基于“勒洛”三角形的撲克牌改良設計研究

張欣馳，楊帆，秦楊，陳默

基于“勒洛”三角形的撲克牌改良設計研究

張欣馳，楊帆，秦楊，陳默

（南京工業大學，南京 211816）

針對當前傳統長方形撲克牌收牌效率低、持握體驗欠佳以及造型單一等問題，結合人機工程學進行以用戶為中心的改良設計研究。對國內市面上主流的長方形撲克牌進行個案分析，對用戶使用過程中的行為進行梳理，并結合用戶體驗設計方法和人機工程學，利用“勒洛”三角形的等寬曲線特性以及穩定性，對該類撲克牌進行造型改良設計。對用戶使用撲克牌的全過程進行系統的用戶研究，設計出一款便于用戶抓握及操作的“勒洛”形撲克牌，該設計不僅豐富了傳統撲克牌的造型設計，而且通過控制變量的相關實驗，在實際的使用過程中，驗證了改進后的撲克牌在收牌效率和抓握體驗等方面有所提高，實驗結果證明了該設計可以改善用戶的使用體驗。

用戶體驗；勒洛三角形；撲克牌

撲克牌，是為數不多的能夠流行于全世界的娛樂工具，通常以紙為載體。叔本華曾經說過，玩紙牌不失為一種應付生活的演習，通過玩牌人們能夠養成沉著的習慣，即使牌勢不利時，仍能處變不驚地去運用自己的智慧對這些偶然的、不可更改的既定形勢進行化解與處理。這種兼具益智性、競技性、趣味性于一體的放松方式，不僅可以培養人們獨立思考的能力，鍛煉思維，啟發智慧，提高記憶力和團隊協作力，還可以培養人們良好的品德修養。正如，與WPT（World Poker Tour，WPT）、EPT（European Poker Tour，EPT）并稱世界三大撲克賽事之一的世界撲克系列賽（World Series of Poker，WSOP）的宣傳語所述：人生像是一把牌，坐上牌桌我們明白了方寸間的較量也明白了起身后的寬廣。由此可見，撲克牌不僅可以幫助人們休閑娛樂，還可以使人們在娛樂中獲得人生的感悟與啟迪。近幾年，隨著撲克牌玩法多樣性的轉變，人們對撲克牌的需求也從當初僅僅滿足于“娛樂性”需求轉為追求撲克牌使用的舒適性、收牌效率的提高等用戶體驗方面。

目前，針對撲克牌的設計與研究，國內與國外的側重點不同，國內主要集中于設計方面，尤其是對撲克牌花色、圖形與基底進行文化創意設計[1-4]，如對商周青銅器的裝飾紋樣[5]、成都皮影[6]、徐州漢代陶俑[7]等極具傳統中國特色的造型進行提煉，將其作為視覺符號與撲克牌的花色、背景圖進行融合再設計，不僅豐富了撲克牌的圖形設計，而且借助撲克牌的形式進行了信息傳達，同時也增強了對中國傳統文化的宣傳與傳播。國外主要是對當下流行的網上撲克進行研究，如Gainsbury等通過對互聯網賭徒進行行為研究，發現追逐損失行為是導致撲克玩家賭博無序的主要心理問題[8]；MacKay等通過對比線上與線下2種不同的玩牌方式，驗證撲克玩家是否能夠準確地評估他們的技能水平，實驗結果發現，與線下玩牌相比，在線玩牌者對自己的技能認知度更高[9]；Zaman等采用定性訪談的形式對在線撲克玩家進行了心理動機的研究，研究了網站該如何設計才能提高玩家的體驗與偏好[10]；Dufour等基于前瞻性理論，對影響在線撲克游戲軌跡的相關性進行了研究[11]；Barrault等通過研究在線撲克玩家的沖動型需求與賭博時間之間的聯系，尋找不同玩家的心理特性及需要考慮的因素，從而預測病態賭徒的病理變化[12]；Bonnaire探討了知覺尋求與線上撲克的相關關系，通過抑制與解除抑制來鼓勵玩家的保護性行為[13]。由此可見，目前國內主要側重于借助撲克牌進行文創設計與文化宣傳，國外主要關注的是撲克玩家的心理動機、行為、影響因素等方面，而對撲克牌造型進行再設計的研究極為有限，在一定程度上限制了撲克牌的發展。為了豐富撲克牌的造型及提升用戶的使用體驗，本文將針對這2個方面進行研究。

1 撲克牌的用戶體驗與需求分析

1.1 撲克牌簡介

撲克牌的起源還不能完全確定，目前國內公認的觀點是認為它來源于我國漢代的“葉子牌”[1]。撲克牌的牌面由于玩法不同也有不同的解釋，其中一種說法是它的4種花色——桃、心、方、梅分別表示春、夏、秋、冬四季。由于本研究主要關注撲克牌的尺寸與造型設計，其牌面的含義在此不再贅述。目前，市面上撲克牌的外觀以長方形造型為主。對于長方形造型，有文獻指出西方人對黃金比例情有獨鐘，因此，通過設計使撲克牌長寬比為黃金比例。除此之外，還有一些根據玩法設計出的異形撲克，如圣誕樹形、鞋形、三角形等，該類撲克牌偏向于收藏、實用性欠佳，見圖1。

目前，市面上常見的長方形撲克牌有以下4種尺寸，如橋牌尺寸（Bridge Size）、標準尺寸（Poker Size）、特大尺寸（Jumbo Size）、特小尺寸（Mini Size），見圖2。橋牌，是指63 mm*88 mm的牌，相對適合于中國人手的大小，在國內占據主流市場。

1.2 用戶體驗及需求分析

依據用戶體驗設計方法對研究對象進行用戶調研和行為分析，發現在整個玩牌過程中涉及到3個基本動作，分別為洗牌（切牌）、拿牌（握牌）、收牌，如圖3所示。其中引起用戶痛點的問題主要集中拿牌與收牌2個動作，下面將進行主要分析。

撲克牌具有基本的拿牌技巧，雖然看起來比較簡單，但對專家用戶以外的用戶群體來說，卻是一個不小的挑戰。對左利手用戶來說，他們通常將左手手掌向上，大拇指壓住牌面的左側，小拇指從右側抵住牌面，可以防止牌脫落并隨時調整牌的排列情況，其余3指位于牌的背面與大拇指相配合將牌拿穩。左利手的用戶通常是將整副牌懸于掌心之上而不是壓在手掌上，如圖4a所示。對右利手的用戶來說，牌的底部通常由右手的拇指固定，另一端由中指和無名指穩定，同時食指呈彎曲狀態頂住，如圖4b所示。據本研究的初步統計，無論是哪一只手，當紙牌維持在17張以內，尚可持握，但是當牌達到21張及以上時，對大部分人來說是一個挑戰，同時，傳統長方形紙牌的底部一角會抵住手指，另外一角會戳到手心。

圖1 不同形狀的撲克牌設計

圖2 基于長方形造型的不同尺寸的撲克牌設計

圖3 撲克牌的行為分析

圖4 左右利手不同的拿牌姿勢

收牌，指的是玩牌結束后對原來雜亂的牌進行歸納整理，將其牌面朝一個方向重新疊成一疊。在收牌的過程中，傳統的撲克牌因其方正的造型設計，雜亂牌要調整的最大角度為90°，即雜亂牌需整理平整的角度區間為0～90°，此區間是相對過大的，根據概率中的正態分布原理可知，整理牌時0°和90°紙牌產生的數量較少，因此會出現雜亂無序的情況，如圖5所示。另外，紙牌間的摩擦力會使撥正一張紙牌的同時也大概率地會撥亂已經理好的牌，導致重復勞動，收牌效率大大降低。

圖5 撲克牌的整理

綜上，傳統長方形造型的撲克牌所產生的用戶痛點主要體現為：拿牌時，底部直角造成用戶手掌疼痛；收牌時，雜亂的牌面不便于整理，耗時，降低了用戶的玩牌興趣；當前市場上主流的撲克牌造型單一，以長方形為主，其他異形撲克存在可視性差等實用性問題。

2 撲克牌的人機工程學分析

2.1 撲克牌設計的人機學原則

撲克牌與用戶的手部交互最多，屬于典型的人機學產品設計。根據人機學的設計原則，該類產品的設計應遵循以下原則。首先，其大小、形狀、表面狀況與人手的尺寸和解剖條件相適應。其次，需要保證用戶在手持該類產品時其姿勢能夠自然、舒適地符合手和手臂的施力特性，如要避免手指反復的彎曲扳動操作，避免或減少肌肉的“靜態施力”，避免掌心受壓過大，盡量由大小魚際肌、虎口等部位分擔壓力。最后，需要照顧女性、左利手等群體的特性和需要[14]。

2.2 撲克牌設計與人體手部各尺寸的關系

由于撲克牌與手部動作息息相關，為了提高用戶在玩牌過程中的舒適度及愉悅感，在進行撲克牌造型設計時，其大小、形狀應盡量滿足人機學的要求。因此，人體的手部尺寸數據將對撲克牌設計起到重要的參考作用，實驗所采用的手長、手寬如表1所示。

表1 人體手部尺寸[14]（單位/mm）

Tab.1 Human hand size[14](mm)

3 勒洛三角形

3.1 勒洛三角形的簡介

勒洛三角形（Reuleaux Triangle），又稱“萊洛三角形”“圓弧三角形”等，由魯洛克斯（F.Reuleaux）

所發現。它是一種特殊的三角形，是指分別以正三角形的頂點為圓心，以其邊長為半徑作圓弧，由這3段圓弧組成的曲邊三角形[15]，如圖6所示。該三角形的邊由于是等寬曲線，即在任何方向上都有相同的寬度，能在距離等于其圓弧半徑（等于正三角形的邊

圖6 勒洛三角形及其特性

長）的2條平行線間自由轉動，并且始終保持與2條直線都接觸，因此，具有典型的穩定性。

由于勒洛三角形具有圓形的穩定性，所以常運用于機械裝置及其零件中[15-16]。如圖7所示，由勒洛三角形做成的滾動裝置，能夠在玻璃板和桌面間滾動，并平穩地運行，杯中的水并不會溢出。目前勒洛三角形主要應用于發動機轉子、方孔鉆頭、六角形鉆頭等設計中，但是很少應用于撲克牌的造型設計中。

圖7 基于勒洛三角形的裝置設計

3.2 基于勒洛三角形的撲克牌設計

通過對傳統撲克牌用戶體驗及人機工程學的分析，筆者提出了基于勒洛三角形的撲克牌造型設計，其設計兼具圓形的穩定性并規避了其可視性差的問題，如圖8a所示。該設計有以下優點，首先，具有圓形的特性，大大提高了收牌效率，又規避了圓形牌面可視性差的問題。其次，勒洛三角形的撲克牌具有較好的手感，圓潤的邊緣以及圓潤的弧度恰好與握牌時手掌內部的結構相吻合。同時，尖角朝下的抓牌方式，相比于傳統的長方形造型，使手掌內部有了較充足的空間，以便握住更多的牌，符合人機產品的設計原則，如圖8b所示。最后，該造型在開扇時是一個半圓，更加美觀，在收牌方面，不僅具有圓的穩定性同時兼具三角形的穩定性，收牌時尖頭朝上的牌占多數，并且相比傳統長方形造型需要旋轉的最大角度（90°），該造型僅為0～60°。由此可見，勒洛三角形撲克牌的凌亂程度將遠小于方形牌，即使有個別朝向不對的牌也會因圓弧的存在慢慢向中間調整，因此將一般的收牌動作改為向中間聚攏即可，縮短了收牌時間。

圖8 基于勒洛三角形的撲克牌設計方案

3.3 牌面設計

由于撲克牌抓在手中時，觀察到的牌面文字在左上角，再結合傳統長方形的排版格式，從而得出了勒洛三角形的排版規則，即文字寫在3個角上，且無論順時針還是逆時針旋轉，左上角的文字均為正向排列，花色寫在文字的下方，以85 mm邊長的勒洛三角形為例，如圖9所示。

圖9 勒洛形撲克牌的牌面設計示意圖（單位/mm）

4 勒洛三角形撲克牌改良設計的實驗驗證

基于以上分析，筆者認為勒洛三角形撲克牌造型能夠規避傳統撲克牌所存在的收牌效率低及難抓握2個問題。接下來，將通過2個實驗首先驗證勒洛三角形撲克牌在收牌效率和用戶滿意度方面優于傳統撲克牌；其次，將通過實驗確定最終的撲克牌尺寸。

4.1 實驗一

4.1.1 實驗一：實驗目的

本實驗在材質、尺寸、牌面設計等其他控制變量相同的情況下，驗證改進后的勒洛三角形撲克牌的收牌效率要高于傳統的長方形撲克牌。

4.1.2 實驗一：實驗方法

4.1.3 實驗一：實驗被試

采用多次多組多人打牌的方式對某綜合大學25名本科生進行收牌時間的測試，并進行滿意度問卷調查。其中男生15名、女生10名，年齡主要集中在19～22歲（20.49±1.31），所有被試均通過抽簽方式隨機分配成組。

4.1.4 實驗一：實驗材料和程序

本實驗的實驗材料是由卡紙制作的108張撲克牌模型。長方形撲克牌模型是基于現有的橋牌尺寸（寬57 mm，長88 mm）制作而成的，該勒洛三角形的撲克牌尺寸同樣是基于現有的橋牌尺寸制作而成的，同時考慮到該造型撲克牌的易視性，其用戶抓握習慣是角朝下、對邊在上，所以其邊長要比常規長方形要略小。因此，實驗將勒洛三角形邊長的尺寸暫定為85 mm。在經過幾輪的撲克升級賽之后，測試人員會向被試發送滿意度問卷，被試需要對手部勞累度、收牌速度、拿握舒適性等方面進行1—5分的喜歡程度評價（1=非常不喜歡，5=非常喜歡）。

4.1.5 實驗一：實驗設計

本實驗采用多人多組玩牌的方式，比較不同造型（傳統長方形/勒洛三角形）條件下用戶的收牌時間及滿意度情況。為了模擬真實的撲克牌使用場景，實驗采用大學生熟悉的升級游戲，被試需要完成從數字2到A的升級，為了防止長期握牌對滿意度調查的影響，在完成一輪的升級游戲后，被試可休息20 min，從而避免順序效應的影響。

4.1.6 實驗一：實驗結果

實驗結果由SPSS軟件進行處理。對被試使用不同形狀撲克牌的收牌時間進行配對樣本T檢驗。在2種不同的撲克牌形狀下，長方形撲克牌的平均收牌時間為15.48 s，勒洛三角形撲克牌的平均收牌時間為8.73 s。初步結果表明，勒洛三角形撲克牌的收牌效率要高于傳統的長方形造型撲克牌。配對樣本T檢驗結果顯示，=16.836，=0.000。此次實驗所得的統計結果表明，傳統長方形造型撲克牌和勒洛三角形撲克牌在收牌效率方面存在顯著差異，統計結果如表2所示。

表2 被試使用不同形狀撲克牌的收牌時間比較

Tab.2 Comparison of cards collecting time using different shapes of poker

隨后對用戶滿意度進行統計分析發現，2種不同形狀撲克牌的差異不顯著（=0.26）。事后經過深度訪談發現，雖然勒洛三角形撲克牌在收牌效率方面明顯高于傳統的長方形撲克牌，但由于人們早已接受、習慣了長方形撲克牌，對新造型的撲克牌具有不適應性。

4.2 實驗二

4.2.1 實驗二：實驗目的

本實驗通過設置不同尺寸，進行收牌效率和滿意度問卷的分別統計，兼顧兩者結果，確定出勒洛三角形撲克牌設計的最終尺寸。

4.2.2 實驗二：實驗方法

4.2.3 實驗二：實驗被試

被試來自同一所學校、同一年級的不同專業。被試人數為24人，年齡為20.23±1.45，同樣采取抽簽形式進行隨機分組。

4.2.4 實驗二：實驗材料和程序

實驗材料同上。本次實驗設定三種不同水平的尺寸大小分別為小尺寸80 mm、中尺寸85 mm及大尺寸90 mm。三種尺寸的設定主要是依據成年男子（18～60歲）和成年女子（18～55歲）的手長、手寬數據而定，見表1所示。在這里考慮到用戶痛點之一是握牌時，傳統長方形撲克牌的尖角會對掌心有集中的壓力，因此均使用手寬尺寸作為參考。首先，小尺寸80 mm的確定主要依據表1給出的第50百分位男性（82 mm）與女性（76 mm）手寬的平均尺寸計算而定[17]，取整后為80 mm。中尺寸與大尺寸依據國家標準：成年人手部號型GB/T 16252-1996對手部號型進行分檔的原則進行設置，該標準規定手長按10 mm分檔，手寬按5 mm進行分檔，故在此統一參考手寬的分檔原則進行設置中尺寸85 mm與大尺寸90 mm。滿意度問卷同樣在被試完成比賽后進行填寫。

4.2.5 實驗二：實驗設計

本實驗采用單因素多水平被試內設計，被試先后接受3個水平的處理（勒洛三角形邊長分別為80 mm、85 mm、90 mm），比較3種不同尺寸下用戶的收牌時間及滿意度情況。游戲同樣設置為升級游戲，為了規避順序效應，被試可在游戲一輪結束后進行相應的休息。

4.2.6 實驗二：實驗結果

采用單因素重復測量方差分析方法，比較不同尺寸條件下的收牌時間。滿足Mauchy's球形假設檢驗，(2,18)=5.173，=0.012<0.05，不同尺寸條件下的收牌時間存在顯著差異。隨后，進行進一步的組間兩兩比較，結果發現當尺寸為90 mm的大尺寸時，其收牌時間顯著大于其他兩種尺寸（分別為80 mm、85 mm）的用時（<0.05）；所設定的中等尺寸與小尺寸之間無顯著差異。

隨后對用戶滿意度進行統計分析，結果表明女生普遍喜歡小尺寸（80 mm）的設計，而男生則反饋小尺寸80 mm具有明顯的抓握不適感，據相關研究報告，男性占整個撲克玩家人數約為58%[8]，結合3種尺寸在收牌時間的統計分析以及撲克牌面向的用戶群體主要是男生，因此，依據本次實驗結果，將該類撲克牌的尺寸定在85 mm。

5 結語

本次結合用戶體驗與人機工程學設計方法，針對用戶的行為進行分析，找出玩牌過程中用戶所存在的收牌效率低、拿牌手感不舒服等相關痛點，并利用勒洛三角形的等寬曲線特性進行設計改進。實驗表明，用戶的收牌時間和持握感有顯著提高，驗證了本次設計的有效性。該研究不僅豐富了傳統撲克牌的造型設計同時也開辟了勒洛三角形的應用領域。但是，由于是全新的撲克牌造型設計，普通用戶可能需要一段時間去適應該造型，因此在后續的市場推廣中將具有一定的挑戰性。

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Re-Designing Poker Based on Reuleaux Triangle

ZHANG Xin-chi, YANG Fan, QIN Yang, CHEN Mo

(Nanjing Tech University, Nanjing 211816, China)

This research aims to overcome these problems of existing poker cards, such as low efficiency, low hold-ability and limited shapes via combining ergonomics and user-centred method. Through the investigation and analysis of the existing playing cards, combined with the user experience and ergonomics, this research makes an improvement design by using the equal width curve characteristics and stability of Reuleaux triangle. Furthermore, the whole process of playing cards shall be studied first, a "Reuleaux triangle" shape was proposed. This shape was convenient for users to grasp and hold. The brand-new design is not only enriching the shape of traditional Poker cards, but also can improve the efficiency of card collection and grasping experience. Moreover, statistical analysis also shows that the design significantly creates greater the user experience.

user experience; Reuleaux triangle; poker

TB472

A

1001-3563(2022)16-0296-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.16.034

2022–03–18

國家自然科學基金青年項目（52005251）；江蘇省社科基金（20YSC011）；南京工業大學校級教改項目（20210257）

張欣馳（2001—），男，主攻工業設計。

陳默（1986—），女，講師，主要研究方向為產品設計、可供性理論及設計、用戶體驗。

責任編輯：馬夢遙