體感交互在設計領域的應用研究綜述

（江南大學設計學院 214122）

體感交互是指通過識別用戶手勢、運動狀態等信息，與相應功能的技術設備進行數據傳輸與轉換的交互方式。隨著國內科技的發展，體感交互由于其交互方式具有沉浸感和趣味性，成為了當下最受歡迎的人機交互方式之一，如何進一步發揮該技術在設計領域中的重要作用以及該技術未來有哪些研究方向等問題很值得探討。本文通過文獻研讀法查閱近8年的相關文獻，并結合交互設計、產品設計等理論進行分析，提出體感交互未來可能的應用領域和研究方向。

一、文獻基本分布情況

1.文獻基本概況

經過檢索發現，設計領域結合體感交互技術的相關文獻共計283篇，并且文獻發布量有逐年上升的趨勢，具體發表量數據以及文獻來源情況如下：

表1-1 2011年-2018年體感交互研究文獻逐年發表量分布

根據關鍵詞進行篩選、整理，最終選定96篇文獻。通過研讀發現此交互方式在設計領域的應用主要分布在“游戲設計”“教育教學設計”“人機交互”“體感游戲設計”“醫療康復設計”等方面，可見體感交互在設計領域的應用十分廣泛。

2.體感交互設計研究主題變化

通過文獻查閱可知，2011-2012年由于這種交互方式處于發展初期，其研究僅停留在淺層的技術應用范疇上。2013年體感交互開始同智能家居、虛擬展示等設計領域結合，并衍生出品類眾多的設計作品；2014年該技術的重點開始轉向教育教學設計和醫療康復設計；2015年體感交互技術開始與虛擬現實、增強現實等技術相結合，應用于展示設計中；到2016年該技術在機械設計、交通工具設計等領域的應用逐漸增多，同時游戲設計、醫療健康設計仍舊是熱門應用領域；2017年及以后體感交互的應用趨向成熟，人們逐漸開始探索其與其他設計方向新的結合點。

二、體感交互在設計領域的應用研究現狀

1.體感交互在教育教學設計中的應用研究現狀

（1）用戶動作的識別與姿勢矯正教學

現有的姿勢教學方式大多通過視頻或者真人傳授進行教學，很難讓用戶及時了解自己某一動作的完成情況和準確度。嚴資情1認為體感交互可以對用戶的健身行為起到積極的引導作用，同時也可以提高健身鍛煉的科學性，有助于提升用戶的專注度和訓練效果；代艾波2等人認為在產品設計中應用體感交互技術進行技術動作的教學與矯正，能夠有效預防在體育訓練時由于錯誤動作帶來的身體損傷。

（2）特定教學場景下的特定學科教育

由于某些特定的教學內容存在一定的危險性，現有的方式無法保證此類教學具有足夠的安全性，或者由于硬件設施等因素的限制，無法滿足實驗教學所必需的條件。曹玉珍、余輝等人通過應用體感交互技術構建了虛擬操作試驗系統，實現了PPT體感播放、虛擬實驗平臺搭建等功能；楊斌在其碩士學位論文中探討了體感交互技術與交通安全教育結合的機會點，并通過應用該技術提升了教學環境的沉浸感和真實感，同時也增加了學習過程的趣味性。

2.體感交互在醫療健康設計中的應用研究現狀

（1）體感交互在醫療康復設計中的應用

體感交互的發展為殘障人士的康復帶來了福音。秦宇雯設計了基于體感交互的殘障人士的產品服務系統，較為系統地解決了殘障人士日常出行中遇到的問題，如提醒周圍車輛、日常手語用語翻譯等，在殘障輔助產品設計領域很有借鑒意義。除此之外，體感交互在醫療傷后康復領域也發揮著重要作用。結合此技術可以提升傷后康復訓練的科學性，幫助患者有效減少二次傷害的可能。代艾波提到了應用體感交互技術在運動康復尤其是骨骼外傷方面的產品設計，可幫助患者復健并且及時矯正錯誤的姿勢。

（2）體感交互在醫療診斷相關產品設計中的應用

體感交互在醫療診斷領域中，主要介入的對象是醫療影像與掃描的相關產品?？琢蠲髟谘芯矿w感交互在醫學影像中的應用時認為，主刀醫生可以借助體感設備通過手勢控制來查看手術信息，避免在手術過程中與細菌接觸，提高手術的安全性；曾真在研究Kinect體感交互在PET腦掃描中的應用中，通過實時追蹤患者頭部運動，動態捕捉患者創口的動態信息，可以有效保證醫學掃描的準確度，能夠很好地輔助醫生順利完成手術。

3.體感交互在心理健康相關產品設計中的應用

體感交互也應用在了心理健康相關產品設計中。許曉偉認為通過結合體感交互構建虛擬心理宣泄系統，在有效解決目前實物擊打宣泄中存在的問題；孔令明利用Kinect體感攝像機獲取人體關節坐標，以此來模擬拳擊運動實現用戶心理宣泄，呈現良好的擊打宣泄效果；沈丹在她的心理健康教育研究中認為，將體感交互技術與虛擬場景相結合，有利于情緒的宣泄以及提升宣泄效果。

3.體感交互在游戲設計開發中的應用研究現狀

（1）娛樂類游戲設計

體感交互與娛樂類游戲設計相結合，很大程度上帶動了游戲設計產業的發展。張貴結合自身在體感交互及其游戲的設計及開發過程中的經驗，認為體感游戲通過識別用戶的身體動作，保證了高靈敏度和低延遲，在一定程度上讓用戶擺脫了控制器的束縛，給用戶帶來了與傳統游戲相比更為真實的用戶體驗。

（2）教育類游戲設計

在娛樂類游戲日漸熱門的同時，游戲設計者和教育工作者也十分關注體感交互在教育類游戲設計的應用。教育類游戲不僅具有娛樂性，同時需要通過游戲化手段達到教育的目的。蔣逸皇設計了一款Leap Motion體感交互設備結合Unity 3D的教育類游戲，使游戲更具沉浸感和趣味性，并提出了教育類游戲的設計原則：“藝術性”、“獎勵機制”和“參與者動機”。

4.體感交互在虛擬展示設計中的應用研究現狀

（1）體感交互技術在展示設計中的應用

展示設計結合體感交互不僅可以使展示效果更加自然生動、更形象地表達設計主題，同時也能增加觀看者與設計作品的互動，增強了展示設計的趣味性。韓衛萍以濟南某展館為場景進行展示設計與體感交互技術相結合的案例分析與研究，提到了“適用性原則”和“互動性原則”；佟寧寧提出將體感交互技術與傳統民族服飾的展示設計相結合，能夠通過較為生動有趣的方式傳播和保護我國優秀的傳統服飾文化。

（2）體感交互技術在虛擬空間環境構建中的應用研究現狀

體感交互在構建數字化空間、搭建虛擬實驗場景等方面應用較多，在虛擬空間環境構建中發揮著至關重要的作用。章萬靜將Unity3D和Kinect相結合，對三維虛擬校園體感交互系統進行了設計與優化，便于高校的信息可視化管理；趙秋錦通過借助Kinect體感交互設備和系統設計原理構建了體感交互式虛擬學習環境，便于提高教師教學和學生學習的效率。

三、結論與展望

體感交互在當今設計領域的應用日益廣泛，目前已有許多該技術的應用研究，通過文獻閱讀以及歸納總結可知，目前體感交互在很多設計領域的應用還有待深入和拓展?？v觀這些應用研究，不難發現目前這種交互方式大多應用于設計作品的呈現或使用方式之中，而在設計過程中的應用卻較少，并且以用戶為中心的體感交互應用設計原則還不明確，沒有引入系統的設計方法。故如何把體感交互技術應用于設計和研討的過程中，如何利用此技術來提升設計效率可以作為未來的應用研究方向之一。