jì)階段所得成果的運(yùn)行，并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。本文從交互設(shè)計(jì)所包含的組成元素進(jìn)行了探討，進(jìn)而提出了交互設(shè)計(jì)過(guò)程中所應(yīng)該關(guān)注的原型及其構(gòu)建方法。

1 交互設(shè)計(jì)的組成要素

狹義的交互設(shè)計(jì)指人機(jī)交互設(shè)計(jì)，即是設(shè)計(jì)供人們使用的數(shù)字化產(chǎn)品的過(guò)程。這里的數(shù)字化產(chǎn)品，既包括硬件產(chǎn)品的控制件，如數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)等產(chǎn)品上的實(shí)物質(zhì)旋鈕、按鈕等；也包括軟件產(chǎn)品在屏幕上顯示的控制選項(xiàng)，如窗口、指針、國(guó)標(biāo)等。經(jīng)過(guò)拓展之后，交互設(shè)計(jì)的定義為“設(shè)計(jì)具有交互功能的數(shù)字化產(chǎn)品、環(huán)境、系統(tǒng)和服務(wù)的行為。”交互設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)設(shè)計(jì)滿足人們使用產(chǎn)品的功能需求和情感需求，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，交互設(shè)計(jì)從屬于體驗(yàn)設(shè)計(jì)。既然交互設(shè)計(jì)的目的在于通過(guò)設(shè)計(jì)滿足人類的使用需求，那么其工作核心必然包括”、人與系統(tǒng)的交互行為、系統(tǒng)”三個(gè)方面。

David Benyon等人提出用PACT（People， Activity，Context，Technology）模型來(lái)幫助交互設(shè)計(jì)。PACT模型具體解釋為：

P，人：交互系統(tǒng)是為人服務(wù)的，設(shè)計(jì)師在交互設(shè)計(jì)過(guò)程中首先必須認(rèn)識(shí)和理解系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象——人。此處需要補(bǔ)充的是，交互系統(tǒng)需要關(guān)注的人可能不僅僅只包括使用物的“用戶”，而應(yīng)該考慮交互發(fā)生的場(chǎng)景中的所有人。比如，在公共場(chǎng)合使用交互產(chǎn)品時(shí)，人與產(chǎn)品交互的過(guò)程應(yīng)該不影響其他人。

A，行為：包括人的行為和系統(tǒng)的行為。其中人的行為又包括認(rèn)知行為和動(dòng)作行為；人通過(guò)認(rèn)知行為識(shí)別、理解、分析物在某一時(shí)刻的狀態(tài)，然后經(jīng)過(guò)決策之后，制定下一步的操作指令，由此引發(fā)出人的動(dòng)作行為。同樣，系統(tǒng)的行為也包括捕獲信號(hào)（區(qū)別于人的認(rèn)知）、信號(hào)分析、反饋等行為。系統(tǒng)的所有行為都是事先經(jīng)過(guò)認(rèn)為設(shè)定好的，根據(jù)捕獲到的信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析之后，做出不同的決策，進(jìn)而執(zhí)行反饋行為。

C，情境：交互系統(tǒng)中的情境可分為物質(zhì)和非物質(zhì)情境兩大類：物質(zhì)情境是指人與產(chǎn)品之間的交互行為發(fā)生時(shí)周圍的物理環(huán)境，包括交流空間、照明條件和其他相關(guān)設(shè)施等。非物質(zhì)情境分為組織情境和社會(huì)情境兩種情形。組織情境是指為用戶在物質(zhì)情境中與產(chǎn)品順利進(jìn)行交互提供的管理、服務(wù)方式以及用戶與服務(wù)提供商之間的關(guān)系。社會(huì)情境是指交互行為發(fā)生時(shí)周圍的社會(huì)狀況。

T，技術(shù)：支持交互行為和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能所需的技術(shù)，包括硬件和軟件技術(shù)。與交互行為有關(guān)的技術(shù)有：語(yǔ)音識(shí)別、圖像和文字識(shí)別、多媒體、信息可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)、網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信、各種傳感器、光控和聲控技術(shù)等。

作者認(rèn)為，PACT模型把技術(shù)（technology）作為交互設(shè)計(jì)的要素之一不太合適，而應(yīng)該改成系統(tǒng)（system）。因?yàn)橥患夹g(shù)最終形成的產(chǎn)品、系統(tǒng)可能是千差萬(wàn)別的，比如同是基于Android操作平臺(tái)的智能手機(jī)系統(tǒng)，小米手機(jī)的操作系統(tǒng)就比很多其他同類操作系統(tǒng)獲得更多消費(fèi)者的青睞；同樣是傳感器技術(shù)，不同的技術(shù)搭配和不同的應(yīng)用場(chǎng)合能實(shí)現(xiàn)風(fēng)格迥異、截然不同的交互行為。細(xì)化之后，交互設(shè)計(jì)還應(yīng)該關(guān)注于人的認(rèn)知、思維、行為、習(xí)慣等方面，以此捕捉目標(biāo)人群的特征，為交互行為的設(shè)計(jì)建立指導(dǎo)原則。

從上述交互過(guò)程可知，交互設(shè)計(jì)中應(yīng)該關(guān)注于三個(gè)方面的要素：人、系統(tǒng)、情境。

在展開交互設(shè)計(jì)時(shí)，首先要了解目標(biāo)人群的需求、認(rèn)知、思維、行為等方面的特征，因?yàn)檫@些決定著用戶的交互動(dòng)機(jī)和具體的交互行為。另外，目標(biāo)人群的知識(shí)背景、年齡、審美偏好、地域特征等因素會(huì)影響人對(duì)系統(tǒng)信息的認(rèn)知。

在這些問題都解決之后，然后要考慮目標(biāo)人群將來(lái)可能展開交互行為的情境，包括物質(zhì)情境和非物質(zhì)情境，這些因素會(huì)對(duì)用戶的思維、決策、計(jì)劃以及原本要執(zhí)行的交互行為產(chǎn)生影響，進(jìn)而改變用戶與系統(tǒng)的交互方式。此外，特定的情境對(duì)系統(tǒng)還可能產(chǎn)生一定的特殊要求，比如在照明不足、濕度過(guò)大、噪聲過(guò)大、人流密集等情境下使用的系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該考慮如何克服類似情境產(chǎn)生的交互障礙。

最后，根據(jù)目標(biāo)人群的需求和行為特征、心理特征、認(rèn)知習(xí)慣，加上情境的特定約束，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)接收、分析處理技術(shù)、圖形顯示技術(shù)、機(jī)械工程與加工制造技術(shù)等制定整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。（圖1）

2 原型和模型

在設(shè)計(jì)活動(dòng)中，原型和模型都可用來(lái)測(cè)試設(shè)計(jì)概念的有效性，幫助設(shè)計(jì)師推敲設(shè)計(jì)想法，逐步完善設(shè)計(jì)方案，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。在交互設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，原型和模型有著密切的關(guān)系，但兩者又有一定的區(qū)別，一定要分清楚原型和模型的區(qū)別，才能更好地展開設(shè)計(jì)活動(dòng)。

原型是設(shè)計(jì)概念的具體化，并不特指某個(gè)設(shè)計(jì)要素具體的模型。模型是對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)物的視覺化表現(xiàn)形式，一般都會(huì)用實(shí)物質(zhì)材料來(lái)制作。原型可能會(huì)包括有實(shí)物模型，但不僅僅局限于實(shí)物模型。

原型關(guān)注于設(shè)計(jì)概念所有要素的表現(xiàn)，注重于設(shè)計(jì)要素之間的關(guān)系的表達(dá)，而模型更多地涉及到具體某個(gè)設(shè)計(jì)要素，是特定設(shè)計(jì)要素的實(shí)物質(zhì)表現(xiàn)。

原型一般接近于設(shè)計(jì)目標(biāo)物的實(shí)際尺度，而模型則可以有不同比例的放大或縮小形式。

模型并不一定反映最終設(shè)計(jì)目標(biāo)物的實(shí)際功能，原型一定要體現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)物的實(shí)際功能，但功能可能并不完善，在試驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)出錯(cuò)。

3 原型的分類

對(duì)于交互設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師需要利用原型來(lái)驗(yàn)證不同設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)成果的合理性和有效性，并根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行修正和改進(jìn)。根據(jù)上文把交互設(shè)計(jì)所包含的要素分成人、系統(tǒng)、情境三個(gè)部分，那么也需要建立相應(yīng)的原型，來(lái)驗(yàn)證交互設(shè)計(jì)的合理性。

從不同的角度來(lái)看，可以把交互設(shè)計(jì)過(guò)程中的原型分成不同的種類。從構(gòu)建原型的工具來(lái)看，可分為用Flash構(gòu)建的原型、用Arduino構(gòu)建的原型、用LabVIEW構(gòu)建的原型等等。從原型的保真程度來(lái)看，可以氛圍低保真原型，中保真原型、高保真原型等。筆者認(rèn)為，這些分類方法對(duì)于交互設(shè)計(jì)過(guò)程的參考意義不大，沒有涉及到交互設(shè)計(jì)過(guò)程中構(gòu)建原型時(shí)應(yīng)該考慮的核心內(nèi)容。

既然交互設(shè)計(jì)的重心在于交互動(dòng)作的設(shè)計(jì)，那么交互設(shè)計(jì)原型的構(gòu)建必然是對(duì)交互動(dòng)作的真實(shí)反映，這其中涉及到三方面的內(nèi)容：人的動(dòng)作、系統(tǒng)的動(dòng)作、交互動(dòng)作展開的情境。因此，交互設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該針對(duì)這三方面內(nèi)容來(lái)構(gòu)建原型，這樣才能促進(jìn)、引發(fā)真實(shí)的交互動(dòng)作，進(jìn)而對(duì)交互設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估。

3.1 人物原型

交互過(guò)程中人執(zhí)行的動(dòng)作受目標(biāo)、動(dòng)機(jī)、認(rèn)知、思維、行為習(xí)慣等方面的影響。那么在交互設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該針對(duì)具體的目標(biāo)人群，建立特定的用戶原型。用戶原型是目標(biāo)用戶群體的虛擬代表，應(yīng)該具備大部分目標(biāo)用戶群體的與交互設(shè)計(jì)相關(guān)的特征。它是交互設(shè)計(jì)中非常有效的設(shè)計(jì)指導(dǎo)工具，能幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)看到設(shè)計(jì)問題的范圍和性質(zhì)，清晰地揭示潛在用戶目標(biāo)，使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)明確設(shè)計(jì)目標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該在用戶原型中體現(xiàn)的內(nèi)容如圖2所示。

3.2 系統(tǒng)的原型

系統(tǒng)執(zhí)行動(dòng)作是通過(guò)系統(tǒng)識(shí)別信號(hào)，接收信號(hào)，分析信號(hào)，處理信號(hào)，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的情景條件做出反饋的過(guò)程。與人交互的系統(tǒng)一般包括兩種產(chǎn)品：軟件產(chǎn)品和硬件產(chǎn)品，不同類型的產(chǎn)品，原型構(gòu)建時(shí)所需的技術(shù)和表現(xiàn)內(nèi)容存在有一定的差異，但主要還是在原型中體現(xiàn)產(chǎn)品的功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程、信息顯示方式、產(chǎn)品控制方式、產(chǎn)品主要視覺特征等。針對(duì)不同產(chǎn)品類型，系統(tǒng)原型構(gòu)建中應(yīng)該包括的具體內(nèi)容如圖2所示。

3.3 交互情境的原型

如前文所述，交互情境包括物質(zhì)情境和非物質(zhì)情境，那么在構(gòu)建原型時(shí)，也應(yīng)該針對(duì)這兩種不同的情境構(gòu)建原型，盡可能地真實(shí)地模擬人與系統(tǒng)展開交互時(shí)所處的情境。物質(zhì)情境的原型大致應(yīng)該包括交互發(fā)生所在場(chǎng)景的其他物品，如在設(shè)計(jì)電視機(jī)遙控器的交互行為時(shí)，就需要利用特定的空間、沙發(fā)、茶幾、電視機(jī)等要素模擬出客廳場(chǎng)景。非物質(zhì)情境原型則需要模擬出支持交互的組織管理方式、交互行為發(fā)生時(shí)的社會(huì)情況等。比如在設(shè)計(jì)智能手機(jī)的交互行為時(shí)，可能就需要利用移動(dòng)通訊運(yùn)營(yíng)商、擁擠的公交車（很多人經(jīng)常在這種場(chǎng)景中使用手機(jī)）、嘈雜的人群、突然打入的電話等要素盡可能真實(shí)地模擬用戶與系統(tǒng)發(fā)生交互行為所處的情境。圖2給出了為交互情境構(gòu)建原型時(shí)應(yīng)具體包括的內(nèi)容。

圖2把交互設(shè)計(jì)中的行為要素分別放進(jìn)了人物原型和系統(tǒng)原型進(jìn)行考慮。人的行為受到人物原型中的諸多因素的影響，而系統(tǒng)行為則需要根據(jù)人物原型的行為進(jìn)行設(shè)計(jì)。在交互設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師所能夠設(shè)計(jì)的也只是系統(tǒng)行為，最多在研究了人的行為習(xí)慣、思維習(xí)慣之后，利用系統(tǒng)行為引發(fā)人做出一些以前從未有的行為。在交互設(shè)計(jì)活動(dòng)中，只需要對(duì)系統(tǒng)的交互行為構(gòu)建原型即可，這本身又屬于系統(tǒng)原型的一部分。所以作者認(rèn)為在交互設(shè)計(jì)活動(dòng)中需要構(gòu)建的原型包括人的原型、系統(tǒng)原型、情境原型。

4 原型的構(gòu)建

不同類型的原型關(guān)注的內(nèi)容有所差異，因此構(gòu)建方法和技術(shù)也有所不同。圖3給出了構(gòu)建不同類型原型時(shí)具體使用的技術(shù)和方法。

4.1 人物原型的構(gòu)建

人物原型的構(gòu)建主要涉及到社會(huì)調(diào)查、市場(chǎng)調(diào)查、人群分析、聚類分析等人文社會(huì)學(xué)科所用的定性研究手法。主要工作包括抽樣調(diào)查、收集整理資料、分析資料、構(gòu)建原型等。

4.2 情境原型的構(gòu)建方法

情境原型的構(gòu)建涉及兩方面的內(nèi)容：物質(zhì)情境的構(gòu)建需要用到環(huán)境設(shè)計(jì)的手法，利用多種道具模擬搭建交互場(chǎng)景，并利用相關(guān)設(shè)施設(shè)備控制環(huán)境參數(shù)，力求實(shí)現(xiàn)最接近真實(shí)交互環(huán)境的效果。非物質(zhì)情境則需要利用一些社會(huì)資源，提供相關(guān)的服務(wù)，控制特定的社會(huì)、人群狀況，模擬特定的人物關(guān)系等。

4.3 系統(tǒng)原型的構(gòu)建方法

系統(tǒng)視覺原型的建立需要用到實(shí)物模型制作、計(jì)算機(jī)圖形表現(xiàn)、形態(tài)設(shè)計(jì)等方面的技術(shù)和知識(shí)。系統(tǒng)功能原型的構(gòu)建則需要利用各種傳感器技術(shù)、信號(hào)分析與處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)編程、計(jì)算機(jī)控制、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造等技術(shù)模擬系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。交互原型的構(gòu)建需要利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、交互式編程、電子積木等技術(shù)來(lái)模擬人與系統(tǒng)的交互過(guò)程。

圖3中給出的相關(guān)技術(shù)和方法具有一定的普適性，但在具體的交互設(shè)計(jì)活動(dòng)中，應(yīng)該根據(jù)具體的設(shè)計(jì)目標(biāo)人群選擇適當(dāng)?shù)娜宋镌蜆?gòu)建方法，最終總結(jié)出的人物原型一定能夠代表目標(biāo)人群的所有特征；針對(duì)交互行為發(fā)生的情境，利用恰當(dāng)?shù)姆椒ê图夹g(shù)構(gòu)建所需的物質(zhì)情境和非物質(zhì)情境，力求模擬真實(shí)的交互情境；系統(tǒng)原型的構(gòu)建，設(shè)計(jì)過(guò)程中階段性的原型構(gòu)建盡量快速、能夠表達(dá)設(shè)計(jì)概念即可，功能原型和交互原型可以進(jìn)行不斷的改進(jìn)，迭代使用。

5 結(jié)語(yǔ)

得益于計(jì)算機(jī)產(chǎn)品和移動(dòng)終端設(shè)備的快速發(fā)展，交互設(shè)計(jì)行業(yè)在國(guó)內(nèi)有了長(zhǎng)足進(jìn)步。但目前關(guān)于交互設(shè)計(jì)的理論大多集中于軟件交互界面的設(shè)計(jì)，對(duì)軟硬件結(jié)合的交互系統(tǒng)的研究還不夠，沒有系統(tǒng)性的理論和觀點(diǎn)。本文對(duì)David Benyon等人提出的PACT交互模型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了交互設(shè)計(jì)應(yīng)該包括人、系統(tǒng)、情境三個(gè)方面的因素。交互設(shè)計(jì)必須關(guān)注目標(biāo)人群的相關(guān)特征才能為設(shè)計(jì)活動(dòng)指明方向。系統(tǒng)的視覺表現(xiàn)、功能設(shè)計(jì)和交互行為是交互設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，只有實(shí)現(xiàn)了符合目標(biāo)用戶識(shí)別特征和審美特征的視覺表現(xiàn)，符合目標(biāo)人群需求的產(chǎn)品功能，符合目標(biāo)用戶行為習(xí)慣和認(rèn)知水平的交互行為，才能稱得上是成功的設(shè)計(jì)。人與系統(tǒng)的交互過(guò)程必定發(fā)生在特定的情境中，相關(guān)的物理環(huán)境、其他配套設(shè)施設(shè)備、相關(guān)服務(wù)、社會(huì)組織情況、人群關(guān)系等都會(huì)影響交互活動(dòng)的開展，這是交互設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要考慮的影響因素。

最后，作者給出了構(gòu)建人物原型、情境原型、系統(tǒng)原型可能會(huì)用到的技術(shù)和方法。在構(gòu)建原型時(shí)應(yīng)該把握快速、迭代、聚焦等原則，確保原型對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)目標(biāo)的支撐性，本文介紹的一些方法已經(jīng)在相關(guān)的設(shè)計(jì)活動(dòng)中得以實(shí)施，但都不是很系統(tǒng)。作者對(duì)相關(guān)技術(shù)和方法進(jìn)行了梳理，希望能對(duì)交互設(shè)計(jì)活動(dòng)起到一定的指導(dǎo)意義。