基于木材表面視覺特征的分維語義感性評(píng)價(jià)研究?

胡茜雯 方 海 萬 千

（廣東工業(yè)大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，廣東 廣州 510006）

木材作為一種生態(tài)資源被廣泛應(yīng)用，以木材為原材料生產(chǎn)的產(chǎn)品種類已超過10 萬余種。木材表面視覺特征是人們最先感受到的材料屬性，也是最直接和主要滿足消費(fèi)者情感需求的特征[1]。木材表面特征信息作用于人的視覺感觀，可以喚醒人們的相關(guān)先前經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知，并映射到相應(yīng)的情感體驗(yàn)，進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)該木制產(chǎn)品的評(píng)價(jià)[2-3]。不同木材表面特征能賦予同一造型產(chǎn)品下完全不同的意象，對(duì)木材表面視覺特征感性評(píng)價(jià)的深入研究，有助于設(shè)計(jì)師合理選材和提高設(shè)計(jì)效率，帶給消費(fèi)者更好的情感體驗(yàn)[4]。

木材表面特征視覺感觀評(píng)價(jià)體現(xiàn)了產(chǎn)品材質(zhì)視覺認(rèn)知的多樣性和復(fù)雜性。人們在通過視覺途徑觀察具體木制產(chǎn)品時(shí)，通常是對(duì)其整體的視覺特征進(jìn)行感知，木材所具有的顏色、紋理、光澤共同構(gòu)成了其視覺特征的外在表現(xiàn)[5]。在木質(zhì)產(chǎn)品配置、規(guī)格以及外觀設(shè)計(jì)一定的情況下，顏色、紋理和光澤度的選擇能夠極大地改變一件產(chǎn)品的調(diào)性，對(duì)于增強(qiáng)產(chǎn)品特性具有重要作用[6-7]。顏色是木材視覺感觀特征中主要的物理屬性，根據(jù)其來源不同可以分為自然色彩和人造色彩2 種。自然色彩是木材未經(jīng)過加工處理時(shí)所呈現(xiàn)的本色[8-9]，而人造顏色是在木材表面通過染色、涂飾、熱處理等方式改變其天然顏色形成的新色彩。紋理特征體現(xiàn)木材的形態(tài)屬性，也表現(xiàn)出木材的質(zhì)感，在視覺層面上可作為木材表面的不同圖案。木材紋理主要為弦向紋理和徑向紋理，弦向紋理呈U形拋物線或V字形線條，徑切紋理則呈直線形的平行線條。光澤是木材表面反射光的二維形式呈現(xiàn)[10]，光澤度與木材表面的粗糙度有關(guān)，是評(píng)價(jià)木材表面反射光強(qiáng)弱的一項(xiàng)指標(biāo)[11-12]。人們在觀察木材時(shí)同時(shí)獲得色彩、紋理、光澤這3 個(gè)木材表面視覺特征信息，它們之間相互作用、相互影響，共同構(gòu)成木制產(chǎn)品表面特征的視覺感觀。

消費(fèi)者對(duì)材料的評(píng)價(jià)受到材料特性、功能性、生產(chǎn)工藝等多方面影響[13]。已有研究表明，材料的功能性是消費(fèi)者最看重的品質(zhì)之一[14-15]，實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)效益也是評(píng)價(jià)材料的重要指標(biāo)，同時(shí)材料的應(yīng)用還應(yīng)與社會(huì)發(fā)展與文化背景相適應(yīng)[16]。通過對(duì)木材不同色彩、紋理和光澤度的多維度視覺感觀評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)師可以有效把握木材表面特征的視覺感觀意象，進(jìn)而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)有針對(duì)性地選材，設(shè)計(jì)出滿足消費(fèi)者情感需求的產(chǎn)品。本研究采用分維語義感性評(píng)價(jià)，通過仿真圖像結(jié)合主觀量表獲取相關(guān)問卷數(shù)據(jù)，對(duì)不同顏色、紋理和光澤度的木材表面特征在不同維度中人們產(chǎn)生的視覺感觀評(píng)價(jià)進(jìn)行研究，旨在探索不同群體與木材表面特征對(duì)多維度視覺感觀評(píng)價(jià)的影響。

1 材料與方法

1.1 參試者

參與本次試驗(yàn)的共103 人（44 名男性，59 名女性），其中具有設(shè)計(jì)專業(yè)背景的設(shè)計(jì)師54 名，無設(shè)計(jì)背景的普通消費(fèi)者49 名，平均年齡為20.45 歲，標(biāo)準(zhǔn)差（SD）= 2.22。所有參試人員身體健康，且視力或矯正視力均在1.0 以上，無色盲、色弱者。

1.2 試驗(yàn)材料與樣本制備

選取3 種顏色的木材：白蠟?zāi)荆‵raxinus chinensis）（淺色）、柚木（Tectcma grandis）（中間色）、黑胡桃木（Juglans nigra）（深色）。從市場購買同一批次的白蠟?zāi)尽㈣帜竞秃诤夷句彶?，以消除不同批次同種木材材色差異的影響。每種木材分別選取2 種紋理（徑向紋理和弦向紋理），通過鋸切、平刨與打磨砂光工序，制成 150 mm × 200 mm × 25 mm試件。對(duì)試件進(jìn)行3 種光澤度處理：顯孔水性亮光涂飾（亮光）、木蠟油涂飾（亞光）與不涂飾（素板）。水性亮光漆選用紫荊花牌水性透明木器漆[紫荊花涂料（上海）有限公司]，木蠟油選用哈里斯牌蜂蠟油（英國倫敦W.S. JENKINS＆CO LTD）。

由于3 種木材各有2 種紋理和3 類光澤度，因此制得試件共計(jì)18 個(gè)。為使試件最大限度接近市場上木制產(chǎn)品的實(shí)際狀態(tài)，同時(shí)控制光照環(huán)境對(duì)評(píng)價(jià)的影響，利用高精度掃描儀獲取樣本表面視覺特征作為制作仿真數(shù)字樣本的貼圖。在木制產(chǎn)品制造中經(jīng)過拼板后的木材表面呈現(xiàn)的往往是重復(fù)且連續(xù)的紋理，為使參試者評(píng)價(jià)更貼近真實(shí)情況，對(duì)18 張木材貼圖進(jìn)行鏡像拼圖處理，得到最終的數(shù)字仿真貼圖（300 mm × 200 mm）。采用3D建模軟件（3Dmax2014）制作與拼板處理后樣本圖片同樣規(guī)格大小的3D模型，為獲得真實(shí)的材料紋理質(zhì)感，使用渲染插件（Vary3.0）以掃描貼圖紋理相同的黑白圖片為3D模型進(jìn)行凹凸貼圖，以固定45°入射角的片狀光源照射材料表面。最終輸出經(jīng)過統(tǒng)一處理的18 件數(shù)字仿真正視圖樣本（1 200 × 1 600 px,300 dpi），如圖1 所示。

圖1 樣本處理Fig. 1 Sample processing

1.3 分維語義感性評(píng)價(jià)

將木材視覺感觀評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為五個(gè)維度，即實(shí)用感、美觀感、環(huán)保感、經(jīng)濟(jì)感和文化感[17]。對(duì)木材表面特征分維視覺感觀進(jìn)行評(píng)價(jià)，以獲得人們對(duì)木材在不同視覺感觀維度下的評(píng)價(jià)結(jié)果。運(yùn)用語義差異法可以將難以解釋的評(píng)價(jià)問題轉(zhuǎn)換為通過形容詞描述的評(píng)價(jià)量表，有助于缺乏評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的人群進(jìn)行理解[18]。

本試驗(yàn)評(píng)價(jià)采用的分維語義感性評(píng)價(jià)量表，參考了木材感性語匯的相關(guān)量表[19-21]，并采用專家篩選與用戶調(diào)研的方法，在其充分了解試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容后，對(duì)感性詞匯進(jìn)行篩選和修正，最終得到五個(gè)維度下各2對(duì)褒貶詞匯對(duì)構(gòu)建量表，如表1 所示。試驗(yàn)采用7 點(diǎn)李克特量表（1，完全同意消極描述；7，完全同意積極描述）。由于每對(duì)形容詞都有較強(qiáng)的偏好判斷傾向，樣本得分越高說明參試者對(duì)形容詞的視覺偏好越高[22]。將屬于該維度的2 對(duì)感性形容詞的得分求平均數(shù)，即可得到各維度的木材表面視覺感觀偏好得分。將色彩、紋理和光澤度在五個(gè)維度方面的得分求平均數(shù)，即可得到木材各表面特征的視覺感觀偏好得分。

表1 材料視覺感觀評(píng)價(jià)量表Tab.1 Evaluation scale of material visual perceptual

1.4 數(shù)據(jù)采集與處理

試驗(yàn)在安靜且光照一致的環(huán)境下進(jìn)行。讓參試者坐在座椅上保持舒適的坐姿，在參試者充分理解試驗(yàn)流程的情況下進(jìn)行測試。參試者依次觀看隨機(jī)出現(xiàn)在屏幕上的圖片，并在觀看每張圖片后填寫對(duì)應(yīng)順序的分維語義感性評(píng)價(jià)量表。

采用多因素試驗(yàn)，自變量性別（G）為兩水平（G1男，G2女），專業(yè)背景（M）為兩水平（M1設(shè)計(jì)背景，M2無設(shè)計(jì)背景），顏色（C）為三水平（C1淺色，C2中間色，C3深色），紋理（T）為兩水平（T1徑向，T2弦向），光澤度（L）為三水平（L1亮光，L2亞光，L3素板）。因變量為視覺感觀評(píng)價(jià)，視覺感觀評(píng)價(jià)指標(biāo)包括使用感、美觀感、環(huán)保感、經(jīng)濟(jì)感、文化感。采用SPSS22.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)，通過方差分析，計(jì)量資料以均方、平均值表示，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

不同性別與不同專業(yè)背景的參試者對(duì)木材表面特征的評(píng)價(jià)結(jié)果如表2 所示。對(duì)其結(jié)果中呈顯著差異（p<0.05）指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步均值對(duì)比，如圖2 所示。

2.1 顏色

由表2 可知，參試者對(duì)不同顏色木材表面特征所作的各維度以及綜合評(píng)價(jià)均呈顯著差異（p<0.05）。從圖2 可以看出，在實(shí)用感維度上，參試者對(duì)深色（黑胡桃木）的視覺感觀評(píng)價(jià)顯著高于淺色（白蠟?zāi)荆┖椭虚g色（柚木）。在美觀感和環(huán)保感維度上，參試者對(duì)中間色（柚木）的視覺感觀評(píng)價(jià)均顯著低于淺色（白蠟?zāi)荆┖蜕钌ê诤夷荆?。在?jīng)濟(jì)感維度上，參試者對(duì)深色（黑胡桃木）的視覺感觀評(píng)價(jià)顯著高于淺色（白蠟?zāi)荆┖椭虚g色（柚木）。在文化感維度上，參試者對(duì)淺色（白蠟?zāi)荆┑囊曈X感觀評(píng)價(jià)最高，顯著大于中間色（柚木）和深色（黑胡桃木）,且對(duì)深色（黑胡桃木）的視覺感觀評(píng)價(jià)顯著高于中間色（柚木）。從綜合評(píng)價(jià)來看，參試者對(duì)深色（黑胡桃木）的綜合評(píng)價(jià)高于淺色（白蠟?zāi)荆┖椭虚g色（柚木）,對(duì)淺色（白蠟?zāi)荆┑囊曈X感觀評(píng)價(jià)要顯著高于中間色（柚木）。

圖2 各維度與綜合評(píng)價(jià)分析中顯著差異指標(biāo)均值對(duì)比Fig. 2 Comparison of the mean values of significant indicators in each dimension and comprehensive evaluation analysis

表2 各維度以及綜合評(píng)價(jià)分析Tab.2 All dimensions and comprehensive evaluation analysis

綜合以上分析，人們對(duì)深色（黑胡桃木）的視覺感觀評(píng)價(jià)在各維度中都處于較高數(shù)值，尤其在實(shí)用感、經(jīng)濟(jì)感維度上均較大程度高于其他兩類。這可能因?yàn)楸驹囼?yàn)的參與者都是中國人，在我國人們普遍表現(xiàn)出對(duì)深色木材的喜愛。以紅木為首的深色木材一直是我國高端木材的代表, 因此與紅木材色接近的黑胡桃木在各維度都獲得了較高的評(píng)價(jià)。同時(shí)深色系給人以穩(wěn)重、堅(jiān)硬、耐臟之感，且經(jīng)過炭化處理后的木材在力學(xué)強(qiáng)度、膠合性能以及防蟲防腐上更優(yōu)，蒸煮和炭化這2種處理方式均有利于防止木材蟲蛀和霉變，從而延長木材使用壽命，因此深色（黑胡桃木）在實(shí)用感和經(jīng)濟(jì)感上表現(xiàn)突出。對(duì)淺色（白蠟?zāi)荆┑囊曈X感觀評(píng)價(jià)在文化感維度上表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，而對(duì)中間色（柚木）的視覺感觀評(píng)價(jià)普遍比以上2 種顏色的木材低。這可能是因?yàn)闇\色（白蠟?zāi)荆┩ǔ槲唇?jīng)加工的原木，更接近自然狀態(tài)下木材的視覺感觀。淺色木材表面特征能帶給人們清新自然、淳樸親近、干凈清涼的心理感受，更加符合現(xiàn)代人的文化追求。

2.2 紋理

由表2 可知，參試者對(duì)不同紋理木材表面特征評(píng)價(jià)在文化感維度上呈顯著差異（p<0.05）。從圖2 可以看出，參試者對(duì)徑向紋理的視覺感觀評(píng)價(jià)要高于弦向紋理。綜合對(duì)比說明紋理差異對(duì)木材表面特征的感觀評(píng)價(jià)影響較小。

2.3 光澤度

參試者對(duì)不同光澤度木材表面特征的評(píng)價(jià)，僅在美觀感和文化感上呈顯著差異（p<0.05）。從圖2 可以看出，素板木材表面特征在美觀感和文化感維度上均表現(xiàn)最好，在美觀感和文化感維度上，對(duì)亞光木材表面特征的視覺感觀評(píng)價(jià)都顯著低于亮光和素板木材表面特征。這可能因?yàn)樗匕蹇梢愿玫爻尸F(xiàn)出木材表面的原始狀態(tài)，木材表面本身有規(guī)律的紋理就具有一定的藝術(shù)特性和美學(xué)價(jià)值[23]。同時(shí)受禪宗文化影響，未經(jīng)工業(yè)化處理的素板木材表面特征更能滿足現(xiàn)代人對(duì)簡約、質(zhì)樸的生活追求。

2.4 性別

不同性別的參試者對(duì)木材表面特征所作的各維度以及綜合評(píng)價(jià)僅在經(jīng)濟(jì)感維度上呈顯著差異（p<0.05）。從圖2 可以看出，男性對(duì)木材表面特征經(jīng)濟(jì)感的評(píng)價(jià)要高于女性。綜合對(duì)比說明性別差異對(duì)木材表面特征的感觀評(píng)價(jià)影響較小。

2.5 專業(yè)背景

不同專業(yè)背景的參試者對(duì)木材表面特征各維度以及綜合評(píng)價(jià)除經(jīng)濟(jì)感維度上差異不顯著，其他各項(xiàng)均呈顯著差異（p<0.05）。由圖2 可知，無設(shè)計(jì)背景的消費(fèi)者對(duì)木材表面特征的感觀評(píng)價(jià)除經(jīng)濟(jì)感以外的各個(gè)維度和綜合評(píng)價(jià)上均顯著高于具有設(shè)計(jì)專業(yè)背景的設(shè)計(jì)師群體。這表明設(shè)計(jì)師與消費(fèi)者對(duì)于相同木材表面特征感性認(rèn)知存在較大差異，因此將木材表面特征應(yīng)用于設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)在設(shè)計(jì)前期作充分的用戶調(diào)研，實(shí)現(xiàn)與消費(fèi)者的情感互通，從而使產(chǎn)品設(shè)計(jì)充分滿足消費(fèi)者的情感需求。

2.6 多變量交互作用

通過分析木材表面特征多變量交互作用對(duì)感觀評(píng)價(jià)結(jié)果的影響，可明確多個(gè)自變量共同作用下對(duì)木材表面特征視覺感觀評(píng)價(jià)產(chǎn)生的影響。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅“顏色×光澤度”交互作用對(duì)木材表面特征的視覺感觀評(píng)價(jià)有較大的影響。由表3 可以看出，在顏色和光澤度兩因素交互作用下，人們對(duì)木材表面特征在各維度和綜合評(píng)價(jià)上均具有顯著差異（p<0.05），說明顏色和光澤的共同作用是影響木材表面特征視覺感觀評(píng)價(jià)的重要因素。

表3 顏色×光澤度作用下對(duì)木材表面特征的視覺感觀評(píng)價(jià)Tab.3 Visual evaluation of wood surface characteristics under the effect of Color × Gloss

雖然對(duì)木材徑向和弦向紋理帶給人們的心理反應(yīng)已有不少研究[24-25]，但較少有將木材紋理與顏色、光澤度對(duì)人們感觀評(píng)價(jià)的影響進(jìn)行比較分析。這可能是由于木材的弦、徑向紋理在實(shí)際應(yīng)用中很少單獨(dú)出現(xiàn)，常作為一個(gè)整體被感知，因此木材紋理差異對(duì)人們的心理感受影響不明顯。由試驗(yàn)結(jié)果可知，相較于紋理，人們對(duì)木材表面顏色和光澤度的區(qū)分較為敏感。這也從側(cè)面說明，光澤度與顏色作為表面處理的載體相互影響，因此在利用木材表面特征進(jìn)行材料設(shè)計(jì)時(shí)，需要著重考慮其顏色以及與之搭配的光澤處理方法。

3 結(jié)論

通過分析不同性別與不同專業(yè)背景的參試者群體對(duì)木材表面特征分維語義評(píng)價(jià)，得出以下主要結(jié)論：

1）木材表面特征紋理差異對(duì)視覺感觀評(píng)價(jià)結(jié)果影響較小，人們對(duì)木材表面特征視覺感觀的評(píng)價(jià)主要由其光澤度和顏色特征共同作用所致；

2）不同顏色和光澤度的木材表面特征會(huì)在各個(gè)維度形成差異化的視覺感觀評(píng)價(jià)，因此，在風(fēng)格化設(shè)計(jì)中可考慮運(yùn)用不同的木材表面特征組合來提升人們好感度；

3）設(shè)計(jì)師和消費(fèi)者群體對(duì)于相同的木材表面特征視覺感觀評(píng)價(jià)存在顯著性差異。因此，設(shè)計(jì)師和消費(fèi)者在設(shè)計(jì)中保持良好的溝通是獲得優(yōu)質(zhì)設(shè)計(jì)的重要前提。