认知差异在设计草图--产品意象造型中的研究

摘要

设计草图是传达设计感性意象与产品实际功能的视觉媒介，能够传达知识、精神层面的意义。工业设计产品的设计草图和意象造型与设计者创造性思维密切相关，集中展示了设计者最核心的创新思维。由于草图设计并不局限于某一环节或任务，而是由多个设计阶段串联而成，本课题将从设计者认知加工、产出草图、感性评价三方面入手，综合运用口语分析法、感性工学、眼部追踪技术研究设计者完整的设计过程，以感性量化方式探讨设计者从工业设计产品草图到产品造型设计过程的认知差异，及设计草图与认知差异与之间的关联，以全局的眼光看待设计活动，有助于全面解读设计者认知差异与致异因素，辅助优化未来设计。 此次课题主要研究内容及所得结论如下: (1)为探究不同认知特征的设计者在产品草图创作过程的思维差异，运用口语分析方法量化其信息接收、解读以及思维可视化过程。运用Spearman Rank计算设计者草图方案品质与各设计步骤之间的相关性，发现初级设计者方案产出数量多但品质低，对刺激信息依赖较大;中级设计者能规范设计流程和资源分配，其方案品质影响因素较多但也助于系统完成设计任务并优化方案品质。这有利于发现不同设计者方案品质的影响因素，后期有针对性的提高优化。 (2)收集组内产生的原始草图样本和原始感性语汇对，利用形态分析法、卡片法提炼24个电吹风草图设计特征元素，运用调研问卷、多维尺度分析法、聚类分析法精炼了6组代表性感性语汇对。通过层次分析法构建意象造型草图最佳组合方案，获得有关电吹风产品意象造型的6个优化草图与6个非优化草图。相比于传统头脑风暴，重组的设计草图确保了产品造型在初期思维发散阶段就具有针对性、可控性与科学效度。 (3)本文运用眼部追踪技术采集不同认知特征设计者观察草图过程的眼动模式，通过对比分析发现初级设计者视觉搜索注意力较难集中于重要感性意象特征元素上，常通过频繁眼跳来在脑中形成草图造型概念，但其情感判断准确率和统一性比中级设计者高，中级设计者则更擅长延长视觉停留提高注意力来解读草图，虽然其情感判断强度高。有利于提升研讨设计草图方案评判的准确性，规避因经验主导造成的偏差，同时获取产品集中观察区域助于寻找设计针对点。

目录

声明

摘要

1前言

1．1研究背景

1．1．1设计认知研究

1．1．2设计草图研究

1．1．3感性工学在设计中的运用

1．1．4眼部追踪技术在设计中的运用

1．2研究意义

1．3．1 AHP层次分析法

1．3．2聚类分析法

1．3．3口语分析法

1．3．4 SD语义差分法

1．4研究内容与框架

1．4．1研究内容

1．4．2结构框架

2认知加工及设计草图创作

2．1研究方法

2．2实验内容

2．2．1被试者

2．2．2实验设备及材料

2．2．3实验过程

2．3．1编码

2．3．2转译与分段

2．3．3设计步骤相关性分析

2．3．4结论

2．4本章小结

3感性意象语汇对获取

3．1初步筛选感性语汇对

3．1．1收集感性语汇对

3．1．2初步确定感性语汇对

3．2代表性感性语汇对研究

3．2．1建立“感性语汇对分组研究问卷”

3．2．2感性语汇对拟合度分析

3．2．3聚类分析法进行感性语汇对分组

3．2．4 K-均值聚类分析法提取最终代表感性语汇对

3．5本章小结

4产品意象造型获取

4．1形态分析法划分电吹风造型设计类目

4．1．1获得电吹风造型可设计部件

4．1．2确定电吹风造型设计类目

4．2卡片分类法细化特征元素

4．2．1收集电吹风原始草图

4．2．2筛选代表性草图样本

4．2．3提取电吹风草图特征元素

4．3层次分析法量化设计草图特征元素

4．3．1制作“设计草图特征元素感性意象研究问卷”

4．3．2获得特征元素情感强度

4．3．3感性量化特征元素

4．4产品意象造型草图组合方案

4．5本章小结

5基于眼部追踪技术的认知差异研究

5．1研究方法

5．1．1眼部追踪实验

5．1．2 SD主观评价量表法

5．2实验内容

5．2．1被试者

5．2．2实验设备与材料

5．2．3实验流程

5．2．4初步确定眼动指标

5．2．5划分AOI兴趣区域

5．3 SD感性评定数据

5．4眼动实测数据分析

5．4．1被试观察意象造型草图设计类目眼动数据分析

5．4．2被试观察意象造型草图眼动变化率数据分析

5．4．3被试观察意象造型草图眼动指标主效应分析

5．4．4被试观察意象造型草图眼动指标数据分析

5．5结论

5．6本章小结

6结论

6．1全文总结

6．2论文的创新点

6．3论文不足之处

6．4展望

参考文献

8攻读学位期间发表的论文、专利及获奖

致谢

10附录