四川長虹電器股份有限公司創(chuàng)新設(shè)計中心 葉根軍 吳 凡
西南科技大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院 王軍峰 謝 林
摘要:
交互設(shè)計活動的展開需要在不同設(shè)計階段制作原型對設(shè)計概念和設(shè)計方案進(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，并沒有從軟硬件結(jié)合的交互系統(tǒng)層面對原型構(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)計應(yīng)該包括人、系統(tǒng)、情境三個方面的因素，進(jìn)而說明了需要在交互設(shè)計過程中構(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 原型構(gòu)建 設(shè)計要素 原型分類 構(gòu)建方法
Abstract：
Prototyping is required in some steps of interaction design to validate design concepts and candidates. Nowadays, theories and methods about prototyping just concern the issues of interface design of software. The interaction system in which include software and hardware is not concerned. The author improved the PACT model (People, Action, Context, and Technology), then claimed that people, system and context must be involved in interaction design. And prototype of people, system and context must be constructed during design process accordingly. Finally, technologies and methods of prototyping is given.
Keywords:
Interaction design Prototyping Design elements Prototype categories Prototyping method
中圖分類號： TB47
文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
文章編號： 1003-0069(2015)06-0060-03
隨著計算機(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)槭褂昧擞嬎銠C(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)計研究，也就是交互設(shè)計。
作為一個新興的研究方向和學(xué)科，交互設(shè)計在發(fā)展過程中遇到了很多的迷茫和困惑，國內(nèi)外也有很多學(xué)者對相關(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)[1]。交互設(shè)計本身屬于設(shè)計活動，帶有設(shè)計活動與生俱來的一些特征，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)計活動中存在有迭代的驗(yàn)證環(huán)節(jié)，需要設(shè)計師不斷地構(gòu)建不同設(shè)計階段所得成果的運(yùn)行，并對其進(jìn)行驗(yàn)證。本文從交互設(shè)計所包含的組成元素進(jìn)行了探討，進(jìn)而提出了交互設(shè)計過程中所應(yīng)該關(guān)注的原型及其構(gòu)建方法。
1 交互設(shè)計的組成要素
狹義的交互設(shè)計指人機(jī)交互設(shè)計，即是設(shè)計供人們使用的數(shù)字化產(chǎn)品的過程。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、圖標(biāo)等。經(jīng)過拓展之后，交互設(shè)計的定義為“設(shè)計具有交互功能的數(shù)字化產(chǎn)品、環(huán)境、系統(tǒng)和服務(wù)的行為?！?[2]交互設(shè)計的目的是通過設(shè)計滿足人們使用產(chǎn)品的功能需求和情感需求，從這個角度來說，交互設(shè)計從屬于體驗(yàn)設(shè)計。既然交互設(shè)計的目的在于通過設(shè)計滿足人類的使用需求，那么其工作核心必然包括“人、人與系統(tǒng)的交互行為、系統(tǒng)”三個方面。
David Benyon等人提出用PAC T（ People, Ac tivit y, Conte x t ,Technology）模型來幫助交互設(shè)計[3]。 PACT模型具體解釋為：
P，人：交互系統(tǒng)是為人服務(wù)的，設(shè)計師在交互設(shè)計過程中首先必須認(rèn)識和理解系統(tǒng)的服務(wù)對象一一人。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)生的場景中的所有人。比如，在公共場合使用交互產(chǎn)品時，人與產(chǎn)品交互的過程應(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)知行為和動作行為；人通過認(rèn)知行為識別、理解、分析物在某一時刻的狀態(tài)，然后經(jīng)過決策之后，制定下一步的操作指令，由此引發(fā)出人的動作行為。同樣，系統(tǒng)的行為也包括捕獲信號（區(qū)別于人的認(rèn)知）、信號分析、反饋等行為。系統(tǒng)的所有行為都是事先經(jīng)過認(rèn)為設(shè)定好的，根據(jù)捕獲到的信號，經(jīng)過分析之后，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。社會情境是指交互行為發(fā)生時周圍的社會狀況。
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：語音識別、圖像和文字識別、多媒體、信息可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)、網(wǎng)絡(luò)、移動通信、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)可能是千差萬別的，比如同是基于Android操作平臺的智能手機(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)用場合能實(shí)現(xiàn)風(fēng)格迥異、截然不同的交互行為[4]。細(xì)化之后，交互設(shè)計還應(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)計建立指導(dǎo)原則[5]。
從上述交互過程可知，交互設(shè)計中應(yīng)該關(guān)注于三個方面的要素：人、系統(tǒng)、情境。
在展開交互設(shè)計時，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機(jī)和具體的交互行為。另外，目標(biāo)人群的知識背景、年齡、審美偏好、地域特征等因素會影響人對系統(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，這些因素會對用戶的思維、決策、計劃以及原本要執(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、濕度過大、噪聲過大、人流密集等情境下使用的系統(tǒng)在設(shè)計時就應(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，利用計算機(jī)技術(shù)、信號接收、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)等制定整個系統(tǒng)的設(shè)計方案。（圖1）
2 原型和模型
在設(shè)計活動中，原型和模型都可用來測試設(shè)計概念的有效性，幫助設(shè)計師推敲設(shè)計想法，逐步完善設(shè)計方案，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)[6]。在交互設(shè)計領(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)計活動。
原型是設(shè)計概念的具體化，并不特指某個設(shè)計要素具體的模型。模型是對設(shè)計目標(biāo)物的視覺化表現(xiàn)形式，一般都會用實(shí)物質(zhì)材料來制作。原型可能會包括有實(shí)物模型，但不僅僅局限于實(shí)物模型。
原型關(guān)注于設(shè)計概念所有要素的表現(xiàn)，注重于設(shè)計要素之間的關(guān)系的表達(dá)，而模型更多地涉及到具體某個設(shè)計要素，是特定設(shè)計要素的實(shí)物質(zhì)表現(xiàn)。
原型一般接近于設(shè)計目標(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)計目標(biāo)物的實(shí)際功能，原型一定要體現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)物的實(shí)際功能，但功能可能并不完善，在試驗(yàn)過程中可能會出錯。
3 原型的分類
對于交互設(shè)計，設(shè)計師需要利用原型來驗(yàn)證不同設(shè)計階段設(shè)計成果的合理性和有效性，并根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果對設(shè)計成果進(jìn)行修正和改進(jìn)[7]。根據(jù)上文把交互設(shè)計所包含的要素分成人、系統(tǒng)、情境三個部分，那么也需要建立相應(yīng)的原型，來驗(yàn)證交互設(shè)計的合理性。
從不同的角度來看，可以把交互設(shè)計過程中的原型分成不同的種類。從構(gòu)建原型的工具來看，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，這些分類方法對于交互設(shè)計過程的參考意義不大，沒有涉及到交互設(shè)計過程中構(gòu)建原型時應(yīng)該考慮的核心內(nèi)容[8]。
既然交互設(shè)計的重心在于交互動作的設(shè)計，那么交互設(shè)計原型的構(gòu)建必然是對交互動作的真實(shí)反映，這其中涉及到三方面的內(nèi)容：人的動作、系統(tǒng)的動作、交互動作展開的情境。因此，交互設(shè)計過程中應(yīng)該針對這三方面內(nèi)容來構(gòu)建原型，這樣才能促進(jìn)、引發(fā)真實(shí)的交互動作，進(jìn)而對交互設(shè)計方案進(jìn)行評估。
3.1 人物原型
交互過程中人執(zhí)行的動作受目標(biāo)、動機(jī)、認(rèn)知、思維、行為習(xí)慣等方面的影響。那么在交互設(shè)計過程中，應(yīng)該針對具體的目標(biāo)人群，建立特定的用戶原型[9]。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)計相關(guān)的特征。它是交互設(shè)計中非常有效的設(shè)計指導(dǎo)工具，能幫助設(shè)計團(tuán)隊(duì)看到設(shè)計問題的范圍和性質(zhì)，清晰地揭示潛在用戶目標(biāo)，使設(shè)計團(tuán)隊(duì)明確設(shè)計目標(biāo)。一般來說應(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)行動作是通過系統(tǒng)識別信號，接收信號，分析信號，處理信號，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的情景條件做出反饋的過程。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，也應(yīng)該針對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)生所在場景的其他物品，如在設(shè)計電視機(jī)遙控器的交互行為時，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)生時的社會情況等。比如在設(shè)計智能手機(jī)的交互行為時，可能就需要利用移動通訊運(yùn)營商、擁擠的公交車（很多人經(jīng)常在這種場景中使用手機(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)建原型時應(yīng)具體包括的內(nèi)容。
圖2把交互設(shè)計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。在交互設(shè)計過程中，設(shè)計師所能夠設(shè)計的也只是系統(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)計活動中，只需要對系統(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)計活動中需要構(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)建主要涉及到社會調(diào)查、市場調(diào)查、人群分析、聚類分析等人文社會學(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)計的手法，利用多種道具模擬搭建交互場景，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資源，提供相關(guān)的服務(wù)，控制特定的社會、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、計算機(jī)圖形表現(xiàn)、形態(tài)設(shè)計等方面的技術(shù)和知識。系統(tǒng)功能原型的構(gòu)建則需要利用各種傳感器技術(shù)、信號分析與處理技術(shù)、計算機(jī)編程、計算機(jī)控制、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造等技術(shù)模擬系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)過程。交互原型的構(gòu)建需要利用計算機(jī)動畫、交互式編程、電子積木等技術(shù)來模擬人與系統(tǒng)的交互過程。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)計活動中，應(yīng)該根據(jù)具體的設(shè)計目標(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)計過程中階段性的原型構(gòu)建盡量快速、能夠表達(dá)設(shè)計概念即可，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
得益于計算機(jī)產(chǎn)品和移動終端設(shè)備的快速發(fā)展，交互設(shè)計行業(yè)在國內(nèi)有了長足進(jìn)步。但目前關(guān)于交互設(shè)計的理論大多集中于軟件交互界面的設(shè)計，對軟硬件結(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)計應(yīng)該包括人、系統(tǒng)、情境三個方面的因素。交互設(shè)計必須關(guān)注目標(biāo)人群的相關(guān)特征才能為設(shè)計活動指明方向。系統(tǒng)的視覺表現(xiàn)、功能設(shè)計和交互行為是交互設(shè)計的主要內(nèi)容，只有實(shí)現(xiàn)了符合目標(biāo)用戶識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。人與系統(tǒng)的交互過程必定發(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)、社會組織情況、人群關(guān)系等都會影響交互活動的開展，這是交互設(shè)計過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)原型可能會用到的技術(shù)和方法。在構(gòu)建原型時應(yīng)該把握快速、迭代、聚焦等原則，確保原型對設(shè)計過程和設(shè)計目標(biāo)的支撐性，本文介紹的一些方法已經(jīng)在相關(guān)的設(shè)計活動中得以實(shí)施，但都不是很系統(tǒng)。作者對相關(guān)技術(shù)和方法進(jìn)行了梳理，希望能對交互設(shè)計活動起到一定的指導(dǎo)意義。
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