基于木材表面視覺特征的分維語義感性評價研究?

胡茜雯 方 海 萬 千

（廣東工業大學藝術與設計學院，廣東 廣州 510006）

木材作為一種生態資源被廣泛應用，以木材為原材料生產的產品種類已超過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先前經驗和認知，并映射到相應的情感體驗，進而產生對該木制產品的評價[2-3]。不同木材表面特征能賦予同一造型產品下完全不同的意象，對木材表面視覺特征感性評價的深入研究，有助于設計師合理選材和提高設計效率，帶給消費者更好的情感體驗[4]。

木材表面特征視覺感觀評價體現了產品材質視覺認知的多樣性和復雜性。人們在通過視覺途徑觀察具體木制產品時，通常是對其整體的視覺特征進行感知，木材所具有的顏色、紋理、光澤共同構成了其視覺特征的外在表現[5]。在木質產品配置、規格以及外觀設計一定的情況下，顏色、紋理和光澤度的選擇能夠極大地改變一件產品的調性，對于增強產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過加工處理時所呈現的本色[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。紋理特征體現木材的形態屬性，也表現出木材的質感，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[10]，光澤度與木材表面的粗糙度有關，是評價木材表面反射光強弱的一項指標[11-12]。人們在觀察木材時同時獲得色彩、紋理、光澤這3 個木材表面視覺特征信息，它們之間相互作用、相互影響，共同構成木制產品表面特征的視覺感觀。

消費者對材料的評價受到材料特性、功能性、生產工藝等多方面影響[13]。已有研究表明，材料的功能性是消費者最看重的品質之一[14-15]，實用性與經濟效益也是評價材料的重要指標，同時材料的應用還應與社會發展與文化背景相適應[16]。通過對木材不同色彩、紋理和光澤度的多維度視覺感觀評價，設計師可以有效把握木材表面特征的視覺感觀意象，進而在產品設計時有針對性地選材，設計出滿足消費者情感需求的產品。本研究采用分維語義感性評價，通過仿真圖像結合主觀量表獲取相關問卷數據，對不同顏色、紋理和光澤度的木材表面特征在不同維度中人們產生的視覺感觀評價進行研究，旨在探索不同群體與木材表面特征對多維度視覺感觀評價的影響。

1 材料與方法

1.1 參試者

參與本次試驗的共103 人（44 名男性，59 名女性），其中具有設計專業背景的設計師54 名，無設計背景的普通消費者49 名，平均年齡為20.45 歲，標準差（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 試驗材料與樣本制備

選取3 種顏色的木材：白蠟木（Fraxinus 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木、柚木和黑胡桃木鋸材，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。對試件進行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18 個。為使試件最大限度接近市場上木制產品的實際狀態，同時控制光照環境對評價的影響，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字樣本的貼圖。在木制產品制造中經過拼板后的木材表面呈現的往往是重復且連續的紋理，為使參試者評價更貼近真實情況，對18 張木材貼圖進行鏡像拼圖處理，得到最終的數字仿真貼圖（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格大小的3D模型，為獲得真實的材料紋理質感，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。最終輸出經過統一處理的18 件數字仿真正視圖樣本（1 200 × 1 600 px,300 dpi），如圖1 所示。

圖1 樣本處理Fig. 1 Sample processing

1.3 分維語義感性評價

將木材視覺感觀評價指標劃分為五個維度，即實用感、美觀感、環保感、經濟感和文化感[17]。對木材表面特征分維視覺感觀進行評價，以獲得人們對木材在不同視覺感觀維度下的評價結果。運用語義差異法可以將難以解釋的評價問題轉換為通過形容詞描述的評價量表，有助于缺乏評價經驗的人群進行理解[18]。

本試驗評價采用的分維語義感性評價量表，參考了木材感性語匯的相關量表[19-21]，并采用專家篩選與用戶調研的方法，在其充分了解試驗目的和內容后，對感性詞匯進行篩選和修正，最終得到五個維度下各2對褒貶詞匯對構建量表，如表1 所示。試驗采用7 點李克特量表（1，完全同意消極描述；7，完全同意積極描述）。由于每對形容詞都有較強的偏好判斷傾向，樣本得分越高說明參試者對形容詞的視覺偏好越高[22]。將屬于該維度的2 對感性形容詞的得分求平均數，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維度方面的得分求平均數，即可得到木材各表面特征的視覺感觀偏好得分。

表1 材料視覺感觀評價量表Tab.1 Evaluation scale of material visual perceptual

1.4 數據采集與處理

試驗在安靜且光照一致的環境下進行。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流程的情況下進行測試。參試者依次觀看隨機出現在屏幕上的圖片，并在觀看每張圖片后填寫對應順序的分維語義感性評價量表。

采用多因素試驗，自變量性別（G）為兩水平（G1男，G2女），專業背景（M）為兩水平（M1設計背景，M2無設計背景），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價，視覺感觀評價指標包括使用感、美觀感、環保感、經濟感、文化感。采用SPSS22.0 統計軟件分析數據，通過方差分析，計量資料以均方、平均值表示，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果與分析

不同性別與不同專業背景的參試者對木材表面特征的評價結果如表2 所示。對其結果中呈顯著差異（p<0.05）指標進行進一步均值對比，如圖2 所示。

2.1 顏色

由表2 可知，參試者對不同顏色木材表面特征所作的各維度以及綜合評價均呈顯著差異（p<0.05）。從圖2 可以看出，在實用感維度上，參試者對深色（黑胡桃木）的視覺感觀評價顯著高于淺色（白蠟木）和中間色（柚木）。在美觀感和環保感維度上，參試者對中間色（柚木）的視覺感觀評價均顯著低于淺色（白蠟木）和深色（黑胡桃木）。在經濟感維度上，參試者對深色（黑胡桃木）的視覺感觀評價顯著高于淺色（白蠟木）和中間色（柚木）。在文化感維度上，參試者對淺色（白蠟木）的視覺感觀評價最高，顯著大于中間色（柚木）和深色（黑胡桃木）,且對深色（黑胡桃木）的視覺感觀評價顯著高于中間色（柚木）。從綜合評價來看，參試者對深色（黑胡桃木）的綜合評價高于淺色（白蠟木）和中間色（柚木）,對淺色（白蠟木）的視覺感觀評價要顯著高于中間色（柚木）。

圖2 各維度與綜合評價分析中顯著差異指標均值對比Fig. 2 Comparison of the mean values of significant indicators in each dimension and comprehensive evaluation analysis

表2 各維度以及綜合評價分析Tab.2 All dimensions and comprehensive evaluation analysis

綜合以上分析，人們對深色（黑胡桃木）的視覺感觀評價在各維度中都處于較高數值，尤其在實用感、經濟感維度上均較大程度高于其他兩類。這可能因為本試驗的參與者都是中國人，在我國人們普遍表現出對深色木材的喜愛。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價。同時深色系給人以穩重、堅硬、耐臟之感，且經過炭化處理后的木材在力學強度、膠合性能以及防蟲防腐上更優，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）在實用感和經濟感上表現突出。對淺色（白蠟木）的視覺感觀評價在文化感維度上表現出一定的優勢，而對中間色（柚木）的視覺感觀評價普遍比以上2 種顏色的木材低。這可能是因為淺色（白蠟木）通常為未經加工的原木，更接近自然狀態下木材的視覺感觀。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，更加符合現代人的文化追求。

2.2 紋理

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

2.3 光澤度

參試者對不同光澤度木材表面特征的評價，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最好，在美觀感和文化感維度上，對亞光木材表面特征的視覺感觀評價都顯著低于亮光和素板木材表面特征。這可能因為素板可以更好地呈現出木材表面的原始狀態，木材表面本身有規律的紋理就具有一定的藝術特性和美學價值[23]。同時受禪宗文化影響，未經工業化處理的素板木材表面特征更能滿足現代人對簡約、質樸的生活追求。

2.4 性別

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

2.5 專業背景

不同專業背景的參試者對木材表面特征各維度以及綜合評價除經濟感維度上差異不顯著，其他各項均呈顯著差異（p<0.05）。由圖2 可知，無設計背景的消費者對木材表面特征的感觀評價除經濟感以外的各個維度和綜合評價上均顯著高于具有設計專業背景的設計師群體。這表明設計師與消費者對于相同木材表面特征感性認知存在較大差異，因此將木材表面特征應用于設計時，設計師應在設計前期作充分的用戶調研，實現與消費者的情感互通，從而使產品設計充分滿足消費者的情感需求。

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感觀評價結果的影響，可明確多個自變量共同作用下對木材表面特征視覺感觀評價產生的影響。分析結果發現，僅“顏色×光澤度”交互作用對木材表面特征的視覺感觀評價有較大的影響。由表3 可以看出，在顏色和光澤度兩因素交互作用下，人們對木材表面特征在各維度和綜合評價上均具有顯著差異（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價的重要因素。

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

雖然對木材徑向和弦向紋理帶給人們的心理反應已有不少研究[24-25]，但較少有將木材紋理與顏色、光澤度對人們感觀評價的影響進行比較分析。這可能是由于木材的弦、徑向紋理在實際應用中很少單獨出現，常作為一個整體被感知，因此木材紋理差異對人們的心理感受影響不明顯。由試驗結果可知，相較于紋理，人們對木材表面顏色和光澤度的區分較為敏感。這也從側面說明，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行材料設計時，需要著重考慮其顏色以及與之搭配的光澤處理方法。

3 結論

通過分析不同性別與不同專業背景的參試者群體對木材表面特征分維語義評價，得出以下主要結論：

1）木材表面特征紋理差異對視覺感觀評價結果影響較小，人們對木材表面特征視覺感觀的評價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在各個維度形成差異化的視覺感觀評價，因此，在風格化設計中可考慮運用不同的木材表面特征組合來提升人們好感度；

3）設計師和消費者群體對于相同的木材表面特征視覺感觀評價存在顯著性差異。因此，設計師和消費者在設計中保持良好的溝通是獲得優質設計的重要前提。