基于感性工學的羽毛球蒸球器產品設計

西安工程大學 朱卓 孫薇

我國作為羽毛球運動大國，大多數業余愛好者卻不知道如何解決球毛太脆易斷的問題，不知道有相應產品能對球進行養護從而改善頻繁斷毛的情況，因此輔助羽毛球運動的產品有較大的市場需求。隨著人們的消費觀念和審美水平的提升，在滿足基本功能上，一個滿足用戶情感需求的外觀設計，會更加吸引用戶目光，因此在對蒸球器產品的外觀設計方面，文章運用感性工學的理論和方法，對蒸球器外觀進行感情意象挖掘，為蒸球器產品的外觀設計和改進提供指導[1]。

1 研究方法及實驗流程

1.1 感性工學

感性工學是一種用于產品研發的理論及方法，其研究的對象是人，是以用戶心理需求為出發點，獲取并分析用戶心中的感性意象，最終建立用戶感性意象與產品設計要素關聯模型的理論及方法[2]。其中“感性意象”“以人為本”“感受”是著重強調的關鍵詞，是以工學數據的技術，將人對事物的感覺進行量化分析，將人的感受需求量化到產品的設計上[3]。簡言之，就是以人為本分析人們的感性訴求，依據人們的喜好對產品外觀造型進行設計指導[4]，達到滿足用戶感性需求的目的。

1.2 感性的測量方法

語意差分法是分析用戶感性心理意象的調研方法，通過與被試者溝通獲取的產品外觀造型上的信息。受測者對產品造型產生一些感受，該感受經過個人經驗的感知進行對比，進而做出意象判斷[5]。

1.3 羽毛球蒸球器的感性研究流程

對蒸球器運用感性工學方法研究產品造型，初步建立羽毛球蒸球器外觀設計的流程圖，如圖1所示。首先，收集和篩選羽毛球蒸球器產品研究樣本，并從形態分析的角度細分樣本庫的產品，引入形態學內容對蒸球器外觀的形態設計進行編碼，再確定實驗樣本。然后，收集和篩選用戶對蒸球器產品的感性意象詞匯，確定代表性意象形容詞。最后，通過實際調研，統計實驗結果并進行數據分析，構建羽毛球蒸球器形態與受測者感性意象之間的聯系，從而歸納出蒸球器外觀設計中的用戶的感性意象需求。通過量化用戶模糊的感性需求，進一步明確設計目標，尋找最符合用戶期望的設計要素，以此滿足用戶需求。

圖1 羽毛球蒸球器感性研究的設計流程圖

2 羽毛球蒸球器樣本篩選及感性意象詞匯的萃取

2.1 蒸球器樣本篩選

2.1.1 構建產品樣本庫

針對市面上蒸球器品牌，搜集不同的蒸球器圖，共計67張。經過焦點小組討論，以形態特殊性和品牌代表性兩方面，將搜集到的67個產品圖片，采取觀察對比和歸納法，刪除其中造型相似的產品進行合并歸類，總計56個產品樣本。為確保樣本選取的準確性，對樣本進行去色處理，并以此建立羽毛球蒸球器樣本庫，見圖2。

圖2 56種羽毛球蒸球器樣本

2.1.2 產品樣本構成單元編碼

通過對羽毛球蒸球器樣本的分析，將羽毛球蒸球器產品主要構成歸納為產品機身B、啟動開關O、蒸汽出口S三個獨立單元，并分單元進行樣本外觀設計元素的提取與分析，對樣本外觀形態單元進行編碼，見表1。

表1 產品外觀形態單元編碼

2.1.3 產品樣本聚類分析

對56款樣本兩兩比較，按照樣本的形態相似性打分，分值設置為1—5分，1分表示最不相似，5分表示兩者相似度最高。將收集的相似度數據矩陣導入SPSS系統中，用K-means進行快速聚類分析，設定聚類個數為7，得出各類別所含樣本編號及數量，見表2。

表2 每個聚類中的個案個數

將所有樣本按照形態相似進行聚類，其中樣本距離聚類中心的距離越小，表示其與該類別平均相似程度越高，因而最能代表該類別中的樣本特征，故選取該樣本作為該類別的代表性樣本[6]。根據代表性樣本的造型特征進行不同類別的形態元素特征提取，如表3所示。

表3 代表樣本分類及形態元素特征提取

通過以上聚類分析后，將代表性羽毛球蒸球器樣本與產品構成單元的特征解析編碼進行一一匹配，得到典型樣本的產品外觀形態元素編碼表[7]，見表4。

表4 典型樣本的產品外觀形態元素編碼表

2.2 感性意象詞匯的萃取

2.2.1 建立感性意象詞匯庫

通過從網站上查找與蒸球器產品相關的感性評價，結合實地訪談和調研等方式，確定蒸球器造型的特征屬性，匯總蒸球器產品在外觀、功能等角度的描述性詞匯，總計70個。然后經由焦點小組集中討論，對出現頻次極低的詞匯進行刪減，整理歸納出28個感性意象詞，如表5。

表5 蒸球器產品外觀感性意象詞匯

2.2.2 萃取代表性感性詞匯對

邀請2名工業設計專業得老師和15名工業設計專業的學生，對歸納后的感性詞匯進行多次篩選，合并含義相近的感性詞匯并進行反義配對，最終確定出具有代表性的感性詞匯對5對，見表6。

3 典型樣本的感性語意評價問卷及數據分析

3.1 以語義差分法建立蒸球器產品語意調查問卷

將經過篩選后的典型樣本，根據對應的感性詞匯制成樣品信息卡片，采用5級量表進行語差分析，樣本卡上的每一組感性對立詞匯中間均設置5個數字分值，詞匯所表示的感性程度以負分為起始點向右側遞增，以表6中“笨重的和便攜的”一組詞匯為例子說明，-2分代表非常笨重，-1分代表比較笨重，0分代表感覺中立，1分代表比較便攜，2分代表非常便攜。調查問卷樣本卡片制作示例如表7所示，試驗前告知受測者忽略蒸球器的技術性因素，讓他們依靠對蒸球器的外觀造型從視覺感官等角度進行評價，通過結合自身感受對樣品進行打分。

表6 具有代表性的感性詞匯對

表7 調查問卷樣本卡片示例

3.2 感性工學意向評價數據分析

文章向羽毛球接觸者（業余愛好者，羽毛球從業人員等）發放問卷共100份，其中有效問卷81份。將問卷數據進行處理后輸入到SPSS軟件中，進行多重響應處理分析，發現87.65%的人接觸并對羽毛球感興趣，67.9%的人對乒乓球感興趣，說明受測人群中接觸并喜歡小球運動且明顯高于其他運動，調查結果具有代表性，可以對調研數據進行下一步分析，其中調研對象對7組樣本的感性意象評價的平均值見表8。

表8 樣本的感性意象評價的平均值

將數據導入SPSS軟件中，利用因子分析法對數據降維處理，進行KMO和巴特利特檢驗后，結果如表9所示，當KMO值≥0.5時，適合做因子分析，本次數據的KMO值為0.527，說明本次數據適合進行因子分析，且數據有效。對因子分析后，提取特征值大于0.5的因子，獲得如圖3所示的碎石圖，從圖中可知，特征值大于0.5的因子有3個，其中第1個因子特征值很高，對解釋變量的貢獻度最大，第4個以后的因子特征值都較小且坡度較為平坦，對解釋變量的貢獻度變得很小可忽略不計，因此說明本次研究提取前3個因子較為合適。旋轉后的成分矩陣如表10所示，通過提取3個成分，可將歸納的感性詞匯對分為3類，其中成分1中，前三個詞匯對的數值較大，所以歸為一類，稱為美觀因子；成分2中第四個詞匯對的數值較大，分為一類，稱為價格因子；成分3中第五個詞匯對的數值較大，劃為一類，稱為風格因子。該表中的數值是指相關系數，根據相關系數的正負性可以判斷被測者感受的偏向。從表中能得到，在美觀因子中，受測者更傾向于好看的蒸球器外形，在價格因子中，受測者更傾向昂貴的于蒸球器產品，在風格因子中，受測者更喜愛蒸球器是硬朗的外觀風格。因此，蒸球器的產品設計應該滿足“美觀、昂貴、硬朗”這三個主要的感性意象。

圖3 碎石圖

表9 KMO和巴特利特檢驗結果

表10 旋轉后的成分矩陣

4 羽毛球蒸球器的實踐設計

通過前期的產品形態及感性數據分析，三個主要感性意象中，“硬朗”一詞最為抽象，因此在設計網站上搜索該關鍵詞，出現如圖4的產品圖片，將這些概括為“黑色、金屬材質、體塊”幾方面，所以在進行設計時，為體現“硬朗”的感覺，可以將這些圖片所示的產品感覺作為硬朗的羽毛球蒸球器的參考依據。

圖4 “硬朗”風格的產品

4.1 產品方案

根據以上外觀設計的感性意象和整體材質需求方案為客觀的設計依據，進行羽毛球蒸球器產品設計。使用 Rhino 軟件進行3D 建模，再使用 Keyshot 進行渲染，并完善得出設計方案，羽毛球蒸球器產品效果見圖5。

圖5 羽毛球蒸球器產品圖及使用場景圖

4.2 產品說明

將代表性樣本棱柱B2和圓臺造型B5輪廓進行線條融合，以四棱臺形為主要的產品主輪廓，采用棱臺造型，滿足產品硬朗的感性意象。機身兩條分隔線呈變形后的“X”曲線形，帶給外觀視覺上的變化與跳躍。機身兩側采用金屬嵌條作為分割，與蒸球器基座和啟動按鍵使用同樣的顏色，達到產品色彩的呼應。蒸汽出口部分是平面圓孔形S1，平整的球桶放置臺讓使用時更加穩定。啟動按鍵的開關部分是不突出的按鍵O2，與整體機身保持線條走向的流暢性，同時開關外側一圈的燈光，能隨著啟動和關閉兩種狀態，顯示不同的顏色，燈亮表示工作中，燈滅則表示停止工作。產品在色彩上選擇了黑色及金屬色作為產品的主色調，產品基座、機身嵌條和啟動按鍵使用玫瑰金色作為輔色，凸顯品質，達到昂貴的感性需求。

5 結語

文章運用感性工學理論研究了羽毛球蒸球器的外觀設計，運用語義差分法、因子分析和主成分分析法將人們對蒸球器的感受進行量化，將用戶對蒸球器的感性需求量化結果用于產品外觀的輔助設計，實現使用者的感性與產品設計數據理性的統一。由于實驗結果會受到樣本數量和受測者的主觀影響，所得的數據不能完全代表所有的人群，對羽毛球蒸球器產品外觀也會后續持續進行完善。