基于MAX/MSP和PHIDGETS的交互設計研究與實踐

摘要：本文主要是從當下前沿的交互科技出發，并結合設計實踐案例，重點分析用戶情境下交互體驗原型的設計方法以及交互科技如何在設計實踐中應用。目前交互設計雖然發展成為國內設計領域中的前沿學科，但很多實踐方法都來自于國外的院校和機構，國內在這方面的學術研究還相對較少，希望本文的一些觀點和實踐方法可以為國內交互設計的研究帶來一些啟發。

關鍵詞：MAX/MSP；PHIDGETS；交互設計0引言

通過參與兩期荷蘭代爾夫特理工大學與北京工業大學聯合舉辦的校際合作交互設計項目，兩次交互原型的設計與制作，逐漸掌握了如何結合當下前沿交互科技MAX/MSP軟件和PHIDGETS傳感器進行交互設計實踐。通過設計評估，也逐漸領會到用戶情境在交互設計中的重要性，以及它對交互行為和用戶產生的重要影響。從用戶訪談到故事版的設計，從角色扮演到交互體驗原型的制作，解決了過程中遇到軟件和傳感器的技術難題，構建了最終的交互體驗原型。

1關于交互設計

什么是交互設計？交互設計權威著作《交互設計——超越人機交互》的作者普里斯認為“交互設計指的是為人們日常工作與生活而支持的交互式產品設計”；而交互設計的早期理論家斯坦福大學教授特里·維諾格拉德則認為“交互設計是人類交流和交互空間的設計”；而畢業于卡耐基·梅隆大學的交互設計專家丹·薩弗卻認為“交互設計是圍繞人如何通過使用產品、服務聯系其他人的設計”，他還強調交互設計是隸屬于用戶體驗的范疇。從用戶的角度來看，交互設計就是一種讓產品變得容易使用，有效地使人心情愉悅的技術。它通過了解目標用戶對產品的期望，觀察用戶在進行產品交互時的行為，通過設計有效的交互方式，為用戶帶來更舒適的互動體驗。

2關于MAX/MSP

Max/MSP是一種為音樂和多媒體開發的可視化交互式編程語言，由位于舊金山的cycling`74軟件公司持續開發。 目前除了在交互設計中，在作曲、演奏等領域也已經得到了廣泛的應用。

這次交互項目主要通過MAX6軟件完成電路板的連接和傳感器的控制以及實現最后產品原型的交互。MAX6軟件是目前交互設計領域內常用的模型功能化軟件，通過與電路板和不同功能的傳感器的連接，可以展現出不同的互動效果。它的優點在于技術難度相對較低，不需要具備電腦編程知識就可以操作，所以目前也廣泛應用于音樂與互動媒體領域。

3關于PHIDGETS

PHIDGETS是一種物理控件，其實就是能夠與計算機系統外的物理環境交互的控件，也就是很多電子和自動化專業人口中的模擬數字接口和外圍電路的裝置，目前已應用于測量溫度、驅動馬達、控制開關等領域。PHIDGETS產品包括：通用的USB接口板，帶有模擬輸入和數字輸入輸出。各式各樣的傳感器，壓力，溫度，加速度等。伺服電機，RFID等。本次交互項目主要通過將各種傳感器連接到USB接口板上，并用一根USB線將接口板和計算機連接，并通過MAX6軟件的運行，實現交互模型的運轉。

4基于MAX/MSP和PHIDGETS的交互設計研究

4.1健身乒乓

第一次交互設計項目是為了改善傳統電腦乒乓游戲的枯燥乏味，設計一款具有新穎交互行為，并結合嵌入式技術，為用戶帶來豐富的游戲體驗，同時還要使用戶能夠直觀地理解和使用交互產品內置的傳感器。

經過交互的品質的探討，最后確定了健身乒乓的設計方案，這個方案的優勢在于當用戶進行產品交互的時候，除了能夠體驗到游戲新穎的操作方式帶來的快感，甚至還能夠起到鍛煉身體的效果，是一款既趣味又健康的互動體驗產品。

健身乒乓帶來的新穎的交互行為正是用戶通過雙手抓住原型兩側的手柄，站立在原型上方，左右扭動腰部來控制腳下產品原型的方向，從而開啟電腦傳統乒乓游戲的對抗模式，人機互動性非常強。而實現這種旋轉控制的交互行為正是通過360度磁控傳感器來實現，這種特殊的傳感器可以感知到360度空間中物體的運動方向，并可以起到加速度和重力感應的效果。我們在交互原型的內側頂部留出了一個360度磁控傳感器的接口，當用戶站立在原型上進行90度旋轉時，磁控傳感器就會感應到用戶運動方向，并與事先設計好的MAX6程序一起對傳統電腦乒乓游戲做出控制，控制屏幕上乒乓游戲左右的運動滑竿。當用戶順時針旋轉時，屏幕上的滑竿就會向下移動；而當用戶逆時針旋轉時，屏幕上的滑竿就會向上移動。在圓盤的兩側還為用戶設計了手握把手，用戶可以雙手握住把手，站立在原型上對游戲進行掌控。用戶站在原型上調整旋轉角度而導致頻繁搖擺腰部的動作其實也起到了身體鍛煉的效果。

4.2音樂坐墊

第二次交互設計項目是設計一款交互產品來促進12～18歲的青少年兒童在家庭這個特殊情境中的體感交互。

通過確定青少年目標用戶的產品使用情境，并在自制定的交互品質下，在宜家家居進行情境訪談。因為宜家家居具有非常自由輕松的購物環境，存在著不同青少年特點的個性化樣板間，還設立了各式各樣的娛樂設備，每天都吸引著很多青少年兒童在那里玩耍嬉戲。所以我們在那里隨機抽取了幾個12～18歲的青少年兒童進行了用戶訪談，分別從他們的性格特征，興趣愛好以及動作行為了解分析他們在家中的生活狀態，最終并歸納出他們在家中學習和娛樂時遇到的問題，尋找設計機會。通過調查發現，現在大部分的青少年在家都花費了大量的時間學習，并且一直坐在書桌前，特別枯燥乏味，而他們的娛樂工具大部分也都是電腦，還是一樣的位置和姿勢坐在書桌前，長時間的坐姿和不運動給身體，尤其是給頸椎帶來了巨大的挑戰。于是通過比較交互品質，分析用戶數據，我們得出了產品設計的方向，一款兼具休息和 娛樂功能的交互坐具，不僅能夠為長時間坐著不活動的青少年帶來身體上的放松，同時還兼具趣味性減緩他們在學業上的壓力。音樂坐墊通過融入空間傳感器的技術來實現產品交互行為，當用戶坐在交互原型上并左右轉動時，置于交互原型內部的半圓球體結構中的空間傳感器就會感受到用戶的運動方向，并結合預先在MAX6軟件中設計好的交互流程圖，伴隨著用戶前后左右自由的晃動發出前后左右四個方向不同節奏的聲音，當然用戶晃動的快慢也會使聲音產生不同的變化，為用戶留下了很大的空間發揮，非常人性化。這款音樂坐墊不但解決了青少年在家中學習枯燥的問題，使用方式的動感還幫助青少年活動腰部和頸椎，是一款既輕松又健康的互動產品。

5結語

通過兩次完整的交互設計實踐，兩次交互體驗原型的制作，充分體驗到了MAX/MSP軟件和PHIDGETS傳感器技術的魅力，原來設計和技術融合后產生的完美“雙向交互”設計會為人們的生活帶來的這么多的趣味和美好。同時，在設計實踐中更深層次地理解了用戶情境在交互設計中的重要性，交互設計必須要適應用戶的生活和工作環境才能給人們的生活帶來便捷。希望在未來的研究中可以結合更多的前沿科技，探索在用戶情境中交互行為的更多可能性，為人們的生活帶來更多的便利和美好。作者簡介：侯奕屹（1989—），女 ，江蘇徐州人，碩士，工業設計工程專業，研究方向：產品設計，交互設計。