論交互設計中的原型構建

　　摘要：交互設計活動(dòng)的展開(kāi)需要在不同設計階段制作原型對設計概念和設計方案進(jìn)行驗證。目前關(guān)于原型制作的理論和方法都只關(guān)注于軟件界面設計，并沒(méi)有從軟硬件結合的交互系統層面對原型構建進(jìn)行探討。作者改進(jìn)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(gè)方面的因素，進(jìn)而說(shuō)明了需要在交互設計過(guò)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(shù)和方法。

　　關(guān)鍵詞：交互設計 原型構建 設計要素 原型分類(lèi) 構建方法

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人們的日常生活中到處充滿(mǎn)了采用計算機技術(shù)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，此類(lèi)產(chǎn)品比傳統未采用計算機控制技術(shù)的產(chǎn)品具有更多的靈活性，人們稱(chēng)其為智能產(chǎn)品，如智能電話(huà)、智能電視機、智能電冰箱等。不可否認的是，這類(lèi)產(chǎn)品因為使用了計算機控制技術(shù)，其操作界面更多是以“軟界面”的方式呈現，有一些還帶有專(zhuān)用的信息顯示屏幕，這些都提升了用戶(hù)使用產(chǎn)品所需的技能水平。很多廠(chǎng)家為了提升產(chǎn)品的易用性、可用性而展開(kāi)了相關(guān)的設計研究，也就是交互設計。

　　作為一個(gè)新興的研究方向和學(xué)科，交互設計在發(fā)展過(guò)程中遇到了很多的迷茫和困惑，國內外也有很多學(xué)者對相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探索，但都沒(méi)有形成得到廣泛認同的觀(guān)點(diǎn)。交互設計本身屬于設計活動(dòng)，帶有設計活動(dòng)與生俱來(lái)的一些特征，如問(wèn)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(dòng)中存在有迭代的驗證環(huán)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(jìn)行驗證。本文從交互設計所包含的組成元素進(jìn)行了探討，進(jìn)而提出了交互設計過(guò)程中所應該關(guān)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(chǎn)品的過(guò)程。這里的數字化產(chǎn)品，既包括硬件產(chǎn)品的控制件，如數碼相機、智能手機等產(chǎn)品上的實(shí)物質(zhì)旋鈕、按鈕等;也包括軟件產(chǎn)品在屏幕上顯示的控制選項，如窗口、指針、國標等。經(jīng)過(guò)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(chǎn)品、環(huán)境、系統和服務(wù)的行為。”交互設計的目的是通過(guò)設計滿(mǎn)足人們使用產(chǎn)品的功能需求和情感需求，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，交互設計從屬于體驗設計。既然交互設計的目的在于通過(guò)設計滿(mǎn)足人類(lèi)的使用需求，那么其工作核心必然包括”、人與系統的交互行為、系統”三個(gè)方面。

　　David Benyon等人提出用PACT(People， Activity，Context，Technology)模型來(lái)幫助交互設計。PACT模型具體解釋為：

　　P，人：交互系統是為人服務(wù)的，設計師在交互設計過(guò)程中首先必須認識和理解系統的服務(wù)對象――人。此處需要補充的是，交互系統需要關(guān)注的人可能不僅僅只包括使用物的“用戶(hù)”，而應該考慮交互發(fā)生的場(chǎng)景中的所有人。比如，在公共場(chǎng)合使用交互產(chǎn)品時(shí)，人與產(chǎn)品交互的過(guò)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(dòng)作行為;人通過(guò)認知行為識別、理解、分析物在某一時(shí)刻的狀態(tài)，然后經(jīng)過(guò)決策之后，制定下一步的操作指令，由此引發(fā)出人的動(dòng)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(jīng)過(guò)認為設定好的，根據捕獲到的信號，經(jīng)過(guò)分析之后，做出不同的決策，進(jìn)而執行反饋行為。

　　C，情境：交互系統中的情境可分為物質(zhì)和非物質(zhì)情境兩大類(lèi)：物質(zhì)情境是指人與產(chǎn)品之間的交互行為發(fā)生時(shí)周?chē)�的物理環(huán)境，包括交流空間、照明條件和其他相關(guān)設施等。非物質(zhì)情境分為組織情境和社會(huì )情境兩種情形。組織情境是指為用戶(hù)在物質(zhì)情境中與產(chǎn)品順利進(jìn)行交互提供的管理、服務(wù)方式以及用戶(hù)與服務(wù)提供商之間的關(guān)系。社會(huì )情境是指交互行為發(fā)生時(shí)周?chē)�的社�?huì )狀況。

　　T，技術(shù)：支持交互行為和實(shí)現系統功能所需的技術(shù)，包括硬件和軟件技術(shù)。與交互行為有關(guān)的技術(shù)有：語(yǔ)音識別、圖像和文字識別、多媒體、信息可視化、虛擬現實(shí)、網(wǎng)絡(luò )、移動(dòng)通信、各種傳感器、光控和聲控技術(shù)等。

　　作者認為，PACT模型把技術(shù)(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(shù)最終形成的產(chǎn)品、系統可能是千差萬(wàn)別的，比如同是基于A(yíng)ndroid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(lèi)操作系統獲得更多消費者的青睞;同樣是傳感器技術(shù)，不同的技術(shù)搭配和不同的應用場(chǎng)合能實(shí)現風(fēng)格迥異、截然不同的交互行為。細化之后，交互設計還應該關(guān)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。

　　從上述交互過(guò)程可知，交互設計中應該關(guān)注于三個(gè)方面的要素：人、系統、情境。

　　在展開(kāi)交互設計時(shí)，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(zhù)用戶(hù)的交互動(dòng)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(huì )影響人對系統信息的認知。

　　在這些問(wèn)題都解決之后，然后要考慮目標人群將來(lái)可能展開(kāi)交互行為的情境，包括物質(zhì)情境和非物質(zhì)情境，這些因素會(huì )對用戶(hù)的思維、決策、計劃以及原本要執行的交互行為產(chǎn)生影響，進(jìn)而改變用戶(hù)與系統的交互方式。此外，特定的情境對系統還可能產(chǎn)生一定的特殊要求，比如在照明不足、濕度過(guò)大、噪聲過(guò)大、人流密集等情境下使用的系統在設計時(shí)就應該考慮如何克服類(lèi)似情境產(chǎn)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(shù)、信號接收、分析處理技術(shù)、圖形顯示技術(shù)、機械工程與加工制造技術(shù)等制定整個(gè)系統的設計方案。(圖1)

　　2 原型和模型

　　在設計活動(dòng)中，原型和模型都可用來(lái)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(shí)現設計目標。在交互設計領(lǐng)域中，原型和模型有著(zhù)密切的關(guān)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(kāi)設計活動(dòng)。

　　原型是設計概念的具體化，并不特指某個(gè)設計要素具體的模型。模型是對設計目標物的視覺(jué)化表現形式，一般都會(huì )用實(shí)物質(zhì)材料來(lái)制作。原型可能會(huì )包括有實(shí)物模型，但不僅僅局限于實(shí)物模型。

　　原型關(guān)注于設計概念所有要素的表現，注重于設計要素之間的關(guān)系的表達，而模型更多地涉及到具體某個(gè)設計要素，是特定設計要素的實(shí)物質(zhì)表現。

　　原型一般接近于設計目標物的實(shí)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(shí)際功能，原型一定要體現設計目標物的實(shí)際功能，但功能可能并不完善，在試驗過(guò)程中可能會(huì )出錯。

　　3 原型的分類(lèi)

　　對于交互設計，設計師需要利用原型來(lái)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(jìn)行修正和改進(jìn)。根據上文把交互設計所包含的要素分成人、系統、情境三個(gè)部分，那么也需要建立相應的原型，來(lái)驗證交互設計的合理性。

　　從不同的角度來(lái)看，可以把交互設計過(guò)程中的原型分成不同的種類(lèi)。從構建原型的工具來(lái)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(lái)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(lèi)方法對于交互設計過(guò)程的參考意義不大，沒(méi)有涉及到交互設計過(guò)程中構建原型時(shí)應該考慮的核心內容。

　　既然交互設計的重心在于交互動(dòng)作的設計，那么交互設計原型的構建必然是對交互動(dòng)作的真實(shí)反映，這其中涉及到三方面的內容：人的動(dòng)作、系統的動(dòng)作、交互動(dòng)作展開(kāi)的情境。因此，交互設計過(guò)程中應該針對這三方面內容來(lái)構建原型，這樣才能促進(jìn)、引發(fā)真實(shí)的交互動(dòng)作，進(jìn)而對交互設計方案進(jìn)行評估。

　　3.1 人物原型

　　交互過(guò)程中人執行的動(dòng)作受目標、動(dòng)機、認知、思維、行為習慣等方面的影響。那么在交互設計過(guò)程中，應該針對具體的目標人群，建立特定的用戶(hù)原型。用戶(hù)原型是目標用戶(hù)群體的虛擬代表，應該具備大部分目標用戶(hù)群體的與交互設計相關(guān)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(wèn)題的范圍和性質(zhì)，清晰地揭示潛在用戶(hù)目標，使設計團隊明確設計目標。一般來(lái)說(shuō)應該在用戶(hù)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(dòng)作是通過(guò)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(guò)程。與人交互的系統一般包括兩種產(chǎn)品：軟件產(chǎn)品和硬件產(chǎn)品，不同類(lèi)型的產(chǎn)品，原型構建時(shí)所需的技術(shù)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(chǎn)品的功能實(shí)現過(guò)程、信息顯示方式、產(chǎn)品控制方式、產(chǎn)品主要視覺(jué)特征等。針對不同產(chǎn)品類(lèi)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(zhì)情境和非物質(zhì)情境，那么在構建原型時(shí)，也應該針對這兩種不同的情境構建原型，盡可能地真實(shí)地模擬人與系統展開(kāi)交互時(shí)所處的情境。物質(zhì)情境的原型大致應該包括交互發(fā)生所在場(chǎng)景的其他物品，如在設計電視機遙控器的交互行為時(shí)，就需要利用特定的空間、沙發(fā)、茶幾、電視機等要素模擬出客廳場(chǎng)景。非物質(zhì)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(fā)生時(shí)的社會(huì )情況等。比如在設計智能手機的交互行為時(shí)，可能就需要利用移動(dòng)通訊運營(yíng)商、擁擠的公交車(chē)(很多人經(jīng)常在這種場(chǎng)景中使用手機)、嘈雜的人群、突然打入的電話(huà)等要素盡可能真實(shí)地模擬用戶(hù)與系統發(fā)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(shí)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(jìn)了人物原型和系統原型進(jìn)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(jìn)行設計。在交互設計過(guò)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(fā)人做出一些以前從未有的行為。在交互設計活動(dòng)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(dòng)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(lèi)型的原型關(guān)注的內容有所差異，因此構建方法和技術(shù)也有所不同。圖3給出了構建不同類(lèi)型原型時(shí)具體使用的技術(shù)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(huì )調查、市場(chǎng)調查、人群分析、聚類(lèi)分析等人文社會(huì )學(xué)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(zhì)情境的構建需要用到環(huán)境設計的手法，利用多種道具模擬搭建交互場(chǎng)景，并利用相關(guān)設施設備控制環(huán)境參數，力求實(shí)現最接近真實(shí)交互環(huán)境的效果。非物質(zhì)情境則需要利用一些社會(huì )資源，提供相關(guān)的服務(wù)，控制特定的社會(huì )、人群狀況，模擬特定的人物關(guān)系等。

　　4.3 系統原型的構建方法

　　系統視覺(jué)原型的建立需要用到實(shí)物模型制作、計算機圖形表現、形態(tài)設計等方面的技術(shù)和知識。系統功能原型的構建則需要利用各種傳感器技術(shù)、信號分析與處理技術(shù)、計算機編程、計算機控制、機械設計、機械制造等技術(shù)模擬系統功能的實(shí)現過(guò)程。交互原型的構建需要利用計算機動(dòng)畫(huà)、交互式編程、電子積木等技術(shù)來(lái)模擬人與系統的交互過(guò)程。

　　圖3中給出的相關(guān)技術(shù)和方法具有一定的普適性，但在具體的交互設計活動(dòng)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(fā)生的情境，利用恰當的方法和技術(shù)構建所需的物質(zhì)情境和非物質(zhì)情境，力求模擬真實(shí)的交互情境;系統原型的構建，設計過(guò)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(jìn)行不斷的改進(jìn)，迭代使用。

　　5 結語(yǔ)

　　得益于計算機產(chǎn)品和移動(dòng)終端設備的快速發(fā)展，交互設計行業(yè)在國內有了長(cháng)足進(jìn)步。但目前關(guān)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(méi)有系統性的理論和觀(guān)點(diǎn)。本文對David Benyon等人提出的PACT交互模型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了交互設計應該包括人、系統、情境三個(gè)方面的因素。交互設計必須關(guān)注目標人群的相關(guān)特征才能為設計活動(dòng)指明方向。系統的視覺(jué)表現、功能設計和交互行為是交互設計的主要內容，只有實(shí)現了符合目標用戶(hù)識別特征和審美特征的視覺(jué)表現，符合目標人群需求的產(chǎn)品功能，符合目標用戶(hù)行為習慣和認知水平的交互行為，才能稱(chēng)得上是成功的設計。人與系統的交互過(guò)程必定發(fā)生在特定的情境中，相關(guān)的物理環(huán)境、其他配套設施設備、相關(guān)服務(wù)、社會(huì )組織情況、人群關(guān)系等都會(huì )影響交互活動(dòng)的開(kāi)展，這是交互設計過(guò)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(huì )用到的技術(shù)和方法。在構建原型時(shí)應該把握快速、迭代、聚焦等原則，確保原型對設計過(guò)程和設計目標的支撐性，本文介紹的一些方法已經(jīng)在相關(guān)的設計活動(dòng)中得以實(shí)施，但都不是很系統。作者對相關(guān)技術(shù)和方法進(jìn)行了梳理，希望能對交互設計活動(dòng)起到一定的指導意義。

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