論文--設計中的材料感知覺.pdf

第32卷 第1期 2010年1月 武 漢 理 工 大 學 學 報 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vol 32 No 1 Jan 2010 DOI 10 3963 j issn 167124431 2010 01 001 設計中的材料感知覺 左恒峰 1 2 1 英國南安普頓索倫特大學設計學院 SO140Y N 2 清華大學美術學院 北京100084 摘 要 材料在所有產(chǎn)生實體產(chǎn)品的設計活動 如工業(yè)設計 服裝設計 建筑設計 展示與裝修設計 中起著根本性的作 用 了解材料的功能屬性 工程屬性 成本價格和環(huán)保特性僅是材料選擇的一部分因素 如果產(chǎn)品要同時滿足生產(chǎn)商與 消費者的利益 在考慮以上的因素之外 選擇材料還需要滿足消費者在生理 心理及文化方面的需求 這一方面包括主 觀體驗的材料信息 如人們怎樣通過感覺通道 如視覺 觸覺 來感知材料 以及這些主觀信息怎樣與前面提到的材料選 擇其他因素 尤其是材料的客觀資訊 如物理參數(shù) 相聯(lián)系 怎樣與產(chǎn)品的操作使用和用戶的情緒體驗相聯(lián)系 這些信息 將有助于理解消費者最終是怎樣認知產(chǎn)品以及材料在產(chǎn)品認知中的作用 并提供了如何從工程上通過合理選擇材料及 表面裝飾來實現(xiàn)這些需求的途徑和依據(jù) 著眼于材料感知的基本概念 探討了關于如何進行系統(tǒng)研究以獲得材料感知 信息的方法 集中關注了材料的質(zhì)感知覺方面 同時闡述了設計師怎樣在設計實踐中利用這些信息 關鍵詞 材料 設計 感覺 知覺 質(zhì)感 中圖分類號 J 5文獻標識碼 A文章編號 167124431 2010 0120001207 Sensory Perception of Materials in Design ZUO Heng2feng School of Design Southampton Solent University LLKSO140Y N Academy of Arts and Design T singhua University Beijing 100084 China Abstract Materials play an intrinsic role in the design activities that result in physical production such as industrial design fashion design architectural design 3D exhibition and decoration design etc Understanding the materials functional properties engineering properties relative cost and sustainable features representsonly some of the ingredients in material selection that contribute to the success of a well2designed product If products are to be designed to address both the needs of manufacturer and consumers we need to select materials that satisfy the consumers physiological psychological and cultural requirements Information about this aspect includes sub2 jective data as to how people sense and perceive materials e g via vision and touch and how this subjective data correlates with the physical parameters of materials This information will help in the understanding of how consumers ultimately perceive products and pro2 vide evidence and solution of matching the perceptual requirements by technically identifying specific materials and surface finishes This paper addresses the basic concept of material sensory perception and promotes a methodologyof how to conduct systematic research to ob2 tain information about material sensory perception This paper focuses on the aspect of texture perception of materials Further explana2 tion is also given as to how this information could become available for designers to access Key words materials design sensation perception texture 收稿日期 2009208208 基金項目 英國南安普頓索倫特大學發(fā)展基金 作者簡介 左恒峰 19652 男 博士 客座教授 E2mail hfzuo mail tsinghua edu cn 材料是一個古老而永恒的主題 無論是宏觀上人類文明的進步還是微觀上新產(chǎn)品的革新都有著材料演 變和進化的烙印 每個制造產(chǎn)品都是通過材料為媒介進行物理的組織及精神的闡釋 因此 恰當?shù)倪x擇與 組合材料在產(chǎn)品的整個感知過程中起著決定性的作用 一項針對100個當代設計師及設計團隊所作的關于 21世紀設計趨勢的調(diào)查顯示 設計師們廣泛認同的是 新材料提供的可能性是今后產(chǎn)生新產(chǎn)品的一個關鍵 推動力 1 另一方面 即便是運用現(xiàn)有的傳統(tǒng)材料并加以巧妙的組合 也可以給產(chǎn)品帶來激動人心的魅力 那么 怎樣選擇材料 或傳統(tǒng)的 或高新的 對設計師而言是重要的一課 材料選擇是一個基于一系列因素的 復雜過程 這些因素包括 功能要求 制造條件限制 經(jīng)濟及產(chǎn)品生命周期 生態(tài)可持續(xù)發(fā)展性 材料的感官美 學及認知等 目前并不缺乏材料選擇的信息 例如由Ashby M F建立的劍橋工程選擇器 CES Cambridge En2 gineering Selector 223 是一個強大的用于幫助界定與選擇材料及加工工藝的軟件數(shù)據(jù)庫 以各種材料的性能 參數(shù) 物理的 化學的 機械的 電學的 光學的 以及可回收性 和產(chǎn)品應用條件為依據(jù)1 工業(yè)界也由與其 產(chǎn)品相一致的材料數(shù)據(jù)庫 然而 關于材料的感官美學 即人與材料之間的感覺交互 如顏色 質(zhì)感 聲音 氣 味和味道等 以及人對材料的認知 意義 價值 美學關聯(lián)等 方面的信息目前還相當零散和膚淺 有待于展開 深入的研究 這些直接來源于感官的而非理論演推或計算的信息在材料選擇過程中同樣重要 設計師對于 材料的選擇常常更多的是建立在直覺 靈感及經(jīng)驗的基礎上 而系統(tǒng)的材料信息 尤其是關于人與材料交互 的信息可以提供更全面的指導原則 有助于設計師在一個理性與靈感相結(jié)合的平臺上 在一個對消費者 制 造商以及對環(huán)境和社會負責任的基礎上 以豐富和增強產(chǎn)品的個性和價值來合理的選擇材料 1 感覺與知覺 心理學中 感覺 sensation 與知覺 perception 是兩個既區(qū)別又統(tǒng)一的概念 感覺本身指某種即刻的 基 本的 直接的體驗 即 對物理環(huán)境的特質(zhì)與屬性的認識 如 硬 糙 冷 紅 等等 大都由簡單 單一的 物理刺激產(chǎn)生 物體本質(zhì)具有的一定量的亮度 聲音或顏色對認知者沒有太大差別 4 從信息處理的角度 來看 感覺指對環(huán)境能量進行探測與編碼的初始過程 換言之 感覺是器官與環(huán)境之間的第一次接觸 5 環(huán) 境中潛在的能量訊息釋放出光線 壓力 熱 化學物質(zhì)等 我們的感覺器官接收到能量 將其轉(zhuǎn)換為生物電神 經(jīng)編碼 傳送到大腦 我們感覺世界的第一步是由感受器細胞完成的 它們是能對特定的能量做出反應的特 定單元 例如 眼部的特殊細胞對光能起反應 舌部的特殊細胞對混合物的化學分子起反應 知覺是一個對于感覺器官直接獲得的信息進行詮釋和處理的過程 這個過程的結(jié)果形成對外部世界的 事物及事物之間關系一種有意識的體驗 因此 知覺更多的在于心理過程的結(jié)果 在這些過程中 意義 關 系 背景 判斷 過去的經(jīng)驗和記憶起著一定的作用 5 在更整體化的意義上 知覺的研究主要是人們怎樣形 成對外部環(huán)境的清醒的表象 representation 以及這個表象的準確性 根據(jù)以上對感覺和知覺的區(qū)分 在材料的研究主題下 感覺的問題可能會是 該材料表面會有多粗糙 而知覺的問題可能是 你能識別此表面是金屬的還是聚合物的 是否觸感舒適 握持是否會打滑 等 然而 在很多情況下 清晰地區(qū)分感覺與知覺是困難的甚至不可能的 例如 要想在一開始就清楚地將 各個音符的音質(zhì) 如其音高 響度 與其旋律分離是十分困難的 日常生活里 當握住門把手或榔頭時 我們 不能撇開對把手或者榔頭的感覺來體會手指和手掌的壓力 一般來說 感覺與知覺是統(tǒng)一的 不可分割的過 程 通常只有在實驗室極好的控制條件下才能產(chǎn)生分離的各種感覺 而與意義 背景 過去的經(jīng)驗等有所區(qū) 別 5 因此 在我們對材料的研究背景下 我們用一個籠統(tǒng)而聯(lián)合的詞 感知覺 來描述人對材料的反應的相 關信息 心理學對于感覺與知覺的研究極其豐富 然而大多數(shù)這樣的研究都圍繞著人類的能力與行為 感覺與 知覺的過程與機制 即人是怎樣感知的 從設計實踐的角度來看 在材料感知覺的研究中 我們更感興趣的 是實際的 直接的結(jié)果 即感知到了什么 而可以撇開感知的過程和機制這個 黑箱 我們關注的焦點是人 對于材料所感知到的內(nèi)容 當然在結(jié)果的分析討論中 難免涉及到討論一些心理學關于感覺與知覺的理論 問題 2 材料感知覺的信息 與材料的工程性能 如強度 硬度 彈性模量等 相平行 我們使用材料的 感覺性能 sensory properties 2 武 漢 理 工 大 學 學 報 2010年1月 這個術語與之對等 6 日本學者早在上世紀80年代就已經(jīng)提出這一概念 7 只是那時候這一研究并未得到 世界范圍內(nèi)的推廣 感覺性能可以定義為 人體可通過感覺器官感知到并可激發(fā)生理與心理反應的屬性 這些屬性包括顏色 質(zhì)感 聲音 氣味與味道等 材料的工程性能或物理屬性是客觀的 這是由于這些屬性通 常由儀器測定 并且有著廣泛承認的統(tǒng)一描述的概念和精確測量的標準 具有一定的可重復性 而感覺性能 則具有主客觀雙重特性 客觀的一面指感覺到的對象本身并不因人而異 例如 顏色是綠的 質(zhì)感是粗糙的 二者都是物理性的存在 主觀的一面指對存在屬性的表象 首先由外部器官 眼 皮膚 耳朵等 獲得感覺刺 激 再通過人腦處理得到結(jié)果 這個結(jié)果會因人而異 因此 材料感覺性能實際上是物理屬性與主觀反應的 結(jié)合 盡管籠統(tǒng)的說 人類的所有知識都是人腦對客觀世界的主觀反應 但是這里我們并非意在從哲學層面 來討論問題 作者強調(diào)的是這里所定義的材料感覺性能是通過人體器官的直接感受 以區(qū)別于通過儀器測量 所獲得的對材料性能的認識 這種主客觀的雙重性使材料的感覺性能在取決于材料物理結(jié)構(gòu)的同時 又與 人類個體 特定環(huán)境背景相關 雙重性還決定了對材料感覺性能進行研究的同時應從整體出發(fā)地考慮一系 列變量 如感覺模式 使用者特點 產(chǎn)品背景與環(huán)境條件等 感覺性能是材料感知覺的起點 超越感覺性能 之上還有對材料隱含的符號關聯(lián)和象征意義的認知 稍后論及 根據(jù)這種順序 對材料感知覺的研究可以包 括以下方面的基本問題 2 1 問題一 材料的感覺性能如何描述 當面對市場上陳列的某一產(chǎn)品 消費者一般較少知道產(chǎn)品是如何制造出來的 他們關心的是產(chǎn)品的最 終質(zhì)量 對質(zhì)量的總體認知與對產(chǎn)品材料的認知有著直接聯(lián)系 消費者通過看 摸 聽 聞等方式得出評價 因此 了解大眾怎樣描述顏色 質(zhì)感 聲音 氣味等能保證設計師與消費者之間有一致的交流語言 能使設計 師為產(chǎn)品建立標準 從而獲得優(yōu)秀的感覺屬性 以材料質(zhì)感為例 通過試驗研究 作者提出了一個材料質(zhì)感 描述的 維度詞匯 系統(tǒng) Dimension2lexicon 8 即材料質(zhì)感的描述可以概括為四個維度 幾何維度 即對材料 表面的幾何形貌和構(gòu)造的描述 包括局部的和整體的 如粗糙2光滑 點型2線型 任意2規(guī)則 理化維度 即對 材料及其表面的物理化學特性的描述 如寒冷2溫熱 干燥2濕潤 明亮2暗淡 透明2不透明等等 情感維度 即 該材料及其表面刺激的情緒反應 如沉悶2歡快 緊張2松弛 現(xiàn)代2傳統(tǒng) 等等 關聯(lián)維度 即對與該材料及其 表面相聯(lián)系的任何個人的體驗經(jīng)歷的 描述 如像動物皮的 蜂窩狀的 桔子 皮的 油膩的 等等 當然 這些描述 具有很大的主觀性 尤其在情感維度 和關聯(lián)維度上往往會因人而異 影響 的因素包括年齡 性別 文化背景等 另外 感覺模式或者說感覺通道的不 同也會產(chǎn)生不同的結(jié)果 例如 在視 觸覺 visual touch 與盲觸覺 blindfold touch 兩種條件下質(zhì)感描述有一定的差異 我們之前的研究顯示視覺 能增強對幾何形貌和構(gòu)造的反應 豐富并強化情緒感覺 而去除視覺 純粹依靠觸覺能增加對一些物理2化學 特點如溫度 濕度 硬度的反應靈敏度 這些差異在處理給正常人和視力殘疾人的不同設計中選擇材料質(zhì)感 提供參考 2 2 問題二 對感覺性能的主觀反應之間有什么相互聯(lián)系 人們對材料的感覺性能有不同方面的描述 如上所述的關于質(zhì)感的四維度描述 每一個維度有一系列豐 富的詞匯 那么在各個維度之間 以及各個維度中由不同詞匯反應的不同質(zhì)感屬性之間是否有一定的聯(lián)系 實驗研究證實了這種聯(lián)系的存在 例如 光滑 的表面 相比于 粗糙 的表面 在心理上更傾向于與 閃亮 冷 粘 濕 等感覺相聯(lián)系 9 另一方面 這些屬于對材料質(zhì)感的幾何維度與理化維度的主觀反應也會與 屬于情感維度的反應相互聯(lián)系 9 一般來講 屬于幾何維度與理化維度的感覺反應本身其實是中性的 例 如 難以說光滑或粗糙是好還是壞 要決定某一表面的質(zhì)感特征 幾何的或理化的 如光滑或粗糙 是否更恰 當 將至少取決與以下兩方面的因素 9 1 功效考慮 對于產(chǎn)品的使用或操作 如握感 可控性 平衡力度 舒適感等 有何影響 2 情緒考慮 此表面質(zhì)感特征是否能激發(fā)預定達到的情緒反應 3第32卷 第1期 左恒峰 設計中的材料感知覺 正是這些聯(lián)系將有助于設計師清楚地了解要達到人們感覺與認知的期望值 材料應該具有什么樣的特 征和形象 然而 這些聯(lián)系比較復雜 比如 光滑 的表面使觸覺產(chǎn)生歡快和舒適的情緒反應 但同時 光滑 的表面會容易吸附汗液而對應于 粘 的感覺并由此留下指印 粘 的感覺對應著不舒適感 所以 在考慮與 皮膚直接接觸的材料表面時 如果要選用光滑質(zhì)感 理想的光滑表面應該同時滿足不產(chǎn)生粘性的要求 從這 一角度說 沙丁質(zhì)感或磨沙處理的質(zhì)感比完全鏡面光滑的質(zhì)感更合適于觸摸部件 總之 質(zhì)感特征的選擇決 定有時需要建立在權衡和折衷的基礎上 2 3 問題三 主觀反應與物理參數(shù)之間的關系是什么 以上提及的材料質(zhì)感描述如 粗糙 閃亮 是完全主觀的 另一方面 常有某些材料物理參數(shù)支撐或與 主觀描述相對應 理解客觀參數(shù)與主觀反應之間的關系將有助于從技術方面深層地確認材料選擇 有助于 使具有特定表面和工藝參數(shù)的材料最大程度地滿足一系列積極用戶體驗的總和 這在新產(chǎn)品開發(fā)過程中有 很大意義 這種類型的研究最早可追溯到心理學最古老 的分支 心理物理學 專門研究物理刺激量與心 理感受之間相互關系的學科 需要特別指出的是 傳統(tǒng)的心理物理學研究集中在有關同一刺激因素 的兩個變量上 其中一個是物理的 另一個是心理 的 如物理粗糙度對應心理粗糙度 即 一對一 的 關系 見圖3 a 除了這樣的 一對一 關系 一 對多 或 多對一 的關系也值得探索 只要這樣的 關系是存在的 例如 人們對表面濕度的心理感覺可能與一系列物理因素有關 如具有不同表面能量的不同 材料3 或不同表面粗糙度的同種材料 或不同軟硬度的同種材料 10 見圖3 b 另一方面 某物理尺度 例 如 物理的粗糙度 能與若干個主觀感覺如心理粗糙度 心理粘度 心里冷熱度相關聯(lián) 見圖3 c 2 4 問題四 材料的象征意義 前面的問題著重在材料的感官屬性 與此同時 材料的象征或表象意義 文化內(nèi)涵以及其他關于材料與 個體或群體生活相關聯(lián)的信息也是材料感知的重要方面 然而 正如前面提到的 感覺與知覺在很多情況下 是認知過程中不可分割的兩個方面 更進一步說 難以清楚地將感官屬性與表象意義作為感覺與知覺進行 區(qū)分 例如 質(zhì)感 作為感覺性能 似乎只是感覺上的 但我們在研究中發(fā)現(xiàn)人們對質(zhì)感的描述實際上超越了 表面的幾何構(gòu)造和理化特性 而包括了情感與關聯(lián)感覺的表達 當人們說他們感覺到某表明是濕潤的 粘 的 閃亮的 冷的 舒適的 愉快的 或油的 橘紅的 如鏡面的等等 這實際是結(jié)合了器官 眼 皮膚等 的感覺 和包括與此表面特相聯(lián)系的記憶產(chǎn)生的認知融合 當然 如果撇開在心理學機制的層面上分析感覺和知覺 僅從實用的角度仍然可以粗略的在語言詞匯上注意到關于對材料象征與關聯(lián)意義的描述 以區(qū)別于對材料 感覺性能的描述 這兩者的主要區(qū)別在于 后者 作為對材料的初始感覺 如顏色 表面樣式 粗糙度 硬度 粘度 光澤等 至少在定性的基礎上對不同的人來說都傾向于比較穩(wěn)定 例如 大多數(shù)人認為磚面感覺粗糙 而打磨過的表面比較閃亮 個體關于對感覺性能的差異主要體現(xiàn)在定量的描述上 例如 與某一參照材料 相比時 某磚面有多粗糙或打磨過的表面有多閃亮會產(chǎn)生細微差別 而關于材料的象征意義和文化內(nèi)涵則 更多的受到主體 個體或群體 特征以及背景條件的影響 例如 拋光的金屬 亞光的金屬 或者金屬化處理 的塑料哪一種更被認為是時尚的 將取決于人們的年齡 文化背景 產(chǎn)品種類及產(chǎn)品應用的環(huán)境 在20世紀 初 塑料被認為是進步 時尚和民主的象征 非常受歡迎以致在很多情況下取代了如鐵 木材 橡膠等一些材 料 隨后 眾多熱塑性材料如PVC 聚乙烯氯 PE 聚乙烯 PP 聚丙烯 PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 俗稱有 機玻璃 以及各種熱固性塑料如 PF 酚醛樹脂 俗稱電木 由于其在家用電器的廣泛使用而得到認可 但塑 料也一度被認為是廉價 難看 易破壞的同義詞 而非高檔商品的首選材料 今天 對于塑料形象的認知仍然 在不斷的更新 如今的塑料已經(jīng)產(chǎn)生數(shù)不勝數(shù)的新品種 其擴展的功能 如耐溫耐寒抗菌 熱敏 光敏隨環(huán)境 變化的智能性 導電塑料等等 增強的工藝技術 如旋轉(zhuǎn)模塑 壓力模塑 各種新型的助劑等 以及由此帶來 的改進的 多樣化的感覺性能已經(jīng)使塑料在各個領域得到了全新的發(fā)展 因此 對于材料象征意義的認識需 要有全面和動態(tài)的觀點 總的來說 理解材料與質(zhì)感的象征與關聯(lián)意義能引導對該材料與質(zhì)感的選擇 從而 4 武 漢 理 工 大 學 學 報 2010年1月 保證產(chǎn)品形象與應用的環(huán)境與背景相協(xié)調(diào) 例如 了解文化背景對材料美學與其意義認知的影響 有助于選 擇材料及表面處理以使設計朝著兩個可能的方向進行 要么設計具有特定的文化涵義的個性產(chǎn)品 要么設計 更有普遍性適應全球化市場的多元文化兼容的共性產(chǎn)品 3 材料感知覺的研究方法 從設計應用的角度來研究材料的感知覺可以有直接方法和間接方法兩大類型 直接研究法通過實驗 觀察來采集人們感知材料的原始素材并進行分析 采用真實材料樣品和真實產(chǎn)品樣品 而間接方法包括兩 個方面 一方面是理論演繹或建模 例如 在測評材料的觸覺軟硬度 以區(qū)別于物理硬度 時 M Ashby提出 了一個經(jīng)驗公式S EH S代表通過觸覺感受到的材料軟硬度 E代表材料的彈性模量 H代表材料的物理 硬度 4 11 另一方面是通過采集有關材料感知的二手資料 這些資料來源于現(xiàn)有的信息資源 如雜志 書籍 及其他發(fā)行物 材料 產(chǎn)品以照片或圖片的形式呈現(xiàn) 這些資料包括以文字或多媒體的形式所紀錄的設計師 使用者對材料在理念上的認知及在設計中應用這些材料的體驗 直接與間接方法各有利弊 見表1 通常 的做法是結(jié)合直接與間接方法的要素 使研究結(jié)果的質(zhì)量和可靠性達到優(yōu)化 在使用直接方法時 實驗方法的設計是首要的 一個基本的事實是感知覺的過程受一系列因素的影響 這些因素包括人群類別 感覺通道 背景條件等等 對這些因素的設計與控制是在研究的初始階段就需要首 要考慮的問題 尤其是探討主觀反應和材料物理參數(shù)之關聯(lián)性的 心理物理學 定量實驗時更具有決定性的 影響 實際上 不管采用何種具體的研究方法如試驗 觀察 或者是問卷 也不管是為了獲得定性的還是定量 的信息 都有必要保持一定程度上的可掌控性 controllability 有效的做法是采用系統(tǒng)的方法對各因素進行 合適的組合 作者早期提出了一個材料感知覺各影響因素的模型框架 如圖4所示 材料表象矩陣 Ma 2 trix of Material Representation 6 8 圖4中歸納了五組影響參量 即材料類別 感覺性能 人群類別 環(huán)境背景 以及處于中心地位的感覺通道 這一模型既可作為設計試驗的思路也可作為收集研究結(jié)果的數(shù)據(jù)庫框架 見作者創(chuàng)建的網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫 www material2aesthetics com 表1 材料感知覺直接與間接研究方法比較 直接方法間接方法 優(yōu)勢 采用原始數(shù)據(jù) 結(jié)果更可靠 所有感官 視覺 觸覺 聽覺 嗅覺 味覺 都可研究 影響感知覺的變量可控 容易采集數(shù)據(jù) 快捷采集數(shù)據(jù) 費用較少 理論演繹提供好的預測及猜想 劣勢 需要有較多的投入 人力 物力 財力 耗時 難以找到實驗的參加者 有時不易采集有特定涂層的不同材料 產(chǎn)品樣品的數(shù) 據(jù) 特別是在心理物理學測試中 多數(shù)情形僅靠視覺認知 而視覺判斷有時是有欺騙性 的 或是扭曲的 不易控制變量 由于是二手材料 結(jié)果的可靠性降低 應用 對于以感覺 sensation 為基礎或以知覺 perception 為 基礎的研究均適應 理論演繹適用于以感覺為基礎的研究 其他間接方法適用于以知覺為基礎的研究 另外 在使用直接方法時 還需要恰當處理幾個主要關系 主觀與客觀 定性與定量 純粹的材料樣品與在產(chǎn)品背景下的材料應用 客觀數(shù)據(jù)的采集較之主觀數(shù)據(jù)的采集相對容易 只要有相應的設備和測 試環(huán)境 并保持在實驗的過程中采用一致的標準 比如 溫度 照明 和參照材 料樣品 然而 即使是在采集客觀數(shù)據(jù)時 測試的準確性仍然取決于一系列 誤差來源 對于長期從事藝術工作習慣于形象思維的的人來說 這一點是需 要重視的 例如 表面粗糙度可以很便利地使用專用儀器如泰勒 霍布遜 Taylor Hobson 質(zhì)感儀進行測定 但是有些參數(shù)的測量如平均粗糙度 Ra 間 隔粗糙度 Rsm 等很大程度上取決于測試的參數(shù)如探頭形狀與尺寸 取樣長 5第32卷 第1期 左恒峰 設計中的材料感知覺 度 測量路徑 如果表面是各向異性的 5 等 再比如 當測量表面光澤時 光澤度測量儀的光斑尺寸 反射角 度 材料樣品表面幾何狀態(tài) 如曲率 都需要認真界定 如果一個表面是平的而另一個表面是曲的 就會產(chǎn)生 不同的數(shù)據(jù)讀取而難以比較 測試條件的穩(wěn)定性是試驗結(jié)果有好的比較性的先決條件 主觀數(shù)據(jù)比客觀數(shù)據(jù)更復雜 更難以采集 當設置條件控制時 有必要分清定性與定量研究 例如 關 于材料觸覺質(zhì)感的定性研究 諸如問題 通過觸摸人們怎樣描述表面質(zhì)感 其實驗條件的設置嚴格性不一 定需要太高 觸摸過程中 多少以及哪幾個手指 什么速度 多大力度 等問題不用特別規(guī)定 因為主要 目的是找出人們描述對觸摸材料表面認知的方式 而不是準確的觸摸活動本身 或認知機制 在此情況下 要求參與者以 自然的方式 觸摸樣品表面 這樣他們就會更多地集中注意在表面質(zhì)感的刺激并增強試驗的 趣味性 而不會因太多限制條件而分心 這樣 數(shù)據(jù)也更有代表性 當然 通過記錄整個觸摸過程 也可以研 究試驗參與者觸摸樣品材料表面的方式 這可通過使用攝像機達到目的 而當試驗的目的是研究各種材料 質(zhì)感的主觀反應之間的聯(lián)系 以及主觀反應與客觀物理參數(shù)之間的關系時 則需要設定嚴格的試驗條件 例 如 在材料質(zhì)感測評的觸摸試驗中 對每個參與者或每次觸摸時 手指 觸摸方向 觸摸速度等應保持完全相 同 這是理想的狀態(tài) 事實上 在進行試驗時 有必要在設立各種限制的同時也要讓參與者感覺舒服 關于孤立的材料樣品與特定產(chǎn)品背景下的材料之關系是一個比較有趣的問題 一般地說 脫離特定的 應用環(huán)境 是難以確認材料被認知的特性及其美學關聯(lián)性的 材料與產(chǎn)品的關系好比演員與角色的關系 然而 情況又不是那么簡單 即使在制作成產(chǎn)品形式之前 材料仍有它一般的特點和關聯(lián)意義 雖然有時候 這樣的認知有點模糊 一種潛在的特點 害羞的 并非經(jīng)?？梢姷?易隱藏或偽裝 但若正確地掌握 能產(chǎn) 生非常好的設計 例如 鋼鐵代表工業(yè)化 給人堅硬 沉重 寒冷或涼快的印象 木材讓人感覺溫暖 溫和 自 然 居家 皮革代表奢華 優(yōu)雅 精致 大理石意寓華麗 高貴 等 當材料被應用到特定的產(chǎn)品環(huán)境中時 其特 點和意義會被加強 拓寬 改進甚至完全改變 就像一個演員 除了飾演合適他 她 的角色 也會嘗試扮演多 樣的以及完全不同的角色 因此 在任何材料感知覺研究中 應將單一材料樣品與運用于特定產(chǎn)品背景下的 材料兩種情形結(jié)合起來 我們在顏色的研究方面可以看到類似的情況 即使沒有特定應用環(huán)境 顏色也有 大致的涵義 例如 紅色與一系列激動的感覺相聯(lián)系 如力量 權力 能量 激情 熱情 勇氣 愛 活力 性等 盡管有一些顏色的情緒感覺和意義是共通的 但在許多情況下 它們依賴于不同文化 例如 在紅色 黑色和 白色的意義與使用上 中國與西方之間存在很大差異 紅色在中國代表幸運而西方人將其與體育競技精神 聯(lián)系在一起 12 在中國 車前擺放白花代表葬禮 而歐洲卻是婚禮 不同材料及其表面質(zhì)感的關聯(lián)意義受 文化的影響就成為材料感知覺另一個需要更深研究的方面 使用真實的產(chǎn)品樣品對于定性的評價材料的感知覺特性及其對于產(chǎn)品認知的影響比較適合 而對于定 量的心理物理學研究有一定的難度 因為定量的心理物理學測試通常需要某一個參量呈連續(xù)變化的一組樣 品 這取決于來自制造廠家的可能性和可行性 產(chǎn)品的制造通常是朝向大規(guī)模生產(chǎn)的 鮮有企業(yè)會調(diào)整模 具用以制造一系列的小批量產(chǎn)品來進行研究開發(fā) 而僅僅改變某一項材料參數(shù)如粗糙度 軟度 光澤度則更 是不大可能 這也是使用充分準備的孤立材料樣品的 盡管如此 在特定情況下 仍然存在合適的方法使用 真實產(chǎn)品樣品在定量的層面上進行背景性研究 作者提倡一種稱為 分解22再組 的方法 可以有控制地使 在背景中的材料改變某一參數(shù)如粗糙度 光澤度等 再對材料和產(chǎn)品進行評價分析 這是通過分解現(xiàn)有產(chǎn)品 改變其某一部件 如電動水壺的把手 材料的表面質(zhì)感而實現(xiàn) 可根據(jù)條件或與制造商合作解決 或在研究 機構(gòu)的實驗室自行解決 例如 在為英國一家企業(yè)進行的家用電器材料感知覺的研究項目中 我們將一組水 壺的手柄拆下來 換上了不同的材料或涂層 如圖5所示 這樣我們就能在相同的產(chǎn)品條件下 對不同的材 6 武 漢 理 工 大 學 學 報 2010年1月 料質(zhì)感之間進行定量的比較 比較的內(nèi)容包括把手材料的心理粗糙度 溫熱度 光澤度 粘度 潮濕度 它們與 把手的舒適性 水壺的整體操作之間的關系 以及由此引起的情緒感覺和關聯(lián)意義 這一方法我們也應用到 了其他的工業(yè)項目 成為制造商在新產(chǎn)品開發(fā)中改善材料及表面裝飾的重要依據(jù) 4 結(jié) 論 a 設計實踐中材料的選擇是一項系統(tǒng)工程 人們對材料的感覺認知 心理反應和材料的工程屬性一樣 重要 b 關于材料感知覺的信息包括人們對材料感覺性能的描述 各種反應之間的相互聯(lián)系 主觀反應與物理 參數(shù)之間的精神物理學關系 以及材料的象征意義 c 材料感知覺的研究應系統(tǒng)地進行 并考慮到控制許多關鍵變量 方法包括直接與間接方法 以適應不 同情況 d 作者提出的材料感知覺的框架模型以及具體的產(chǎn)品背景研究方法在在實踐上證明是可行的 參考文獻 1 Fiell C Fiell P Designing the