四川長虹電器股份有限公司創新設計中心 葉根軍 吳 凡
西南科技大學制造科學與工程學院 王軍峰 謝 林
摘要:
交互設計活動的展開需要在不同設計階段制作原型對設計概念和設計方案進行驗證。目前關于原型制作的理論和方法都只關注于軟件界面設計，并沒有從軟硬件結合的交互系統層面對原型構建進行探討。作者改進了David Benyon等人提出的PACT模型，提出了交互設計應該包括人、系統、情境三個方面的因素，進而說明了需要在交互設計過程中構建人物原型、系統原型、情境原型，并給出了原型構建所需的技術和方法。
關鍵詞：
交互設計 原型構建 設計要素 原型分類 構建方法
Abstract：
Prototyping is required in some steps of interaction design to validate design concepts and candidates. Nowadays, theories and methods about prototyping just concern the issues of interface design of software. The interaction system in which include software and hardware is not concerned. The author improved the PACT model (People, Action, Context, and Technology), then claimed that people, system and context must be involved in interaction design. And prototype of people, system and context must be constructed during design process accordingly. Finally, technologies and methods of prototyping is given.
Keywords:
Interaction design Prototyping Design elements Prototype categories Prototyping method
中圖分類號： TB47
文獻標識碼： A
文章編號： 1003-0069(2015)06-0060-03
隨著計算機技術的進一步發展，人們的日常生活中到處充滿了采用計算機技術開發的產品，此類產品比傳統未采用計算機控制技術的產品具有更多的靈活性，人們稱其為智能產品，如智能電話、智能電視機、智能電冰箱等。不可否認的是，這類產品因為使用了計算機控制技術，其操作界面更多是以“軟界面”的方式呈現，有一些還帶有專用的信息顯示屏幕，這些都提升了用戶使用產品所需的技能水平。很多廠家為了提升產品的易用性、可用性而展開了相關的設計研究，也就是交互設計。
作為一個新興的研究方向和學科，交互設計在發展過程中遇到了很多的迷茫和困惑，國內外也有很多學者對相關問題進行了探索，但都沒有形成得到廣泛認同的觀點[1]。交互設計本身屬于設計活動，帶有設計活動與生俱來的一些特征，如問題的不明確性、目標的模糊性、解的不唯一性等。因此，在交互設計活動中存在有迭代的驗證環節，需要設計師不斷地構建不同設計階段所得成果的運行，并對其進行驗證。本文從交互設計所包含的組成元素進行了探討，進而提出了交互設計過程中所應該關注的原型及其構建方法。
1 交互設計的組成要素
狹義的交互設計指人機交互設計，即是設計供人們使用的數字化產品的過程。這里的數字化產品，既包括硬件產品的控制件，如數碼相機、智能手機等產品上的實物質旋鈕、按鈕等；也包括軟件產品在屏幕上顯示的控制選項，如窗口、指針、圖標等。經過拓展之后，交互設計的定義為“設計具有交互功能的數字化產品、環境、系統和服務的行為。” [2]交互設計的目的是通過設計滿足人們使用產品的功能需求和情感需求，從這個角度來說，交互設計從屬于體驗設計。既然交互設計的目的在于通過設計滿足人類的使用需求，那么其工作核心必然包括“人、人與系統的交互行為、系統”三個方面。
David Benyon等人提出用PAC T（ People, Ac tivit y, Conte x t ,Technology）模型來幫助交互設計[3]。 PACT模型具體解釋為：
P，人：交互系統是為人服務的，設計師在交互設計過程中首先必須認識和理解系統的服務對象一一人。此處需要補充的是，交互系統需要關注的人可能不僅僅只包括使用物的“用戶”，而應該考慮交互發生的場景中的所有人。比如，在公共場合使用交互產品時，人與產品交互的過程應該不影響其他人。
A，行為：包括人的行為和系統的行為。其中人的行為又包括認知行為和動作行為；人通過認知行為識別、理解、分析物在某一時刻的狀態，然后經過決策之后，制定下一步的操作指令，由此引發出人的動作行為。同樣，系統的行為也包括捕獲信號（區別于人的認知）、信號分析、反饋等行為。系統的所有行為都是事先經過認為設定好的，根據捕獲到的信號，經過分析之后，做出不同的決策，進而執行反饋行為。
C ，情境：交互系統中的情境可分為物質和非物質情境兩大類：物質情境是指人與產品之間的交互行為發生時周圍的物理環境，包括交流空間、照明條件和其他相關設施等。非物質情境分為組織情境和社會情境兩種情形。組織情境是指為用戶在物質情境中與產品順利進行交互提供的管理、服務方式以及用戶與服務提供商之間的關系。社會情境是指交互行為發生時周圍的社會狀況。
T，技術：支持交互行為和實現系統功能所需的技術，包括硬件和軟件技術。與交互行為有關的技術有：語音識別、圖像和文字識別、多媒體、信息可視化、虛擬現實、網絡、移動通信、各種傳感器、光控和聲控技術等。
作者認為， PACT模型把技術（ technology）作為交互設計的要素之一不太合適，而應該改成系統（ system）。因為同一技術最終形成的產品、系統可能是千差萬別的，比如同是基于Android操作平臺的智能手機系統，小米手機的操作系統就比很多其他同類操作系統獲得更多消費者的青睞；同樣是傳感器技術，不同的技術搭配和不同的應用場合能實現風格迥異、截然不同的交互行為[4]。細化之后，交互設計還應該關注于人的認知、思維、行為、習慣等方面，以此捕捉目標人群的特征，為交互行為的設計建立指導原則[5]。
從上述交互過程可知，交互設計中應該關注于三個方面的要素：人、系統、情境。
在展開交互設計時，首先要了解目標人群的需求、認知、思維、行為等方面的特征，因為這些決定著用戶的交互動機和具體的交互行為。另外，目標人群的知識背景、年齡、審美偏好、地域特征等因素會影響人對系統信息的認知。
在這些問題都解決之后，然后要考慮目標人群將來可能展開交互行為的情境，包括物質情境和非物質情境，這些因素會對用戶的思維、決策、計劃以及原本要執行的交互行為產生影響，進而改變用戶與系統的交互方式。此外，特定的情境對系統還可能產生一定的特殊要求，比如在照明不足、濕度過大、噪聲過大、人流密集等情境下使用的系統在設計時就應該考慮如何克服類似情境產生的交互障礙。
最后，根據目標人群的需求和行為特征、心理特征、認知習慣，加上情境的特定約束，利用計算機技術、信號接收、分析處理技術、圖形顯示技術、機械工程與加工制造技術等制定整個系統的設計方案。（圖1）
2 原型和模型
在設計活動中，原型和模型都可用來測試設計概念的有效性，幫助設計師推敲設計想法，逐步完善設計方案，最終實現設計目標[6]。在交互設計領域中，原型和模型有著密切的關系，但兩者又有一定的區別，一定要分清楚原型和模型的區別，才能更好地展開設計活動。
原型是設計概念的具體化，并不特指某個設計要素具體的模型。模型是對設計目標物的視覺化表現形式，一般都會用實物質材料來制作。原型可能會包括有實物模型，但不僅僅局限于實物模型。
原型關注于設計概念所有要素的表現，注重于設計要素之間的關系的表達，而模型更多地涉及到具體某個設計要素，是特定設計要素的實物質表現。
原型一般接近于設計目標物的實際尺度，而模型則可以有不同比例的放大或縮小形式。
模型并不一定反映最終設計目標物的實際功能，原型一定要體現設計目標物的實際功能，但功能可能并不完善，在試驗過程中可能會出錯。
3 原型的分類
對于交互設計，設計師需要利用原型來驗證不同設計階段設計成果的合理性和有效性，并根據驗證結果對設計成果進行修正和改進[7]。根據上文把交互設計所包含的要素分成人、系統、情境三個部分，那么也需要建立相應的原型，來驗證交互設計的合理性。
從不同的角度來看，可以把交互設計過程中的原型分成不同的種類。從構建原型的工具來看，可分為用Flash構建的原型、用Arduino構建的原型、用LabVIEW構建的原型等等。從原型的保真程度來看，可以氛圍低保真原型，中保真原型、高保真原型等。筆者認為，這些分類方法對于交互設計過程的參考意義不大，沒有涉及到交互設計過程中構建原型時應該考慮的核心內容[8]。
既然交互設計的重心在于交互動作的設計，那么交互設計原型的構建必然是對交互動作的真實反映，這其中涉及到三方面的內容：人的動作、系統的動作、交互動作展開的情境。因此，交互設計過程中應該針對這三方面內容來構建原型，這樣才能促進、引發真實的交互動作，進而對交互設計方案進行評估。
3.1 人物原型
交互過程中人執行的動作受目標、動機、認知、思維、行為習慣等方面的影響。那么在交互設計過程中，應該針對具體的目標人群，建立特定的用戶原型[9]。用戶原型是目標用戶群體的虛擬代表，應該具備大部分目標用戶群體的與交互設計相關的特征。它是交互設計中非常有效的設計指導工具，能幫助設計團隊看到設計問題的范圍和性質，清晰地揭示潛在用戶目標，使設計團隊明確設計目標。一般來說應該在用戶原型中體現的內容如圖2所示。
3.2 系統的原型
系統執行動作是通過系統識別信號，接收信號，分析信號，處理信號，然后根據預先設定好的情景條件做出反饋的過程。與人交互的系統一般包括兩種產品：軟件產品和硬件產品，不同類型的產品，原型構建時所需的技術和表現內容存在有一定的差異，但主要還是在原型中體現產品的功能實現過程、信息顯示方式、產品控制方式、產品主要視覺特征等。針對不同產品類型，系統原型構建中應該包括的具體內容如圖2所示。
3.3 交互情境的原型
如前文所述，交互情境包括物質情境和非物質情境，那么在構建原型時，也應該針對這兩種不同的情境構建原型，盡可能地真實地模擬人與系統展開交互時所處的情境。物質情境的原型大致應該包括交互發生所在場景的其他物品，如在設計電視機遙控器的交互行為時，就需要利用特定的空間、沙發、茶幾、電視機等要素模擬出客廳場景。非物質情境原型則需要模擬出支持交互的組織管理方式、交互行為發生時的社會情況等。比如在設計智能手機的交互行為時，可能就需要利用移動通訊運營商、擁擠的公交車（很多人經常在這種場景中使用手機）、嘈雜的人群、突然打入的電話等要素盡可能真實地模擬用戶與系統發生交互行為所處的情境。圖2給出了為交互情境構建原型時應具體包括的內容。
圖2把交互設計中的行為要素分別放進了人物原型和系統原型進行考慮。人的行為受到人物原型中的諸多因素的影響，而系統行為則需要根據人物原型的行為進行設計。在交互設計過程中，設計師所能夠設計的也只是系統行為，最多在研究了人的行為習慣、思維習慣之后，利用系統行為引發人做出一些以前從未有的行為。在交互設計活動中，只需要對系統的交互行為構建原型即可，這本身又屬于系統原型的一部分。所以作者認為在交互設計活動中需要構建的原型包括人的原型、系統原型、情境原型。
4 原型的構建
不同類型的原型關注的內容有所差異，因此構建方法和技術也有所不同。圖3給出了構建不同類型原型時具體使用的技術和方法。
4.1 人物原型的構建
人物原型的構建主要涉及到社會調查、市場調查、人群分析、聚類分析等人文社會學科所用的定性研究手法。主要工作包括抽樣調查、收集整理資料、分析資料、構建原型等。
4.2 情境原型的構建方法
情境原型的構建涉及兩方面的內容：物質情境的構建需要用到環境設計的手法，利用多種道具模擬搭建交互場景，并利用相關設施設備控制環境參數，力求實現最接近真實交互環境的效果。非物質情境則需要利用一些社會資源，提供相關的服務，控制特定的社會、人群狀況，模擬特定的人物關系等。
4.3 系統原型的構建方法
系統視覺原型的建立需要用到實物模型制作、計算機圖形表現、形態設計等方面的技術和知識。系統功能原型的構建則需要利用各種傳感器技術、信號分析與處理技術、計算機編程、計算機控制、機械設計、機械制造等技術模擬系統功能的實現過程。交互原型的構建需要利用計算機動畫、交互式編程、電子積木等技術來模擬人與系統的交互過程。圖3中給出的相關技術和方法具有一定的普適性，但在具體的交互設計活動中，應該根據具體的設計目標人群選擇適當的人物原型構建方法，最終總結出的人物原型一定能夠代表目標人群的所有特征；針對交互行為發生的情境，利用恰當的方法和技術構建所需的物質情境和非物質情境，力求模擬真實的交互情境；系統原型的構建，設計過程中階段性的原型構建盡量快速、能夠表達設計概念即可，功能原型和交互原型可以進行不斷的改進，迭代使用。
5 結語
得益于計算機產品和移動終端設備的快速發展，交互設計行業在國內有了長足進步。但目前關于交互設計的理論大多集中于軟件交互界面的設計，對軟硬件結合的交互系統的研究還不夠，沒有系統性的理論和觀點。本文對David Benyon等人提出的PACT交互模型進行了改進，提出了交互設計應該包括人、系統、情境三個方面的因素。交互設計必須關注目標人群的相關特征才能為設計活動指明方向。系統的視覺表現、功能設計和交互行為是交互設計的主要內容，只有實現了符合目標用戶識別特征和審美特征的視覺表現，符合目標人群需求的產品功能，符合目標用戶行為習慣和認知水平的交互行為，才能稱得上是成功的設計。人與系統的交互過程必定發生在特定的情境中，相關的物理環境、其他配套設施設備、相關服務、社會組織情況、人群關系等都會影響交互活動的開展，這是交互設計過程中必須要考慮的影響因素。
最后，作者給出了構建人物原型、情境原型、系統原型可能會用到的技術和方法。在構建原型時應該把握快速、迭代、聚焦等原則，確保原型對設計過程和設計目標的支撐性，本文介紹的一些方法已經在相關的設計活動中得以實施，但都不是很系統。作者對相關技術和方法進行了梳理，希望能對交互設計活動起到一定的指導意義。
參考文獻
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