交互特征研究與設計應用

[摘 要] 交互是人和產品之間的關系和行為，是目前信息與交互設計領域的主要對象之一。本文以支持設計實踐為出發點，對“交互”這一設計對象的形式出發，通過特征提取實驗方法，得到交互特征的定義、描述以及交互特征和用戶體驗的關系，并在具體的設計實例中進行應用。

[關鍵詞] 交互特征；交互設計；特征提取實驗

[中圖分類號] J506 [文獻標識碼] A [文章編號] 1008—1763（2015）02—0155—06

Abstract： Interaction is the relationship or behavior between human and products， which is one of the main object of information and interaction design at present. In order to support design practices， the paper started from “interaction”，concluding the definition and description of interaction features and the relationship between interaction features and user experiences， which would be applied in design practices.

Key words：interaction features； interaction design； feature extracting experiment

信息與網絡技術的快速的發展，使得設計藝術從傳統的造型設計和視覺傳達設計擴展到了更加廣泛的領域，信息與交互設計已經成為了設計藝術學科的重要領域和方向之一[1]。目前，信息與交互設計主要集中在界面、用戶和產品三個層面上[2]，而對于“交互”本身的設計與研究仍顯不足。出現這樣的情況的一個根本原因在于對“交互”本身的內涵性定義和屬性不清晰。例如計算機領域人機交互專家Winograd認為交互設計就是“人類交流和交互空間的設計”[3]。設計領域IDEO的創始人之一Moggridge將交互設計定義為“通過數字產品構建我們的生活、工作、娛樂和游戲的設計”[4]。這樣的定義使交互設計幾乎可以涵蓋現有設計的大多數門類，“交互”的概念的外延豐富，但內涵研究不足。因此，需要從設計藝術理論的層面，對交互本體進行研究，以形成交互設計的專門知識，支持設計實踐。本文就是從特征的角度在這個領域的設計研究。

一 交互特征的定義與研究假設

（一）交互

交互的內涵定義，《現代漢語詞典》解釋為“相互”，《牛津現代英語詞典》解釋為“發生在兩個或者多個對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品之間的關系和行為。從信息與交互設計的角度看，信息是在內容層面的設計對象，定義了設計對象的意義（meanings），交互是在行為、關系、動作、流程等層面的設計對象，定義了設計對象的形式（form）。如果把交互設計和傳統的造型設計進行類比，交互設計也可以看作內容和形式的二元體系架構。內容是交互所實現的功能，形式則是交互（如流程、行為、方式、反饋等）的藝術表達。

基于上述的理解，本文的一個重要的假設是：交互本身具有某種形式（form），即交互本身是可以從風格（styling）和審美（aesthetics）的角度被描述和表達的，就好像造型可以被描述和表達一樣。本文研究的一個出發點圍繞以下問題：交互的形式是什么？什么樣的交互才是“美”的？如何從藝術的角度去設計交互？

（二）特征

特征（Feature或Character）是一個具有復合意義的概念。對形態實體而言， 特征是形態獨特，具有差異性和區分性的部分（Any of the distinct parts of）[5]。在設計藝術領域，特征研究從本質上看是屬于審美和藝術的層面，是創作過程中設計的關鍵屬性和突出要素。特征可以建立設計對象、設計師和用戶之間的共同語言，通過這樣的共同語言，設計師可以獲得經驗，進行設計思考和交流，更好地開展設計工作。目前，在設計藝術領域，以感性工學、拓撲學、定量模型為基礎的造型特征研究已經形成了較為完善體系，并在若干應用領域（如汽車、手機等）取得了良好的效果[6，7]。

如果超越實體，“特征”可以看作是現象與行為背后內在的屬性（internal attribute），支撐著人們對某個事物的預期和理解[8]。從交互設計的具體實踐需求來看，交互特征可以定義為交互對象或產品的若干外在形式和屬性的在審美和用戶體驗層面上的描述和表達，是交互這一設計對象的突出和顯著的要素[9]。這些描述和表達是設計師進行交互設計過程中對設計對象進行處理的結果，是交互設計師設計知識和經驗的表達。

基于上述認識，本文的另外一個假設是：從交互的形式（form）的角度看，交互可以被分解為若干個小的組成部分，即交互特征。交互特征帶有交互設計藝術的設計知識和信息，通過提取、分析、理解和應用這些特征，有助于設計過程中設計師進行思考、交流和學習。本文以支持設計實踐為出發點，從“交互”這一設計對象的形式（form）出發，發現并研究交互特征，并進行表達和應用，最終支持信息與交互設計實踐。

二 交互特征提取實驗方法與過程

為了獲得交互特征的一般性規律，了解其內容、描述、表達以及如何應用等相關問題，開展了為期一年半的大規模的系列交互特征提取實驗研究。通過對交互設計過程和設計對象的雙重分析，獲得了交互特征的一般性信息。

實驗首先基于Lenz在交互屬性體驗研究中的交互詞匯（Interaction Vocabulary）[10]研究，通過一個大范圍的交互設計課題獲得若干交互設計的“詞匯”，即設計語義表述。交互設計課題是根據Tidwell在《Designing Interfaces》里涉及的若干交互模式[11]進行歸納提出26種交互行為和關系的方式（如增加-減少、打開-關閉、切換等），并結合不同的情境和產品（如在家使用的空氣凈化器等）構建了81個設計課題。在此基礎上，加上項目組進行的6個交互設計項目以及4個企業的實際交互設計項目，構成了91個設計課題。每個課題由3-4名被試（設計師）完成，每個被試要求完成3個設計課題，每個課題至少完成10個相互獨立的交互設計方案。共627名設計學院研究生、專業交互設計師、企業交互設計師參加了實驗，在實驗過程中，要求設計師采用項目組在前期造型特征研究[12]中使用的口語報告的方法，即設計師需要說出自己在設計過程中的想法。每個設計方案完成后，要求被試以草圖或效果圖結合口語報告的方式對設計過程中的交互特征進行表達和描述。本部分交互特征提取實驗持續了14個月時間，共獲得了3475個交互設計方案以及近20萬字的口語報告數據。如圖1就是某個設計師針對“顯示狀態”在空氣凈化器載體上的界面設計方案。在該方案設計中，該設計師的在介紹方案的時候的口語紀錄是：“我覺得東方人比較喜歡模糊一點的狀態顯示，難得糊涂嘛。因此，我設計的時候，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做。手機App設計，用數字精確顯示。”根據口語紀錄，可以初步得到“數字精確顯示”、“圖形模糊顯示”兩個交互特征描述。

與此同時，選取自2008年以來，紅點、IF、IDSA國際三大設計大賽的企業組獲獎產品中涉及交互設計部分以及國際知名的設計高校的畢業設計作品作為經典案例共207件，由5名具有5年以上交互經驗的交互設計師直根據產品進行交互特征提取。在提取過程中，對有視頻對具體操作和界面進行說明的產品采用直接記錄并可視化表達的方式，而部分沒有交互視頻演示的，則通過對其設計說明進行分析與提取。

兩個實驗共報告交互特征描述178個。然后，針對上述178個交互特征描述進行聚類。考慮到我們主要提取特征，而不是特征的具體描述、情境及對象等，因此，我們結合交互設計的基本要素（形式、內容、關系、目的、界面、用戶、場合）將不同描述進行整合。例如“光標移動面積大小”、“操作區的范圍”、“手勢在空中的空間大小”這三個交互特征描述就可以根據交互的形式、關系和內容整合成為了“運動范圍”這一特征。通過上述分析，最后提取出交互特征13個。

三 實驗分析

（一）交互特征表達

我們對獲得的13個交互特征進行定義和表達。特征定義主要是根據交互特征所對應的178個描述以及部分的案例進行歸納，挖掘該特征的內涵。例如針對“運動速度（move speed）”這個特征，可以定義為“運動及相對速度變化”。

在定義的基礎上，采用在造型特征描述中廣泛使用的語義差異法[12]，從正反兩個方面對交互特征進行表達。例如針對“響應速度（Response Speed）”可以從“延遲的（delay）”和“實時的（instant）”兩個相反的方向進行表達。其中，“延遲的”表達為“操作完成后，顯示部分有一個較長T1的時間滯后”；實時的，表達為“滯后時間T2非常短，無限趨近于0”，即操作完成后，顯示部分立即出現或變化。

通過定義和表達，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，一般以功能的名稱（名詞）來命名；屬性特征主要是從交互設計的不同屬性去分析交互特征，一般以交互屬性（形容詞）來命名。（二）交互特征和用戶體驗的關系分析

在定義和描述研究的基礎上，采用感性工學的研究范式[12]，分析本研究得到的交互特征和用戶體驗的若干屬性之間的關聯性。在數據分析的過程中，充分利用實驗中的設計師的口語報告記錄，首先采用感性體驗詞匯提取辦法[13]，提取設計師在設計過程中關于用戶感性體驗詞匯，并將其和具體的審美特征進行對應分析。同時，由于交互設計的感性體驗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，我們還專門針對這些特點在口語報告中進行了專門的予以分析。最后，對獲得的某個交互特征對應的用戶體驗描述進行聚類，初步獲得了交互特征和用戶體驗的關聯表（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。四 設計應用

基于上述的研究成果，我們在某個車載手勢控制的音樂播放器交互設計中對上述研究成果進行應用。該音樂播放器是一個用空間手勢來進行控制操作的產品。手勢本身的設計及其體驗是設計的核心。在具體的設計中，我們根據交互設計的13個交互特征，對音樂播放器涉及的關鍵手勢進行設計。

例如，根據某設計方案的總體風格為“游戲風格（Game style）”這一特點，在“切換目錄”這一功能的手勢設計中，在運動速度（movement speed）、運動范圍（movement range）和響應速度（respond speed）三個方面進行了設計。運動速度方面，我們采用“快的（fast）”作為設計出發點，在傳感器所能識別的速度范圍（100毫米/秒-1000毫米/秒）中，采用了采用了較快的速度識別速度（750-1000毫米/秒），使用戶在快速的手勢操作時，可以獲得“刺激的”游戲體驗，圖2是切換手勢操作的設計定義圖。在運動范圍方面，在符合汽車內室空間的基礎上，我們選用了較大的操作空間，即感應范圍為285毫米，以獲得“刺激的”游戲用戶體驗。在響應速度上，采用的是實時反饋（反應速度小于20毫秒），這符合游戲中“行為可感知”這一重要的屬性。這樣使得整個交互產品在界面風格、操作時間、操作范圍、反饋速度等方面，通過交互特征取得了良好的一致性。表2 交互特征與用戶體驗的關聯表

在本設計中，通過交互特征這樣的理論框架，對設計師開展設計提供了有益的幫助。這款產品在設計完成后，制作了樣機，并安裝在實車環境中進行試用（圖3）。從試用的結果來看，絕大多數用戶認為該產品手勢設計具有較好的游戲感，和界面設計、造型設計風格一致，體驗良好。

五 結論與展望

交互特征是交互設計藝術在設計對象研究的關鍵問題之一。通過交互特征提取實驗得到了13個交互特征。在此基礎上，對這些審美特征進行定義與表達，并對交互特征和用戶體驗的關聯性進行了分析。研究最后通過一個具體的設計實例進行應用，取得了較好的效果，初步驗證了研究成果。

由于交互產品的復雜性、多樣性以及快速發展的交互技術，交互特征也是一個動態變化的過程。本文研究雖然基于一個長期和大樣本的實驗，但是，本文的研究主要基于當前的產品以及當前設計師的設計作品，也難免有未曾涉及的產品和趨勢。但是，本文的研究成果對于設計師了解交互設計的一般規律、把握設計趨勢仍然有借鑒意義。另外，關于交互特征和用戶體驗的關聯性研究只研究了二者之間具有關聯性，然而，究竟有什么樣的關聯性以及如何更好地使用這樣的關聯性仍需要進一步的研究。

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