交互特征研究與設(shè)計(jì)應(yīng)用＊

譚 浩，李 薇，吳永萌

（1．湖南大學(xué) 汽車(chē)車(chē)身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410082；

2．湖南大學(xué) 設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410082）

信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速的發(fā)展，使得設(shè)計(jì)藝術(shù)從傳統(tǒng)的造型設(shè)計(jì)和視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)擴(kuò)展到了更加廣泛的領(lǐng)域，信息與交互設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)科的重要領(lǐng)域和方向之一［1］。目前，信息與交互設(shè)計(jì)主要集中在界面、用戶和產(chǎn)品三個(gè)層面上［2］，而對(duì)于“交互”本身的設(shè)計(jì)與研究仍顯不足。出現(xiàn)這樣的情況的一個(gè)根本原因在于對(duì)“交互”本身的內(nèi)涵性定義和屬性不清晰。例如計(jì)算機(jī)領(lǐng)域人機(jī)交互專家Winograd認(rèn)為交互設(shè)計(jì)就是“人類交流和交互空間的設(shè)計(jì)”［3］。設(shè)計(jì)領(lǐng)域IDEO的創(chuàng)始人之一 Moggridge將交互設(shè)計(jì)定義為“通過(guò)數(shù)字產(chǎn)品構(gòu)建我們的生活、工作、娛樂(lè)和游戲的設(shè)計(jì)”［4］。這樣的定義使交互設(shè)計(jì)幾乎可以涵蓋現(xiàn)有設(shè)計(jì)的大多數(shù)門(mén)類，“交互”的概念的外延豐富，但內(nèi)涵研究不足。因此，需要從設(shè)計(jì)藝術(shù)理論的層面，對(duì)交互本體進(jìn)行研究，以形成交互設(shè)計(jì)的專門(mén)知識(shí)，支持設(shè)計(jì)實(shí)踐。本文就是從特征的角度在這個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)研究。

一 交互特征的定義與研究假設(shè)

（一）交互

交互的內(nèi)涵定義，《現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典》解釋為“相互”，《牛津現(xiàn)代英語(yǔ)詞典》解釋為“發(fā)生在兩個(gè)或者多個(gè)對(duì)象之間且相互作用和影響的行為”。基于這樣的解釋可以將交互理解為人和產(chǎn)品之間的關(guān)系和行為。從信息與交互設(shè)計(jì)的角度看，信息是在內(nèi)容層面的設(shè)計(jì)對(duì)象，定義了設(shè)計(jì)對(duì)象的意義（meanings），交互是在行為、關(guān)系、動(dòng)作、流程等層面的設(shè)計(jì)對(duì)象，定義了設(shè)計(jì)對(duì)象的形式（form）。如果把交互設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的造型設(shè)計(jì)進(jìn)行類比，交互設(shè)計(jì)也可以看作內(nèi)容和形式的二元體系架構(gòu)。內(nèi)容是交互所實(shí)現(xiàn)的功能，形式則是交互（如流程、行為、方式、反饋等）的藝術(shù)表達(dá)。

基于上述的理解，本文的一個(gè)重要的假設(shè)是：交互本身具有某種形式（form），即交互本身是可以從風(fēng)格（styling）和審美（aesthetics）的角度被描述和表達(dá)的，就好像造型可以被描述和表達(dá)一樣。本文研究的一個(gè)出發(fā)點(diǎn)圍繞以下問(wèn)題：交互的形式是什么？什么樣的交互才是“美”的？如何從藝術(shù)的角度去設(shè)計(jì)交互？

（二）特征

特征（Feature或Character）是一個(gè)具有復(fù)合意義的概念。對(duì)形態(tài)實(shí)體而言，特征是形態(tài)獨(dú)特，具有差異性和區(qū)分性的部分（Any of the distinct parts of）［5］。在設(shè)計(jì)藝術(shù)領(lǐng)域，特征研究從本質(zhì)上看是屬于審美和藝術(shù)的層面，是創(chuàng)作過(guò)程中設(shè)計(jì)的關(guān)鍵屬性和突出要素。特征可以建立設(shè)計(jì)對(duì)象、設(shè)計(jì)師和用戶之間的共同語(yǔ)言，通過(guò)這樣的共同語(yǔ)言，設(shè)計(jì)師可以獲得經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)思考和交流，更好地開(kāi)展設(shè)計(jì)工作。目前，在設(shè)計(jì)藝術(shù)領(lǐng)域，以感性工學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)、定量模型為基礎(chǔ)的造型特征研究已經(jīng)形成了較為完善體系，并在若干應(yīng)用領(lǐng)域（如汽車(chē)、手機(jī)等）取得了良好的效果［6，7］。

如果超越實(shí)體，“特征”可以看作是現(xiàn)象與行為背后內(nèi)在的屬性（internal attribute），支撐著人們對(duì)某個(gè)事物的預(yù)期和理解［8］。從交互設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐需求來(lái)看，交互特征可以定義為交互對(duì)象或產(chǎn)品的若干外在形式和屬性的在審美和用戶體驗(yàn)層面上的描述和表達(dá)，是交互這一設(shè)計(jì)對(duì)象的突出和顯著的要素［9］。這些描述和表達(dá)是設(shè)計(jì)師進(jìn)行交互設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行處理的結(jié)果，是交互設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的表達(dá)。

基于上述認(rèn)識(shí)，本文的另外一個(gè)假設(shè)是：從交互的形式（form）的角度看，交互可以被分解為若干個(gè)小的組成部分，即交互特征。交互特征帶有交互設(shè)計(jì)藝術(shù)的設(shè)計(jì)知識(shí)和信息，通過(guò)提取、分析、理解和應(yīng)用這些特征，有助于設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)師進(jìn)行思考、交流和學(xué)習(xí)。本文以支持設(shè)計(jì)實(shí)踐為出發(fā)點(diǎn)，從“交互”這一設(shè)計(jì)對(duì)象的形式（form）出發(fā)，發(fā)現(xiàn)并研究交互特征，并進(jìn)行表達(dá)和應(yīng)用，最終支持信息與交互設(shè)計(jì)實(shí)踐。

二 交互特征提取實(shí)驗(yàn)方法與過(guò)程

為了獲得交互特征的一般性規(guī)律，了解其內(nèi)容、描述、表達(dá)以及如何應(yīng)用等相關(guān)問(wèn)題，開(kāi)展了為期一年半的大規(guī)模的系列交互特征提取實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)交互設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)對(duì)象的雙重分析，獲得了交互特征的一般性信息。

實(shí)驗(yàn)首先基于Lenz在交互屬性體驗(yàn)研究中的交互詞匯（Interaction Vocabulary）［10］研究，通過(guò)一個(gè)大范圍的交互設(shè)計(jì)課題獲得若干交互設(shè)計(jì)的“詞匯”，即設(shè)計(jì)語(yǔ)義表述。交互設(shè)計(jì)課題是根據(jù)Tidwell在《Designing Interfaces》里涉及的若干交互模式［11］進(jìn)行歸納提出26種交互行為和關(guān)系的方式（如增加－減少、打開(kāi)－關(guān)閉、切換等），并結(jié)合不同的情境和產(chǎn)品（如在家使用的空氣凈化器等）構(gòu)建了81個(gè)設(shè)計(jì)課題。在此基礎(chǔ)上，加上項(xiàng)目組進(jìn)行的6個(gè)交互設(shè)計(jì)項(xiàng)目以及4個(gè)企業(yè)的實(shí)際交互設(shè)計(jì)項(xiàng)目，構(gòu)成了91個(gè)設(shè)計(jì)課題。每個(gè)課題由3－4名被試（設(shè)計(jì)師）完成，每個(gè)被試要求完成3個(gè)設(shè)計(jì)課題，每個(gè)課題至少完成10個(gè)相互獨(dú)立的交互設(shè)計(jì)方案。共627名設(shè)計(jì)學(xué)院研究生、專業(yè)交互設(shè)計(jì)師、企業(yè)交互設(shè)計(jì)師參加了實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要求設(shè)計(jì)師采用項(xiàng)目組在前期造型特征研究［12］中使用的口語(yǔ)報(bào)告的方法，即設(shè)計(jì)師需要說(shuō)出自己在設(shè)計(jì)過(guò)程中的想法。每個(gè)設(shè)計(jì)方案完成后，要求被試以草圖或效果圖結(jié)合口語(yǔ)報(bào)告的方式對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的交互特征進(jìn)行表達(dá)和描述。本部分交互特征提取實(shí)驗(yàn)持續(xù)了14個(gè)月時(shí)間，共獲得了3475個(gè)交互設(shè)計(jì)方案以及近20萬(wàn)字的口語(yǔ)報(bào)告數(shù)據(jù)。如圖1就是某個(gè)設(shè)計(jì)師針對(duì)“顯示狀態(tài)”在空氣凈化器載體上的界面設(shè)計(jì)方案。在該方案設(shè)計(jì)中，該設(shè)計(jì)師的在介紹方案的時(shí)候的口語(yǔ)紀(jì)錄是：“我覺(jué)得東方人比較喜歡模糊一點(diǎn)的狀態(tài)顯示，難得糊涂嘛。因此，我設(shè)計(jì)的時(shí)候，把兩者都考慮了，空氣凈化器上面模糊顯示，用線條曲線這樣的圖形變化來(lái)做。手機(jī)App設(shè)計(jì)，用數(shù)字精確顯示?！备鶕?jù)口語(yǔ)紀(jì)錄，可以初步得到“數(shù)字精確顯示”、“圖形模糊顯示”兩個(gè)交互特征描述。

與此同時(shí)，選取自2008年以來(lái)，紅點(diǎn)、IF、IDSA國(guó)際三大設(shè)計(jì)大賽的企業(yè)組獲獎(jiǎng)產(chǎn)品中涉及交互設(shè)計(jì)部分以及國(guó)際知名的設(shè)計(jì)高校的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品作為經(jīng)典案例共207件，由5名具有5年以上交互經(jīng)驗(yàn)的交互設(shè)計(jì)師直根據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行交互特征提取。在提取過(guò)程中，對(duì)有視頻對(duì)具體操作和界面進(jìn)行說(shuō)明的產(chǎn)品采用直接記錄并可視化表達(dá)的方式，而部分沒(méi)有交互視頻演示的，則通過(guò)對(duì)其設(shè)計(jì)說(shuō)明進(jìn)行分析與提取。

圖1 實(shí)驗(yàn)中完成的空氣凈化器狀態(tài)顯示設(shè)計(jì)（作者：符躍峰）

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)共報(bào)告交互特征描述178個(gè)。然后，針對(duì)上述178個(gè)交互特征描述進(jìn)行聚類。考慮到我們主要提取特征，而不是特征的具體描述、情境及對(duì)象等，因此，我們結(jié)合交互設(shè)計(jì)的基本要素（形式、內(nèi)容、關(guān)系、目的、界面、用戶、場(chǎng)合）將不同描述進(jìn)行整合。例如“光標(biāo)移動(dòng)面積大小”、“操作區(qū)的范圍”、“手勢(shì)在空中的空間大小”這三個(gè)交互特征描述就可以根據(jù)交互的形式、關(guān)系和內(nèi)容整合成為了“運(yùn)動(dòng)范圍”這一特征。通過(guò)上述分析，最后提取出交互特征13個(gè)。

三 實(shí)驗(yàn)分析

（一）交互特征表達(dá)

我們對(duì)獲得的13個(gè)交互特征進(jìn)行定義和表達(dá)。特征定義主要是根據(jù)交互特征所對(duì)應(yīng)的178個(gè)描述以及部分的案例進(jìn)行歸納，挖掘該特征的內(nèi)涵。例如針對(duì)“運(yùn)動(dòng)速度（move speed）”這個(gè)特征，可以定義為“運(yùn)動(dòng)及相對(duì)速度變化”。

在定義的基礎(chǔ)上，采用在造型特征描述中廣泛使用的語(yǔ)義差異法［12］，從正反兩個(gè)方面對(duì)交互特征進(jìn)行表達(dá)。例如針對(duì)“響應(yīng)速度（Response Speed）”可以從“延遲的（delay）”和“實(shí)時(shí)的（instant）”兩個(gè)相反的方向進(jìn)行表達(dá)。其中，“延遲的”表達(dá)為“操作完成后，顯示部分有一個(gè)較長(zhǎng)T1的時(shí)間滯后”；實(shí)時(shí)的，表達(dá)為“滯后時(shí)間T2非常短，無(wú)限趨近于0”，即操作完成后，顯示部分立即出現(xiàn)或變化。

通過(guò)定義和表達(dá)，可以獲得交互特征的定義與描述，如表1。從表1可以看出，13個(gè)交互特征分為功能特征和屬性特征兩大類：功能特征是交互的基本特征，是功能的外在表現(xiàn)，一般以功能的名稱（名詞）來(lái)命名；屬性特征主要是從交互設(shè)計(jì)的不同屬性去分析交互特征，一般以交互屬性（形容詞）來(lái)命名。

（二）交互特征和用戶體驗(yàn)的關(guān)系分析

在定義和描述研究的基礎(chǔ)上，采用感性工學(xué)的研究范式［12］，分析本研究得到的交互特征和用戶體驗(yàn)的若干屬性之間的關(guān)聯(lián)性。在數(shù)據(jù)分析的過(guò)程中，充分利用實(shí)驗(yàn)中的設(shè)計(jì)師的口語(yǔ)報(bào)告記錄，首先采用感性體驗(yàn)詞匯提取辦法［13］，提取設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)于用戶感性體驗(yàn)詞匯，并將其和具體的審美特征進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析。同時(shí)，由于交互設(shè)計(jì)的感性體驗(yàn)不僅僅局限于形容詞的描述本身，還有很多引喻性、故事性、情景性描述，我們還專門(mén)針對(duì)這些特點(diǎn)在口語(yǔ)報(bào)告中進(jìn)行了專門(mén)的予以分析。最后，對(duì)獲得的某個(gè)交互特征對(duì)應(yīng)的用戶體驗(yàn)描述進(jìn)行聚類，初步獲得了交互特征和用戶體驗(yàn)的關(guān)聯(lián)表（如表2）。從表中可以清晰看出，不同的交互特征帶給用戶的不同的感性體驗(yàn)。

四 設(shè)計(jì)應(yīng)用

基于上述的研究成果，我們?cè)谀硞€(gè)車(chē)載手勢(shì)控制的音樂(lè)播放器交互設(shè)計(jì)中對(duì)上述研究成果進(jìn)行應(yīng)用。該音樂(lè)播放器是一個(gè)用空間手勢(shì)來(lái)進(jìn)行控制操作的產(chǎn)品。手勢(shì)本身的設(shè)計(jì)及其體驗(yàn)是設(shè)計(jì)的核心。在具體的設(shè)計(jì)中，我們根據(jù)交互設(shè)計(jì)的13個(gè)交互特征，對(duì)音樂(lè)播放器涉及的關(guān)鍵手勢(shì)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

表1 交互特征的定義與描述

例如，根據(jù)某設(shè)計(jì)方案的總體風(fēng)格為“游戲風(fēng)格（Game style）”這一特點(diǎn)，在“切換目錄”這一功能的手勢(shì)設(shè)計(jì)中，在運(yùn)動(dòng)速度（movement speed）、運(yùn)動(dòng)范圍（movement range）和響應(yīng)速度（respond speed）三個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。運(yùn)動(dòng)速度方面，我們采用“快的（fast）”作為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，在傳感器所能識(shí)別的速度范圍（100毫米／秒－1000毫米／秒）中，采用了采用了較快的速度識(shí)別速度（750－1000毫米／秒），使用戶在快速的手勢(shì)操作時(shí)，可以獲得“刺激的”游戲體驗(yàn)，圖2是切換手勢(shì)操作的設(shè)計(jì)定義圖。在運(yùn)動(dòng)范圍方面，在符合汽車(chē)內(nèi)室空間的基礎(chǔ)上，我們選用了較大的操作空間，即感應(yīng)范圍為285毫米，以獲得“刺激的”游戲用戶體驗(yàn)。在響應(yīng)速度上，采用的是實(shí)時(shí)反饋（反應(yīng)速度小于20毫秒），這符合游戲中“行為可感知”這一重要的屬性。這樣使得整個(gè)交互產(chǎn)品在界面風(fēng)格、操作時(shí)間、操作范圍、反饋速度等方面，通過(guò)交互特征取得了良好的一致性。

圖2 切換手勢(shì)操作的設(shè)計(jì)定義與交互特征

在本設(shè)計(jì)中，通過(guò)交互特征這樣的理論框架，對(duì)設(shè)計(jì)師開(kāi)展設(shè)計(jì)提供了有益的幫助。這款產(chǎn)品在設(shè)計(jì)完成后，制作了樣機(jī)，并安裝在實(shí)車(chē)環(huán)境中進(jìn)行試用（圖3）。從試用的結(jié)果來(lái)看，絕大多數(shù)用戶認(rèn)為該產(chǎn)品手勢(shì)設(shè)計(jì)具有較好的游戲感，和界面設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)風(fēng)格一致，體驗(yàn)良好。

圖3 車(chē)載手勢(shì)控制的音樂(lè)播放器交互界面實(shí)車(chē)使用

五 結(jié)論與展望

交互特征是交互設(shè)計(jì)藝術(shù)在設(shè)計(jì)對(duì)象研究的關(guān)鍵問(wèn)題之一。通過(guò)交互特征提取實(shí)驗(yàn)得到了13個(gè)交互特征。在此基礎(chǔ)上，對(duì)這些審美特征進(jìn)行定義與表達(dá)，并對(duì)交互特征和用戶體驗(yàn)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析。研究最后通過(guò)一個(gè)具體的設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行應(yīng)用，取得了較好的效果，初步驗(yàn)證了研究成果。

由于交互產(chǎn)品的復(fù)雜性、多樣性以及快速發(fā)展的交互技術(shù)，交互特征也是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程。本文研究雖然基于一個(gè)長(zhǎng)期和大樣本的實(shí)驗(yàn)，但是，本文的研究主要基于當(dāng)前的產(chǎn)品以及當(dāng)前設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)作品，也難免有未曾涉及的產(chǎn)品和趨勢(shì)。但是，本文的研究成果對(duì)于設(shè)計(jì)師了解交互設(shè)計(jì)的一般規(guī)律、把握設(shè)計(jì)趨勢(shì)仍然有借鑒意義。另外，關(guān)于交互特征和用戶體驗(yàn)的關(guān)聯(lián)性研究只研究了二者之間具有關(guān)聯(lián)性，然而，究竟有什么樣的關(guān)聯(lián)性以及如何更好地使用這樣的關(guān)聯(lián)性仍需要進(jìn)一步的研究。

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