基于人機交互技術的智能服飾情感化設計研究

李婧，皮珊珊

（湖南工程學院，湖南 湘潭411101）

隨著人工智能時代的快速到來，作為微電子元器件理想載體的服裝飾品（簡稱服飾）受到了廣泛的關注，相關智能服飾產品正在不斷面世。但智能服飾的設計推廣不僅需要提供基本的服用功能，而且需要滿足消費者對情感層面的體驗。在智能服飾的情感化設計中引入人機交互技術，可以為智能服飾的情感化設計帶來新的方向指引。

1 智能服飾與人機交互

將服飾與功能組件有機結合可以獲得特定功能，從而創造出智能服飾。在廣義上，根據功能組件來源可將智能服飾分為兩種類型。一類是可穿戴型，側重于采用微電子元器件對服飾進行智能化設計，常見有頭部穿戴類、手部穿戴類、軀干穿戴類以及下肢穿戴類等產品[1]。另一類是智能材料型，在服飾設計中采用了光熱、光電材料等功能材料，可以促使服飾對環境變化或外界刺激做出智能響應。

為了改善用戶穿戴智能服飾時的情感化體驗，設計者引入了人機交互概念，運用特定語音、觸感操作等方式實現了人腦和計算機（智能系統）之間的信息交換[2]。人機交互技術可以實現智能服飾與自身的互動，是情感化設計的重要抓手。隨著消費者對情感化體驗的不斷重視，人機交互技術在智能服飾中的運用會越來越多。

2 智能服飾的情感化設計

2.1 情感需求層次

所謂情感，可以解釋為人對客觀事物是否滿足自身需要而產生的態度體驗[4]。在情感化設計的理論體系中，馬斯洛理論具有重要的指導意義。該理論以價值關系為紐帶，將人的情感需求分成五個層次，自低到高依次為生理、安全、社交、尊重和自我實現需求[3]，如圖1。生理需求為外在感官的愉悅感需要，安全需求是人自身的安全感保障，是情感需求的初級階段，在人機交互技術下對應是保障智能服飾的功能性和穩定性。社交需求是情感上的交流與互動，是情感需求的中級階段，要求人機交互下的智能服飾具有同理性和適配性，在智能服飾的幫助下能形成良好的互動，提高自己的交際形象。尊重需求是尊重個人情感并得到社會的認同，自我實現需求是發揮潛能、實現自身價值，是情感化需求的高級階段。在這一階段，人機交互下的智能服飾應具備情感體驗性和互通性?，F有的智能服飾大多已滿足了生理和安全這兩個初級層次的需求，對于更高級情感需求的滿足還有不足。

2.2 情感化設計層次

人的情緒體現了自身對外界刺激的反饋和認知，唐納德·A·諾曼教授將人的情緒分為本能層、行為層、反思層三個層次[5]。為有助于喚醒用戶情緒，在智能服飾的設計中需要考慮到這三個層次的情感，并據此做出獨特設計定位，從而獲得消費者在情感上的體驗與認同，如圖1。

圖1 人機交互下智能服飾的情感設計層次與需求層次分析

2.2.1 本能層次設計

本能層次是人的生理層面對外界刺激作出的反饋，例如服飾的色彩、款式、圖案等外觀特征在極短的時間內引起消費者視覺上的停留，讓消費者產生直接的情感體驗。如果消費者在此刻的感覺是愉悅的，則這款服裝得到了消費者本能層次上的認同，從而產生體驗甚至購買的欲望。同理，如果消費者在此刻的感覺是低落的，則消費者本能層次的抵觸會降低甚至打消購買欲望。本能層次的設計是最直白的，是情感化設計的起點。因此，在智能服飾的設計過程中，要充分調研用戶的喜好，提取容易觸動用戶情感的顯性元素。

2.2.2 行為層次設計

在本層次中，人們關注的是使用效率和使用過程中的愉悅感，比如是否能較便捷地穿戴服飾，是否能流暢地發揮服飾的智能性，服飾審美能否與消費者所處環境相協調。行為層次的情感體驗在一定程度上會影響本能層次的選擇。因此，在智能服飾設計中，將以人的認知范圍和行為習慣為設計點，做到設計合理，使用方便快捷，在實際運用中順應消費者的情感需求。

2.2.3 反思層次設計

在本層次中，人們關注的是自我情感反饋和價值提升。這個層次的情感跟人的意識、經驗、閱歷以及文化等因素聯系緊密，在產品設計上需要更加注重服飾與用戶之間的情感交流，采用用戶與機器（系統）間的交互，通過機器運算后的智能服飾能貼合用戶的隱性需求，體現出更深層次的情感，豐富用戶的情感體驗。通過用戶的穿著更好地展現出智能服裝美感，使用戶能更好地展現個人魅力和自我價值。

3 基于人機交互的智能服飾情感化設計案例

3.1 I CARE YOU：遠程關懷智能服飾套組

北京諾亦騰科技有限公司針對空巢老年人推出的“I CARE YOU：遠程關懷智能服飾套組”[6]，其中父母的服飾設計為運動套裝，子女的配飾分別為領帶和項鏈，相關產品款式美觀時尚，易于日常服飾穿搭，如圖2。同時將傳感設備嵌入服飾中并匹配應用程序，據此來監測老人的健康狀況。當老人身體狀況出現較大波動時，傳感器會將監測到的信號及時發送出去，子女的配飾會出現震動和閃燈，從而發出警示。另一方面，老人在想念子女時也可以觸碰配飾，信號會發至兒女配飾，后者會做出亮燈反應，子女在接收到老人的訊息后再通過按壓特定部位就可以給出回應。這種基于人機交互的情緒感知設計，推動了智能服飾向更加人性化和時尚化的方向發展。

圖2 ICARE YOU：遠程關懷智能服飾套組展示

3.2 Intimacy 裙子

荷蘭設計師Roosegaarde Studio 開發了一種“Intimacy”系列裙子[7]，裙子外觀時尚，探索了親密行為與科技的關系，滿足穿著者本能層次的情感需求。“Intimacy 1.0”裙子采用電子金屬箔面材料（e-foils）制成，可以改變服裝的透明度。當外界物體慢慢靠近時，裙子上的e-foils 會逐漸褪去金屬色，而當觸碰裙子或遇到強光時，裙面變成透明色，將身材展現無遺。根據穿著體驗改進后的“Intimacy 2.0”裙子由皮料和e-foils 拼接而成，完善了服用功能，滿足了消費者在行為層次上的情感需求。此外，在裙子內部增加傳感設備，利用無線交互技術監測用戶的體溫和心跳，當穿著者心跳加快時e-foils 會逐漸變透明，如圖3。當穿著者表現出激動、興奮的情緒時，變色的服裝傳遞出愉悅的情緒，因此增添了互動的趣味；而當穿著者表現出失落、焦慮的情緒時，周圍人能通過裙子顏色變化察覺出其情緒波動，及時幫助穿著者恢復情緒，在反思層面上實現情感反饋。

圖3 Intimacy 2.0 裙子的透明度變化

3.3 Apple Watch 智能手表

Apple Watch 作為市場上廣受歡迎的智能手表，其人機交互功能在不同情感層次的有著不一樣的探索。Apple Watch 為不同年齡、不同性格、不同職業的用戶設計了不同類型的表盤，不同質地的表帶，滿足不同人群對個性化的需求，給用戶擁有充分的選擇與搭配，實現用戶外觀上和心理上的滿足感。在使用習慣上，Apple Watch 采用數位旋鈕和Force Touch 兩種新的交互方式[5]，讓用戶的在操作過程中更加精準且流暢。接收消息時線性震動馬達的實體交互方式，增強了手表與用戶手之間的互動性，體現了情感化設計思想。Apple Watch 還為不同國家和文化背景的消費者提供給了特定的界面設計，讓用戶在使用體驗中感受到專屬感，在情感上樹立對品牌文化的認可。

3.4 AR T 恤/手套

英國潮牌VETEMENTS 曾采用AR 技術設計出一款智能衛衣，如圖4，可以將靜止的印花圖案以立體的運動狀態呈現出來。用戶通過AR 軟件拍攝圖案，便可發現衛衣上的圖案正在旋轉，從而獲得視覺上的新鮮體驗[8]。此款產品通過服飾、手機和電腦端交互的AR 技術，將虛擬的世界和真實的世界聯系起來，讓用戶體驗虛實之間的互動感。

圖4 正常狀態（左）和AR 技術（右）下的VETEMENTS 衛衣

新加坡國立大學與蘇州大學的科研工作人員聯合開發了一款觸覺反饋型人機交互智能手套[9]，他們將柔性彎曲傳感器嵌入導電紡織纖維中應用在不同指關節處形成觸摸點。這些分段式觸點可以監測到手指皮膚和手套傳感器之間的摩擦電荷，根據對觸碰、擺動和抓握動作時壓力分析，可以實現高精準的物體識別。此外，該手套還可作為交互終端設備，通過利用VR/AR 技術實現與虛擬人物的交流，發揮出人機交互作用。

4 結語

智能服飾的情感化設計注重用戶的情感需求，以滿足用戶各類情感體驗和需求為目的。在設計過程中以客戶的需求為中心，注重用戶的體驗感，賦予更多精神內涵，使用戶在保障智能服飾的服用性物質功能的基礎上，獲得情感化的交互價值。采用人機交互技術不僅使智能服飾在功能方面更加完備，而且有助于智能服飾的情感化設計，增強了智能服飾的使用體驗。