基于響應(yīng)曲面分析的連體泳裝結(jié)構(gòu)情緒測量

陳弈菲，劉 馳，楊 萌

(西安工程大學(xué) 服裝與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，陜西 西安 710048)

泳裝是指在水中或在海灘活動時穿著的專用服裝。女式連體式泳衣最早出現(xiàn)于20世紀(jì)中葉[1]。隨著人民生活水平和審美能力的提高，關(guān)注泳裝運動性的同時，越來越多的人開始關(guān)注泳裝的欣賞性和娛樂性[2]。泳裝的穿著場所也從泳池、海灘等游泳場所發(fā)展到水上樂園、溫泉SPA中心等娛樂場所。隨著內(nèi)衣外穿的流行，泳裝的個性化需求與日俱增[3]，這也對泳裝結(jié)構(gòu)與款式的情感設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā)提出了新的要求。目前，有關(guān)泳裝的研究主要集中于以下幾個方面：從舒適性角度出發(fā)探究不同結(jié)構(gòu)、不同面料連體泳裝的壓力舒適性[4-5]、女式泳裝的生理舒適性[6]等；從消費市場角度探究消費者購買泳裝意愿的影響因素[7]、泳裝的銷售價格策略及營銷策略[8]等；而從消費者心理出發(fā)探究泳裝帶給人的心理感受及情感變化的研究并不多見。岳新維和魯?shù)ささ萚3,9]分別探究了女式連體泳裝款式和泳裝衣領(lǐng)造型的感性評價，周捷等[10]探究了不同幾何圖案應(yīng)用于泳裝的感性評價。以上泳裝感性評價研究均采用常見感性工學(xué)語義差異法(SD法)，屬于離散詞匯表述法，評價較為主觀，試驗設(shè)計受設(shè)計者個人設(shè)計水平的影響。本文將采用連續(xù)情感空間表述的多維情緒測量方法[11]，探究泳裝結(jié)構(gòu)與用戶情感之間的關(guān)聯(lián)，為實現(xiàn)滿足用戶情感偏好的泳裝提供建議。

1 泳裝款式的選擇

連體泳裝基礎(chǔ)樣板：參考文獻(xiàn)[12]，按比例法繪制160/84 A中間體體型女性的合體連體泳裝樣板，如圖1所示。其中：胸圍70 cm，腰圍62 cm，臀圍72 cm，側(cè)縫長25 cm，前中55.5 cm，后中53 cm，浪骨14 cm，后領(lǐng)口深10.5 cm，前領(lǐng)口深15.5 cm，領(lǐng)寬19 cm。該比例對應(yīng)的連體泳裝基礎(chǔ)款式圖如圖2所示。

圖1 基礎(chǔ)連體泳裝樣板

圖2 基礎(chǔ)連體泳裝款式圖

通過市場調(diào)研80件連體泳裝的結(jié)構(gòu)差異及關(guān)鍵部位尺寸，結(jié)合文獻(xiàn)分析法，選取連體泳裝的前領(lǐng)口、后領(lǐng)口、腳口變化作為情緒測量試驗的結(jié)構(gòu)變量，采用前領(lǐng)口深取值、后領(lǐng)口深取值、側(cè)縫長取值作為試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行定量試驗。

通過測量20名160/84A體型女性人體尺寸數(shù)據(jù)，結(jié)合文獻(xiàn)分析及市場連體泳裝結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)調(diào)研，確定前領(lǐng)口深的3個試驗水平分別為13、15.5、18 cm，后領(lǐng)口深的3個試驗水平分別為10.5、23、35.5 cm，側(cè)縫長的3個試驗水平分別為15、30、45 cm。

2 泳裝情緒測量試驗

2.1 試驗樣本的制作

根據(jù)選取的結(jié)構(gòu)變量及響應(yīng)曲面法試驗設(shè)計要求，設(shè)計用于情緒測量試驗的泳裝結(jié)構(gòu)。中心點分別為前領(lǐng)口深15.5 cm、后領(lǐng)口深23 cm、側(cè)縫長 30 cm，并以前領(lǐng)口深、后領(lǐng)口深、側(cè)縫長三因素為自變量設(shè)計三因素三水平的響應(yīng)面試驗，試驗因素與水平編碼見表1。

表1 試驗因素及水平編碼

根據(jù)響應(yīng)曲面試驗設(shè)計，需進(jìn)行17組試驗，分別設(shè)定試驗序號為1～17，其中試驗序號為1、5、

9、13、17的5組試驗為5次零點重復(fù)試驗，其余12次試驗的自變量取值在各水平三維頂點上，試驗設(shè)計見表2。

表2 響應(yīng)曲面試驗設(shè)計

參考連體泳裝基礎(chǔ)樣板，使用富怡服裝CAD制版軟件繪制試驗所需的13款泳裝樣板，編號為 a～m，如圖3所示。

圖3 連體泳裝樣板

利用CLO3D虛擬試衣軟件，進(jìn)行泳裝試衣虛擬仿真。首先建立160/84A中間體體型虛擬模特，身高160 cm，胸圍84 cm，腰圍68 cm，臀圍 90 cm，腿根圍54 cm，肩寬38 cm，前胸寬32 cm，后背寬33 cm，乳間距18 cm[13]。將泳裝樣板導(dǎo)入CLO3D軟件中并實現(xiàn)虛擬縫合效果[14-15]，通過查閱近5年熱銷的連體泳裝產(chǎn)品300件，其中163件為黑色系，占比54.33%，為減少顏色對連體泳裝感性意象的影響，本文選取最常見的黑色系，制作三維仿真連體泳裝的刺激視頻，編號為a～m，視頻截圖如圖4所示。

圖4 連體泳裝三維仿真刺激視頻截圖

2.2 情緒測量方法

最經(jīng)典的情感連續(xù)空間模型為三維情感模型，即PAD情感模型，將一種情緒映射到連續(xù)三維空間中，分別為愉悅度(P)，代表個體的情緒起伏；激活度(A)，代表個體的神經(jīng)激活水平；優(yōu)勢度(D)，代表個體對情景和他人的控制狀態(tài)[16-17]。

該量表采用9分制評價方法，采用“不愉悅的-愉悅的”“平靜的-興奮的”“有壓迫感的-輕松的”3對測量愉悅度、激活度、優(yōu)勢度的情緒描述詞[18]測量各連體泳裝對應(yīng)的情緒維度。

2.3 試驗流程

連體泳裝刺激視頻的情緒測量在安裝有E-prime 試驗程序的計算機上完成。設(shè)置連體泳裝刺激視頻的展示時間為25 s，視頻內(nèi)容為連體泳裝水平方向旋轉(zhuǎn)2周，采用隨機呈現(xiàn)的方式。

2.4 試驗對象選擇

根據(jù)心理學(xué)試驗要求，E-prime心理學(xué)試驗被試人數(shù)達(dá)到32人以上，實驗數(shù)據(jù)則真實可靠[19]，本試驗選擇35名內(nèi)衣專業(yè)的女大學(xué)生作為調(diào)查對象，該類用戶審美完善，是女式連體泳裝產(chǎn)品的主要消費群體，年齡范圍在19～23歲，平均年齡20.71歲，標(biāo)準(zhǔn)偏差1.16歲。

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 試驗結(jié)果

根據(jù)響應(yīng)曲面試驗設(shè)計及情緒測量方法，測定了每位被試者在不同款式連體泳裝刺激圖下對應(yīng)的愉悅度值P、激活度值A(chǔ)、優(yōu)勢度值D，取其平均值作為試驗結(jié)果，試驗結(jié)果見表3。

表3 響應(yīng)曲面試驗結(jié)果

3.2 模型建立與顯著性分析

使用Design expert軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項式回歸擬合，可得到愉悅度(P)、激活度(A)、優(yōu)勢度(D)與前領(lǐng)口深(X)、后領(lǐng)口深(Y)、側(cè)縫長(Z)之間的二次多項回歸模型。

P、A、D值二次多項式回歸模型的方差分析結(jié)果見表4～6。表中“**”表示該項極顯著(顯著性小于0.01)；“*”表示該項顯著(顯著性小于0.05)。

表4 P值二次多項式模型的方差分析

在Design expert軟件通過方差分析(ANOVA)評價上述模型的準(zhǔn)確性和可靠性，可知3個回歸模型的愉悅度P值均小于0.005，表明回歸模型高度顯著；3個模擬失擬項的顯著性均大于0.05，說明模擬失擬性不顯著，回歸模型擬合程度高。由前領(lǐng)口深、后領(lǐng)口深、側(cè)縫長的的顯著性可判斷3個結(jié)構(gòu)設(shè)計因素對愉悅度P值、激活度A值、優(yōu)勢度D值都有顯著影響，3個結(jié)構(gòu)設(shè)計因素對愉悅度P值的影響從大到小依次為側(cè)縫長、后領(lǐng)口深、前領(lǐng)口深，對激活度A值的影響從大到小依次為側(cè)縫長、后領(lǐng)口深、前領(lǐng)口深，對優(yōu)勢度D值的影響從大到小依次為后領(lǐng)口深、側(cè)縫長、前領(lǐng)口深。

表5 A值二次多項式模型的方差分析

表6 D值二次多項式模型的方差分析

3.3 各因素交互作用對情緒的影響

通過Design expert軟件分析前領(lǐng)口深、后領(lǐng)口深、側(cè)縫長3個因素兩兩交互對情緒的影響，模型預(yù)測結(jié)構(gòu)變化對情緒影響的三維響應(yīng)面如圖5～7所示。

圖5 3種結(jié)構(gòu)設(shè)計要素對愉悅度的響應(yīng)分析

3.3.1 各因素對愉悅度的影響

前領(lǐng)口深與后領(lǐng)口深對愉悅度P值的影響曲如圖5(a)所示。在前領(lǐng)口深由18 cm減小至 13 cm 過程中，愉悅度P值不斷減小，后領(lǐng)口深由35.5 cm減小至10.5 cm過程中，愉悅度P值不斷減??；前領(lǐng)口深與后領(lǐng)口深同時減小時，愉悅度P值降低顯著；前領(lǐng)口高且后領(lǐng)口高的設(shè)計會使用戶愉悅度降低，前領(lǐng)口高后領(lǐng)口低、前領(lǐng)口低后領(lǐng)口高、前領(lǐng)口低后領(lǐng)口低均會使用戶愉悅度較高且差異不大。

前領(lǐng)口深與側(cè)縫長對愉悅度P值的影響曲面如圖5(b)所示。在前領(lǐng)口由18 cm減小至13 cm過程中，愉悅度P值不斷減小，側(cè)縫長由15 cm增加至45 cm的過程中，愉悅度P值不斷減小；前領(lǐng)口增高并且側(cè)縫長加長時，愉悅度P值降低顯著；前領(lǐng)口高且側(cè)縫長的設(shè)計會使用戶愉悅度降低，前領(lǐng)口低且側(cè)縫短的設(shè)計會使用戶愉悅度增高，側(cè)縫長度對愉悅度的影響顯著于前領(lǐng)口高度。

后領(lǐng)口深與側(cè)縫長對愉悅度P值的影響曲面如圖5(c)所示。在后領(lǐng)口由35.5 cm減小至15.5 cm過程中，愉悅度P值不斷減小，側(cè)縫長由15 cm 增加至45 cm過程中，愉悅度P值不斷減??；后領(lǐng)口增高并且側(cè)縫長加長時，愉悅度P值降低顯著；后領(lǐng)口高且側(cè)縫長的設(shè)計會使用戶愉悅度降低，后領(lǐng)口低且側(cè)縫短的設(shè)計會顯著提高用戶愉悅度。

3.3.2 各因素對激活度的影響

前領(lǐng)口深與后領(lǐng)口深對激活度A值的影響曲面如圖6(a)所示。在前領(lǐng)口深由18 cm減小至 13 cm 的過程中，激活度A值不斷減小，后領(lǐng)口深由35.5 cm減小至10.5 cm的過程中，激活度A值減小明顯；前領(lǐng)口深與后領(lǐng)口深同時減小時，激活度A值降低顯著；前領(lǐng)口高且后領(lǐng)口高的設(shè)計會使用戶激活度降低，前領(lǐng)口高后領(lǐng)口低、前領(lǐng)口低后領(lǐng)口高、前領(lǐng)口低后領(lǐng)口低均會使用戶激活度較高且差異不大。

圖6 3種結(jié)構(gòu)設(shè)計要素對激活度的響應(yīng)分析

前領(lǐng)口深與側(cè)縫長對激活度A值的影響曲面如圖6(b)所示。在前領(lǐng)口由18 cm減小至13 cm的過程中，激活度A值不斷減小，側(cè)縫長由15 cm增加至45 cm的過程中，激活度A值不斷減??；側(cè)縫短時，前領(lǐng)口高度對激活度影響較明顯，側(cè)縫長時，前領(lǐng)口高度對激活度影響非常??；前領(lǐng)口低時，側(cè)縫長度對激活度影響非常大，前領(lǐng)口低側(cè)縫短的設(shè)計會顯著提高用戶激活度。

后領(lǐng)口深與側(cè)縫長對激活度A值的影響曲面如圖6(c)所示。在后領(lǐng)口由35.5 cm減小至15.5 cm的過程中，激活度A值不斷減小，側(cè)縫長由15 cm 增加至45 cm的過程中，激活度A值不斷減??；后領(lǐng)口增高并且側(cè)縫長加長時，激活度A值降低顯著；后領(lǐng)口高時，側(cè)縫對激活度的影響更顯著，后領(lǐng)口高且側(cè)縫長的設(shè)計會使用戶激活度降低，側(cè)縫長度對激活度的影響較顯著于后領(lǐng)口高度。

3.3.3 各因素對優(yōu)勢度的影響

前領(lǐng)口深與后領(lǐng)口深對優(yōu)勢度D值的影響曲面如圖7(a)所示。在前領(lǐng)口深由18 cm減小至 13 cm 的過程中，優(yōu)勢度D值平穩(wěn)減小，后領(lǐng)口深由35.5 cm減小至10.5 cm的過程中，優(yōu)勢度D值平穩(wěn)減??；前領(lǐng)口高度和后領(lǐng)口高度的交互影響較小，前領(lǐng)口高且后領(lǐng)口高的設(shè)計會使用戶優(yōu)勢度降低，前領(lǐng)口低后領(lǐng)口低的設(shè)計會使用戶優(yōu)勢感提高。

圖7 3種結(jié)構(gòu)設(shè)計要素對優(yōu)勢度的響應(yīng)分析

前領(lǐng)口深與側(cè)縫長對優(yōu)勢度D值的影響曲面如圖7(b)所示。在前領(lǐng)口由18 cm減小至13 cm的過程中，優(yōu)勢度D值不斷減小，側(cè)縫長由15 cm增加至45 cm的過程中，優(yōu)勢度D值不斷減?。粋?cè)縫短時，前領(lǐng)口高度對優(yōu)勢度影響微小，側(cè)縫長時，前領(lǐng)口高度對優(yōu)勢度影響漸顯。

后領(lǐng)口深與側(cè)縫長對優(yōu)勢度D值的影響曲面如圖7(c)所示。在后領(lǐng)口由35.5 cm減小至 15.5 cm 的過程中，優(yōu)勢度D值平穩(wěn)減小，側(cè)縫長由15 cm 增加至45 cm的過程中，優(yōu)勢度D值平穩(wěn)減??；后領(lǐng)口高度和側(cè)縫長的交互影響較小，后領(lǐng)口增高并且側(cè)縫長加長時，優(yōu)勢度D值降低顯著。

3.4 最佳工藝參數(shù)優(yōu)化

通過Design expert軟件中Optimization功能分析可進(jìn)行特定愉悅度P、激活度A、優(yōu)勢度D值的泳裝結(jié)構(gòu)預(yù)測。認(rèn)知情感評價(OCC)模型是一種認(rèn)知情感評價模型，OCC情感模型向PAD情感空間的映射表[20]可將OCC情感詞同PAD空間之中具體的點相互映射，如OCC情感詞滿足在PAD空間中映射的點的坐標(biāo)為：P值為0.6、A值為0.5、D值為0.4。本文選取部分泳裝易帶給用戶的情緒作為代表，代表性O(shè)CC情感詞及與PAD模型的映射關(guān)系如表7所示。將代表性O(shè)CC情感詞對應(yīng)的愉悅度P、激活度A、優(yōu)勢度D值作為條件，并對情緒測量區(qū)間進(jìn)行歸一化處理，可知代表性O(shè)CC情感詞對應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計要素。其中，預(yù)測得到的結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)差距為0.5以內(nèi)的按愉悅度P、激活度A、優(yōu)勢度D值擬合度最好的為準(zhǔn)。

表7 OCC情感詞與PAD模型的映射關(guān)系(部分)及泳裝結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果

其中，前領(lǐng)口深15.5 cm、后領(lǐng)口深13 cm、側(cè)縫長21 cm和前領(lǐng)口深13.5 cm、后領(lǐng)口深33.5 cm、側(cè)縫長39.5 cm的連體泳裝會給用戶帶來滿足的情緒；前領(lǐng)口深13 cm、后領(lǐng)口深30.5 cm、側(cè)縫長 45 cm，前領(lǐng)口深15.5 cm、后領(lǐng)口深10.5 cm、側(cè)縫長23 cm的連體泳裝會給用戶帶來喜歡的情緒等。

4 結(jié) 論

1)利用響應(yīng)曲面分析法，以前領(lǐng)口深、后領(lǐng)口深、側(cè)縫長3個因素為自變量，愉悅度P、激活度A、優(yōu)勢度D為響應(yīng)值，設(shè)計三因素三水平試驗并進(jìn)行回歸分析，得到3個自變量對愉悅度P值的影響從大到小依次為側(cè)縫長、后領(lǐng)口深、前領(lǐng)口深，對激活度A值的影響從大到小依次為側(cè)縫長、后領(lǐng)口深、前領(lǐng)口深，對優(yōu)勢度D值的影響從大到小依次為后領(lǐng)口深、側(cè)縫長、前領(lǐng)口深。

2)通過曲面分析可得，前領(lǐng)口深和后領(lǐng)口深的交互作用對愉悅度P值的影響較為顯著，前領(lǐng)口深和后領(lǐng)口深、后領(lǐng)口深和側(cè)縫長的交互作用均對激活度A值的影響較為顯著，前領(lǐng)口深和后領(lǐng)口深的交互作用對優(yōu)勢度D值的影響非常顯著。

3)根據(jù)OCC情感詞與PAD模型的映射關(guān)系，以不同情緒為導(dǎo)向進(jìn)行連體泳裝款式預(yù)測得到，各情緒對應(yīng)的連體泳裝結(jié)構(gòu)設(shè)計，為泳裝設(shè)計提供指導(dǎo)。