基于風格特征的汽車造型認知機制研究*

盧兆麟，張 悅，成 波，李升波，Fritz Frenkler

(1.合肥學院設計藝術系，合肥 230601; 2.清華大學，汽車安全與節能國家重點實驗室，北京 100084;3.合肥工業大學建筑與藝術學院，合肥 230009; 4.慕尼黑工業大學工業設計系，德國慕尼黑 80805)

2016046

基于風格特征的汽車造型認知機制研究*

盧兆麟1,2，張 悅3，成 波2，李升波2，Fritz Frenkler4

(1.合肥學院設計藝術系，合肥 230601; 2.清華大學，汽車安全與節能國家重點實驗室，北京 100084;3.合肥工業大學建筑與藝術學院，合肥 230009; 4.慕尼黑工業大學工業設計系，德國慕尼黑 80805)

本文中對用戶的汽車造型認知機制進行研究。首先闡述了基于風格特征的汽車造型知識本體，在此基礎上定義了基于特征匹配的汽車造型認知模式，并提出了認知過程模型。選取汽車前部造型為樣本，使用Dikablis眼動儀進行眼動跟蹤實驗，并結合Likert量表問卷調查對若干關鍵問題進行研究。實驗結果表明：(1)“喜好度”和“識別度”呈正相關，識別度越高的車型越能獲得更多用戶的購買意愿；(2)在對汽車品牌的識別過程中，用戶的工作記憶對造型視覺信息進行處理，并提取長時記憶中的車型信息進行分析比對，車輛造型特征設計應兼顧視覺刺激強度和連續性，從而將短時記憶轉化為長時記憶；(3)汽車前部造型中的典型性和標志性特征具有重要的識別引導作用，能迅速、有效地建立工作記憶與長時記憶之間的視覺信息通道，在設計中應引起重視；(4)由于“捆綁”機制與格式塔心理學的作用，美感的產生更多地依賴于汽車造型的整體效果。

汽車造型；風格特征；認知機制；眼動跟蹤

前言

近年來我國自主汽車企業取得了長足的進步，但在汽車外觀造型方面，總體而言尚未形成完整的原創設計能力，不同程度地存在著模仿或是依賴外方設計的問題。為了幫助汽車企業在技術同質化的趨勢下賦予產品獨特的形態以及意象，以提升消費者的品牌認知并獲得市場區分，有關學者對于汽車造型的風格特征問題進行了積極研究。文獻[1]和文獻[2]中計算了外形基因在各風格意象中的貢獻率，提出了偏好驅動的SUV外形基因設計方法；文獻[3]中以典型汽車產品風格為例，針對產品風格進化現象與創新設計問題，提出了產品風格歷時性與共時性進化模型；文獻[4]中提出了一種面向風格創新設計的汽車形態特征識別方法；文獻[5]中以汽車造型設計為例，驗證了基于產品風格認知模型的計算機輔助概念設計原型系統；文獻[6]中總結出別克汽車造型風格的形狀文法共63條，將其編碼為可重用的設計語言；文獻[7]中利用形狀溯源和衍生來再現風格類似的產品造型；文獻[8]和文獻[9]中從語法和語義層面進行了著名汽車品牌的設計風格的轉化實驗；文獻[10]中研究了沃爾沃貨車前部正面造型的“遺傳”和“變異”的機制；文獻[11]中提出了以交互式進化參數的形狀文法生成具有連續性風格的產品造型。

總體來看，目前對于風格特征的研究主要包括以下4個方面[12]：(1)基于形狀文法的產品風格描述與再現；(2)基于感性工學的產品風格與造型要素關聯；(3)基于認知心理學的產品風格認知；(4)基于模式識別理論的產品風格計算模型。其中，認知機制是一個重要研究課題。汽車造型的風格特征認知以用戶為中心進行，是用戶對企業或產品產生相同或相似認同感的心理過程，那些著名汽車企業在長期的歷史發展中大多已形成了特色鮮明的“家族式”造型風格，無論經過多少更新換代，人們總是很容易地將其產品從眾多品牌中認出來。在這個過程中，汽車的造型特征如何被識別、用戶頭腦中的意象如何被“喚起”，現有研究對此尚未涉及。本文中將面向汽車造型，通過眼動跟蹤實驗和Likert量表問卷對風格特征的認知機制進行研究，為自主企業規劃和形成自身的風格特征提供參考依據。

1 基于風格特征的汽車造型認知模型

1.1 基于風格特征的汽車造型知識本體

對于汽車設計而言，風格特征是借由不同的文法將一系列元素加以表現的形式，其中包含了人對物的理解和對美的認知。汽車風格特征既含有造型元素、造型規則的內容，又包括感性意象的內容，由于設計師在進行新車型開發時，會從以往的產品中尋找風格特征，以推理的方式進行新的創意，這就導致了汽車風格特征的繼承、再現和創新。

文獻[13]中英國著名學者Polanyi根據知識能否被清晰地表述和有效地轉移，把知識分為“顯性知識(explicit knowledge)”和“隱性知識(implicit knowledge)”。其中，隱性知識又包括兩個層面：一是“技術”層面，例如非正式和難以明確的技能或手藝，可以將其稱之為“訣竅”(know-how)；另一個是“認知”層面，例如理想、信念、價值觀、領悟、情感和心智模式等，這個層面影響人們對周圍世界的感受方式[13]。

根據Polanyi的知識理論，本文中將汽車造型風格特征劃分為“顯性”和“隱性”。幾乎所有物理層面的風格特征包括形態、色彩、材質、肌理和它們的構成法則等，可以看作是顯性的，如寶馬汽車前臉造型的雙腎性進氣格柵、銳利的前眼大燈、流線造型；而大部分精神層面的風格特征如意象感知、情感體驗、品牌內涵等則是隱性的，如寶馬汽車所傳遞的感性意象：動感、高貴、有力、勇往直前等。綜上所述，本文對汽車造型領域內的風格特征和相互之間關系的知識本體(ontology)進行形式化表達如下。

定義1.用巴科斯范式(Backus-Naur form, BNF)描述關于汽車的風格特征為

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