面向家具产品设计的材料感知体验研究综述

楼市   2024-09-19 22:24   湖南  


■作者张 萌1,袁晓芳2  Zhang Meng1 & Yuan Xiaofang2

(1.湖北工业大学工业设计学院,湖北武汉  430068;2.武汉理工大学艺术与设计学院,湖北武汉  430070)


■摘 要:材料感知体验不仅能提升用户与家具产品之间的情感共鸣,还深刻影响着用户对家具产品的认知和满意度,是家具产品设计中不可忽视的关键要素,但当前缺乏家具产品设计领域中对材料感知体验相关研究内容的系统分析。因此,本文基于现有文献内容,以家居产品设计为研究背景,对材料感知体验的形成与发展、层级解构、材料感知体验的研究方法及材料感知体验驱动的家具产品材料筛选方法四方面内容进行了系统的综述。经梳理分析发现:解释材料功能属性与表达感知体验间的关系尚不明确,这导致当前缺乏一种使所选材料能同时满足材料功能属性及感知体验双重需求的面向家具产品设计的材料筛选方法。最后,本文还对材料感知体验在家具设计中的未来研究方向进行了展望。


■关键词:家具产品设计;材料感知体验;材料选择;材料功能属性



材料是塑造产品形态的“基石”,是构成一切产品形态的物质基础。设计与材料的有机结合能更好地推动产品应用市场及材料科学研发之间的良性循环。此外,产品设计实现了将材料的原始形态改变为更有价值且具备功能性的产品。CMF研究主要致力于为机构和生产制造企业提供专业的材料筛选和材料表面处理方案,以满足不同产品和市场的需求,以提高用户与产品之间的整体交互体验,增加消费者与品牌之间的黏性。

除了考虑材料的物理特性、成本和造价外,设计师还需要关注材料的体验属性等相关要素。材料的体验属性已成为增加产品附加值的重要途径。在市场经济高度发达的今天,产品用户越来越注重消费过程中自我价值的实现,而“体验经济”的概念无疑恰巧迎合了用户此类需求,令用户能够在使用产品过程中获取更为丰富的感知体验及认同感。以感性特征为导向的材料筛选策略要求设计师依靠材料的感知属性将产品材料符码化,并通过表征材料感知体验的非结构化信息作为选材依据。材料的体验属性作为非量化的模糊性指标,为设计师提供了以用户情感需求为导向的设计创新的思路,提高用户对于产品的情感共鸣与黏性。在家具使用过程中,用户通过材料与家具展开互动,并以此产生内在体验感。因此,深入探讨并系统化研究家具产品材料的感知体验,对于理解和增强用户与家具产品之间的互动关联性至关重要。材料感知体验具有暗示性、隐喻性、象征性和叙述性,从而在一定程度上对人产生深刻的影响。若能合理运用材料的感知体验,将大大提高用户在使用产品过程中的舒适度和亲和力。

综上,材料感知体验在家具产品设计中扮演着重要角色,但当前缺乏对材料感知体验相关研究理论及应用策略的全面分析。因此,本文将基于国内外文献研究内容,以家具产品设计为背景,分别从材料感知体验的形成与发展、层级解构、研究方法及材料感知体验驱动的材料筛选方法四方面内容进行系统梳理和阐述,最后对材料感知体验在家具产品设计中的未来研究方向进行了展望。


1 材料感知体验的形成与发展

1.1 材料感知体验的形成

Dennis P. Doordan认为设计的目的是将抽象概念转化为具体形式,并认为与材料相关的研究应从制造、应用与欣赏三个方面进行考量[1]。“材料体验”由Elvin Karana教授等人提出,它被定义为一种具备多层级且动态性的交互活动[2]。与此同时,Karana教授及其团队构建了以“材料”、“实践”与“人”为节点的材料体验框架(图1),揭示了材料体验是源于材料与个体之间互动行为的核心内容。

 ▲ 图1 材料体验框架

认知心理学、产品语义学及产品体验框架的研究成果为材料感知体验的发展奠定了基础。首先,认知心理学表示:人类对外部世界的全部认知都基于感官与知觉共同作用的结果。另外,知觉体验作为更高级的认知体验通常由含义、关系、语境、判断、过去经历和记忆等综合心理加工结果所组成,是个体对外部感官刺激有意识的表征和联想。其次,产品语义学主要探讨人造物在其使用环境中的象征性意义并如何应用于产品设计之中。基于扩散激活模型的内容,感官体验及知觉体验虽不能被直接观察和测量,但可以通过多层级的语义形容词描述增强体验的显著性。此类形容词在产品语义学中被分为五类:第一,描述客观且具有潜在定量测量可能性的形容词;第二,反映审美评价的形容词;第三,与社会价值或社会地位相关的形容词;第四,与特定情感相关的形容词;第五,描述与产品质量相关的形容词[3]。最后,Desmet和Hekkert构建了“产品体验框架”并表示:产品设计中的“体验”是由用户特征和产品特征共同作用的结果。尽管产品体验被清晰地划分为具体的三个层次,但在实际产品体验过程中美学体验、意义体验与情感体验往往相互影响并共同组建为完整的产品“感知体验”[4],如图2所示。

 ▲ 图2 产品体验框架

1.2 材料感知体验的发展

Karana等人在研究中发现材料知觉体验的产生大多基于视觉体验或肤觉体验两类感官模态,并将其划分为:感官体验、意义体验及情感体验三个层次[5],之后又在此基础上增加了表达体验。此外,材料的主观体验指:人们通过感官系统所产生的对材料表面几何形貌特征和物理化学属性的整体印象。此外,左恒峰等人将材料的触觉体验划分为几何维度、理化维度、情感维度和关联维度共四个部分[6]。另外,Fujisaki和一组研究人员从不同的感官模态对木头的表面特征进行了研究,构建了与视觉、听觉、触觉和情感相关联的两极形容词列表[7]。除此之外,还有研究人员对材料的特性进行了分类,并将这些材料特性按照由客观性往主观性的顺序划分为:物理性能、制造技术、使用及功能、美学性、知觉、联想及情感。由此可见,Karana、左恒峰与Fujisaki等人在划分材料感知体验的层级上存在许多相似之处。

综合材料体验的现有研究成果及认知心理学、产品语义学与产品体验框架的相关理论研究,本文认为“材料感知体验(Material Perception Experience)”应由“材料感官体验(Material Sensory Experience)”、“材料知觉体验(Material Perceptional Experience)”及“材料情感体验(Material Emotional Experience)”三个层级组成,如图3所示。以下将对各部分相关理论及研究成果分别进行详细阐述。

 ▲ 图3 材料感知体验


2 面向家具产品设计

的材料感知体验层级解构

2.1 家具产品设计中的材料感官体验

材料的感官体验通过色彩、形态、肌理、声音、触感、味道等作用于人的各种感觉器官。因此,材料的感官体验是衡量产品是否满足用户体验的重要标准之一。同时,随着感官体验研究数量的增加,也进一步推动传统以功能为主的产品设计方法逐渐向基于感官体验的参与式设计模式的转变。同时,Ashby和Johnson认为“感官体验”与“审美体验”在某种概念上有所重叠,即均与人类的感官体验相关。用户对产品的评价及其购买意愿通常受感官模态中的视觉和肤觉所主导。在家具产品设计中,家具表面材料所营造的感官体验,也主要通过材料的视觉与肤觉体验呈现。

视觉是辨别材料表面形态、光泽度、色彩、肌理和透明度的重要感官通道。此类视觉体验要素是材料本体文化和情感特性的关键决定因素。材料表面色彩及光泽度作为产品最先被感受到的视觉体验部分,极大程度影响用户对于产品的第一印象。木质材料是家具产品设计最常用的材料之一。研究人员表示:材料的色彩、纹理及光泽特征是评价木质材料视觉体验的关键特征要素[8]。木质家具的表面材料的纹理及颜色等设计要素均为用户评价家具产品的关键内容。此外,研究人员还以木蜡油涂饰后的水曲柳家具表面材料为研究对象,并对其表面明度、光泽度、粗糙度及纹理凸显性展开材料视觉体验探析,以证实材料表面视觉要素变化引发的体验差异[9]。

肤觉被认为是人类探索世界最自然的感官通道,是体验材料表面差异的主要感官通道。相较于其他感官模态,肤觉涉及更广泛的感觉传送器和信息通道,主要包括触觉、温度觉及痛觉三类。在材料肤觉体验研究中,Hiroyuki等人将材料的肤体验分为温度感、湿度感、凹凸感、疏密感及偏好五个层级[10]。Chen等人使用“温暖与寒冷”“光滑与粘稠”“平整与粗糙”“坚硬与柔软”及“颠簸与平坦”作为材料的肤觉体验要素,并要求受试者通过主动触摸的方式来分辨纸板、柔性材料和层压板的肤觉体验差异[11]。Hollins等人将触觉体验分为“粗糙与平滑”和“坚硬和柔软”两个尺度[12]。在家具产品设计过程中,触觉体验源于家具材料表面的肌理及凹凸所引发的感官刺激。有研究表示:学龄前儿童主要通过触觉认知事物,他们对“轻巧—笨重、精致—粗略、温暖—凉爽、柔软—坚硬、光滑—粗糙”已形成初步认识,因而面向学龄前儿童的家居产品设计更关注材料表面的肌理、光滑程度等触觉体验要素[13]。此外,木质材料表面的粗糙程度,更被认为是影响家具外观质量的重要因素之一[14]。

2.2 家具产品设计中的材料知觉体验

用户对于家具产品整体的知觉体验很大程度上来源于用户与材料感官交互过程中所生成的联想。材料的知觉体验是设计师个人心理认知的结果,是传达产品设计意义、价值及美学关联的重要信息。Karana在研究中所提及的“意义体验”,以及左恒峰等人提出的“关联维度”都与材料知觉体验相关。产品设计过程中若能充分利用材料所表达的知觉体验特征,将极大程度提高用户在使用产品过程中的舒适度和信任度。知觉处理信息的方式通常被分为“自下而上”和“自上而下”两种加工方式。“自下而上”的加工方式重点强调感受器对物理环境传递信息的记录,“自上而下的加工过程”则主要强调人类的先验知识对事物的加工。材料所传达的意义是特定材料所表达的符号性质,而这种特性是一种相对稳定且从根本上区别于其他物质的个性特征。在设计和选择家具材料的过程中,人们通常会基于固有认知,对不同表面材料形成一套普遍的知觉体验预期。例如,木质家具产品通常被认为是雅致且传统的,玻璃或金属家具产品是现代且简洁的,皮革或天然纤维制成的家具产品是柔软且舒适的(图4)。虽然研究人员已经强调了在家具产品设计中采用不同材料以营造多样化氛围感的重要性,但目前关于材料知觉体验在家具产品设计领域的相关研究依然较少。

 ▲ 图4 家具产品中不同的材料知觉体验

2.3 家具产品设计中的材料情感体验

认知过程作为一种内在体验创造了丰富多样的情感维度,而情感又推动着认知的进程。人们通过情感建立互信关系、开展有效学习与交流,并将其形成记忆编码进行存储。因此,情感也被视为体验中的重要组成部分。家具产品所传达的情感体验通常指用户对家具产生共鸣的情绪,而家具产品的情感化设计强调以用户的感受为中心,充满“人性化色彩”,并能满足人们的情感需求。同时,在家具产品的相关研究中,研究人员也发现人们对家具产品所产生的喜悦、愤怒、悲伤、惊讶、恐惧和愉悦等情感体验,主要源于个体对材料的感官刺激。这也证实“情感体验与感官体验有着密不可分的内在联系”的相关研究结论。

在离散型情感研究方法中,人类利用面部分析法、生物神经评估法及实验心理学等相关技术,获得了2至18种基本的情感标签。Plutchik认为人类的情感源于对物体特征的感知,是一种本能的“生物原始性”感觉,他将人类情感划分为信任、喜悦、惊讶、愤怒、恐惧、厌恶、悲伤和期待8种基本情感。Plutchik还表示以上8种基本情感能够以各种比例进行重组和混合,并衍生出更为复杂的情感体验[15],如图5所示。此外,Paul Ekman认为情感应被分为6类[16],Silvan Tomkins则将情感状态划分为9种[17],Matsumoto等人也提出了人类的22种情感状态[18]。在连续型情感研究方法中,James Russell构建的由“愉悦度”和“唤醒度”为坐标轴的情感环状模型在社会学和认知心理学研究中作出了巨大贡献。如图6所示,28种情感根据愉悦度及唤醒度被划分在四个不同象限中,包括害怕、生气、悲伤、疲倦、轻松及高兴等[19]。此外,Russell和Merhabian还提出了“愉悦度-激活度-优势度量表(Pleasure- Arousal-Dominance scale,PAD)”以度量情感体验中愉悦度和唤醒度的支配水平。

 ▲ 图5 Plutchik情感圆环

 ▲ 图6 情感环状模型

面向家具产品设计的材料情感体验研究方法大多直接借鉴当前情感科学领域的研究方法,且以离散型情感研究方法为主。前文所提及的Karana及左恒峰,两者在其各自研究中均采用离散型情感研究方法对各自材料情感体验进行定义。另外,在家具产品CMF研究中也对常见木材及金属材料所呈现的情感体验作出了简要概述。然而,尽管家具产品的材料情感体验是影响用户情感体验的重要因素,但目前关于这一设计领域的研究相对有限。同时,国内外研究人员虽然在文献中提出利用材料情感体验优化家具产品设计,以最终提升用户满意度的建议,但材料情感体验并非研究重点,大部分研究仍旧以优化家具材料的功能性特征和表面感官体验为主要研究或设计目标。

综合上述研究发现,虽然材料感知体验是满足用户生理、心理和情感需求的关键因素,但针对其在家具设计中的规律和应用价值的深入研究依然不足。同时,在家具设计领域,材料的功能或技术特性仍备受关注,而材料知觉及情感体验的研究则相对有限。


3 家具产品设计中

材料感知体验的研究方法

3.1 材料感知体验要素的筛选方法

在材料感知体验的研究中,材料感知体验要素大多以形容词或语义词汇的形式进行表征,而对于此类要素的提取大多遵循以下步骤:首先,从相关文献、杂志或网络资源等多种渠道中筛选与实验样本材料相符的词汇;其次,利用语义差异量表、Likert量表或深入访谈等方法剔除冗余词汇;最后,基于频数或均值等方式筛选出最符合研究内容的形容词或语义词汇作为材料感知体验要素。

例如,杨颖旎等人通过对木质材料视觉感官要素的深入分析,使得木质家具材料的视觉体验特征更加明确。他们将木质材料的视觉感官特征作为材料感官体验要素:首先,通过文献研究法全面收集了表达木质材料视觉特征的感官体验要素;其次,10位专家对前期筛选出的所有木质材料视觉体验要素进行审核,最终拟定实用感、美观感、环保感、经济感及文化感5项要素,以实现不同木质材料的感官体验量化研究。此外,针对木质材料视觉体验要素的筛选,王润鹏等人同样先使用文献研究法收集了75项形容词作为材料视觉体验要素,再使用专家访谈法筛选出16项符合木质材料视觉体验特征的要素,以应用于木材弦切面花纹的视觉体验量化研究[20]。

另外,Karana等人在研究中清楚描述了一套筛选材料感官体验要素的方法。第一,研究人员邀请产品设计研究领域的专家对大量描述感官体验的词汇进行筛选和分类,剔除明显不符合产品设计的词汇。第二,为进一步减少形容词数量,剔除意义相同或极易产生歧义的词汇。第三,研究人员还邀请专家通过五级Likert量表及口头访谈的方式获取受试者对于现有形容词“是否符合实验中目标产品的感官体验描述”的评估结果,最终基于词汇被选中的频数筛选出13项感官体验要素。最后,通过简单t检验的统计方法探讨各参数间是否具有显著性差异,并进一步揭示量化分析数据中的深层含义。

此外,Johnson和Ashby要求受试者三人一组从已构建的词汇表中选择与相应产品表面材料特征相符的词汇。Johnson和Ashby通过统计词汇被选中的频数明确了受试群体是如何对某一材料进行感知体验描述的。在实验中,研究人员为了避免材料名称对受试者的干扰,所有被试材料被标注为不同编号,并最终通过各题项均值获取被试材料所呈现的具体体验。此外,Zuo等人在研究中要求受试者在与材料进行互动体验的基础上从已构建的词汇表中选择用于描述材料体验的合适形容词,并基于词汇频数分析不同材料的感知体验差异。

另外,情感的评估是衡量用户情感差异及变化的过程。情感通常由主观感受、生理反应及可观察到的表情三个部分组成,情感评估技术也相应地可分为自我报告、生理反应测量及情感推断三种方法。此外,Sato等人要求受试者与产品互动后从Russell情感环状模型中所提供的情感标签中选择一至两种,并通过词汇选择频数与访谈结果筛选匹配材料[21]。

3.2 材料感知体验的量化方法

设计承载着传达人们主观体验的任务,设计师在产品设计过程中常利用感知和非语言交流线索等隐性信息传达产品的含义。在材料选择过程中,产品设计与材料研发最大不同点在于:产品设计更关注材料所表达的“含义”,且一般通过形容词进行表征。Likert量表及语义差异量表是产品设计中获取材料感知体验量化数据的典型方法之一。Sakamoto和Watanabe邀请了60位参与者对120种材料表面进行主动触摸,并要求他们使用七级Likert量表对26组描述触觉体验的要素进行逐一评分。最后,基于量化均值判断现有材料感官体验要素是否能够准确匹配实际触觉体验。杨颖旎等人构建了用于描述木质材料视觉体验特征的七分制语义差异量表,被试者评估分值越低则视觉体验越偏向于贬义词所表达的感官体验,反之则偏向褒义词。陈宏伟与宋魁彦以豪华、素雅、自然、刺激、温暖、冷淡、细腻、粗犷与上乘共10项作为材料视觉体验要素构建七分制量表,并邀请共321位试验受试者在自然光线充足的室内环境下对木质家具表面的材料视觉体验展开量化研究。

此外,针对产品设计中涉及情感相关的研究,Desmet构建了一套基于自我报告形式的产品情感测量工具(Product Emotion Measurement Instrument,PrEmo)。该工具结合了语言和非语言工具的优点,以角色动画的形式展示了包括高兴、钦佩、自豪、期待、满意、着迷、渴求、悲伤、害怕、羞耻、轻蔑、气愤、无聊及厌恶在内的共14种情感,如图7所示。研究人员可以通过五分制量表获取PrEmo数据,并用于评估产品设计要素所引发的情感差异。PrEmo不仅在产品外观优化过程中发挥了重要作用,还在针对材料所引发的情感体验差异的相关研究中取得了令人满意的评估结果。

 ▲ 图7 产品情感测量工具(PrEmo)

此外,除了对材料感官体验和知觉体验要素进行量化外,研究人员还基于量化结果对感知体验要素间的组内相关性进行了评估。Zuo等人为明确材料感官体验和知觉体验两者间的关系,使用相关性分析法对已获取的材料感官与知觉体验的量化结果进行了分析,利用分析结果判断两者的具体相关性。Karana在研究中也探究了材料感官体验要素和知觉体验要素之间的关系。在实验过程中,除了要求25名被试者通过互动将125种产品根据材料依次分至“攻击性”“怀旧性”“专业性”“性感的”与“像男孩的”五类知觉体验外,还要求受试者基于实际体验利用五分制Likert量表对描述知觉体验的形容词进行评分。此外,研究人员通过方差分析结果试图推断感官体验与知觉体验的相关性。受试者在完成问卷后接受了简单的访谈,其目的在于获取量表中未涉及的材料知觉体验。Fujisaki等人还通过Likert量表、访谈、相关性分析法及回归分析方法获取了材料感官体验要素及材料知觉体验要素间的具体函数关系。

基于现有材料感知体验要素的筛选及量化方法可以发现:在家具产品设计研究中,研究人员通常以文献研究法、专家访谈法及问卷调研法作为主要研究方法。然而,此类研究方法在应用过程中,特别是在专家访谈和问卷调查环节,受限于参与者自身的设计经验、年龄、社会文化背景等诸多个体差异性因素,常导致研究成果在可信度与科学性方面存在一定的局限性。


4 材料感知体验驱动

的家具产品材料筛选方法

科学的材料选择方法在提升设计审美并塑造良好用户体验中都具有积极作用。家具产品选材过程中,评估并选择合适材料的过程是相对开放的,这意味材料筛选的结果可能存在多个可能性。因此,如何使用科学的选材方法筛选出与家具产品设计目标相匹配的最优备选材料至关重要。

Wang与Yang基于混合型研究方法构建了满足用户情感需求的柳编灯具产品设计方案。首先,他们基于“感性工学”理论内容,建立了用户吸引力驱动的三级评估网格模型。其次,研究人员使用灰色关联分析法提取材料感官体验要素的权重值,以识别家具产品设计中的关键用户需求。此外,Wang与Yang还利用模糊质量功能展开法构建了“情感需求-设计参数”转化模型,并在映射过程中导出最优设计参数,最大程度降低需求转化过程中的用户描述的模糊性和不确定性,最终获得最能满足用户情感需求的柳编灯具产品[22]。

设计本质上更关注“如何让用户满意”并希望在“某种程度上触动他们最深层次的情感”[23]。基于交互体验的材料选择方法也逐渐受到越来越多研究人员的关注。Van Kesteren等人构建了产品材料选择工具(Materials in Products Selection, MiPS),试图将用户的体验感受纳入材料选择的过程中,并利用配套的材料图片工具、实际材料样本工具以及材料感官问卷工具帮助设计师收集用户与材料的感官体验反馈数据,以筛选与用户体验最为匹配的产品材料。此外,Camera和Karana设计了名为Ma2E4(Materials-to-Experiences at Four Levels)的材料体验模型,该模型能够通过形容词对材料感官及知觉体验进行塑造,为设计师提供产品选材参考[24]。在此期间,Karana和其他研究人员又构建了名为“材料的意义(Meaning of Materials, MoM)”的选材模型[25](图8),并基于该方法提出名为“材料驱动设计(Material Driven Design, MDD)”的材料选择策略(图9)。其中,MoM模型利用萨尔特曼隐喻诱引技术(Zaltman Metaphor Elicitation Technique,ZMET)通过访谈与感官体验自我报告的形式获取受试用户对产品材料的主观体验需求,并结合材料数据库中的具体参数将用户需求、产品特征与材料属性三者联合,筛选出既符合设计目标又满足用户需求的产品材料。MDD模型则认为在材料驱动设计的过程中,设计师为产品筛选合适材料时应当经历从理解材料本体技术特征、挖掘材料体验需求、构建材料体验模式并最终生成产品原型的四个典型步骤。另外,米兰理工大学材料设计文化研究中心重点研究产品设计中与材料选择相关的理论研究与实践,该中心的Ferrara教授等人构建了“设计驱动材料创新(Design-driven Material Innovation Methodology, DdMIM)”的材料选择和应用方法。该方法从感官、感知分析、具化、执行、落实五个步骤为产品设计人员提供了基于体验的材料选择指导[26](图10)。

 ▲ 图8“材料的意义”模型

 ▲ 图9“材料驱动设计”模型

 ▲ 图10“设计驱动材料创新”模型

语义差异法是利用感知体验进行材料筛选的同类方法中最常用的数据量化策略之一。受试者能够以打分的形式对由形容词表征的主观体验进行量化分析。例如,Karana等人使用语义差异五级Likert量表,结合描述材料感官体验的图片,共同获取了用户对研究中被试产品材料的感官体验量化数据(图11)。除此之外,Rognoli等人构建了一项名为“表达-感官”图谱(Expressive- sensorial Atlas)的交互式工具[27],如图12所示。该工具基于现象学、物理学、化学和机械等相关理论知识,利用纹理、触感、亮度和透明度四项参数揭示了产品材料感官体验与功能特性的相关性,为相关专业学生及设计师提供了材料筛选指导,使设计师能更自主地选择适合不同设计目标的备选材料。

另外,在文献检索中还发现:

 ▲ 图11 用于测量感官体验的五级语义差异量表

 ▲ 图12“表达-感官”图谱

研究人员在为家具产品选择材料时,除了满足用户的材料感知体验需求,还需要考量备选材料是否能够满足家具产品的功能、色彩、质地、光泽、形态、成本及其可持续性等客观性需求。相关研究人员还常常使用多属性材料选择方法,以筛选出满足家具产品设计目标和约束条件的最优备选材料,特别是针对所选材料是否满足家具产品的功能性需求的问题。此类多属性材料选择方法通常包括TOPSIS法、模糊层次分析法、层次分析法及多维标度分析法。由此可见,材料的功能特性在家具产品筛选材料过程中仍扮演着举足轻重的角色。


5 家具产品设计中

材料感知体验研究展望

总结国内外“家具产品设计的材料感知体验”的相关研究内容,现仍存在以下问题尚待解决。

首先,功能是实现产品价值的核心,材料是实现家具产品功能的重要载体,也是设计师最先考虑的内容之一,因此与材料功能相关的材料知识在家具产品设计中通常被优先考虑。物理量(physical quantities)是准确反映化学变化和物理变化的重要概念,被用来描述现象或物质的属性。材料物理量揭示了材料自身所具备的具体性能特征,是判断材料是否满足产品功能特征的重要理论支撑。材料功能属性通常包括力学性能、热学性能、电学性能、光学性能、化学性能、材料结构、化学性能与生态性能信息等,常以数值、表格、柱状图或公式等结构化信息方式进行表征。现有提供材料功能属性的相关知识信息渠道,包括材料信息数据库、书籍、杂志抑或供应商所提供的材料数据,大多以材料研发人员提供技术性指导为主要目标。这导致现有能够提供家具产品设计指导的材料信息资源相对匮乏。因此,如何帮助设计人员通过合适的材料选择方法将表征材料功能特性的材料物理量与家具产品设计目标更好地匹配,从而筛选合适的材料,仍是当前家具产品材料选择中需要优先解决的问题。虽然此类基于材料功能属性的多属性材料选择方法和研究成果已经相对丰富,但材料的功能属性常以具体参数或公式的材料物理量形式进行表征。对于缺乏材料学科专业知识储备的家具产品设计人员而言,通常既难以仅凭材料物理量及其量值大小筛选出满足家具产品设计目标的最优备选材料,又无法同时评估所选材料是否满足用户对家具材料的感知体验需求。

其次,设计师在选择家具产品材料过程中过度依赖于与材料主观体验相关联的信息及定性研究方法。家具产品设计中对材料的感知体验需求通常被转化为一组以非结构化形式进行表征的主观形容词。但主观形容词的生成是个人认知的结果,这意味着此类材料知识具有极强的主观性和模糊性,将导致表征材料主观体验的感知体验知识无法被统一描述且难以量化。最终迫使设计师在家具产品材料选择过程中仍主要依赖于自身主观设计经验,缺乏科学的选材指导。同时,文献研究法、专家访谈法与基于自我报告形式的问卷调研法等定性研究法可能会进一步模糊用户对家具产品材料的准确需求。另外,虽然已有研究通过量化感官体验的方式指导设计人员进行家具产品材料的筛选,但还没有证据表明此类方法是否能同时满足家具产品对材料功能的需求和限制,其在家具产品设计中的实用价值仍旧存疑。同时,本研究认为与感知体验相关的内容涉及复杂的心理学和生理学内容,有必要进一步对相关内容进行系统的定义与深入地研究。

此外,现有家具产品设计中的材料选择方法相对单一,即仅能满足家具产品材料功能或感知体验的单方面的材料筛选需求。柳冠中先生在《事理学论纲》中提出:设计是以一定的目的和一定的方式来达到与客观条件和内部关系相适应的人为适应性系统。此外,体验设计领域的权威学者,德国莱比锡大学教授马克·哈森扎尔(Marc Hassenzahl)等人将体验分为理性和感性两个维度。其中,理性维度关注产品或服务的可用性和实用性,而感性维度则着重于人的感觉、直觉和情感反应。材料功能属性为判断是否满足家具产品功能需求提供客观科学依据,而蕴含材料体验的内容是增加家具产品附加值并满足个性化主观需求的重要策略之一。这意味着理想状态下,应同时协调材料功能及体验两方面知识,使两者并驾齐驱以制定更全面的家具产品材料决策。虽然已有研究尝试通过材料功能属性之间与材料感官体验之间的关系指导家具产品材料筛选,但其可信度及可用性均尚不明确。

最后,新型智能材料很少被应用于现有家具产品设计之中,且鲜有研究探讨家具产品设计中智能材料的感知体验。新型智能材料的涌现为以交互为核心目标的产品设计提供了新的解决方案与思路。有研究者认为新型智能材料具备交互性、连接性和智能性等特征。诸如纳米材料及先进复合材料等新型智能材料具有与生物相似的即时性、自主调节性、可逆性与直接性等特点,能够对压力、光、热或电等外部刺激产生变化,以满足用户更为多样性的感知体验需求。因此,针对材料展开相应研究,有利于满足不同用户族群对家具产品的需求,推动家具产品市场的良性竞争和持续发展。同时,智能材料由于其对环境变化的交互性和动态适应性,在技术和设计领域展现出巨大的应用潜力[28]。这些材料在感知能力、信息处理效率以及机械性能等关键领域均表现出卓越的性能[29],预示着它们将对家具产品的设计和功能产生深远的影响。

综上所述,家具设计是居家产品设计中的重要分支内容。家具材料构成了家具制造的关键物质基础,其决定着家具的基本功能、结构和造型[30]。材料的筛选不仅关系到家具产品的实用功能和生产技术,更关系到使用者的整体体验。优良的材料体验不仅可以提升家具使用者的愉悦感,还有助于缓解和预防使用者的心理问题。材料不仅是实现家具产品功能性的物质基础,更是连接家具产品与用户的重要触点[31-32]。虽然材料物理量能为家具产品设计师筛选与设计目标相契合的材料提供依据,但当前关于材料选择的相关研究大多仅面向材料研发人员,很少关注产品设计师在选材过程中对材料感知体验中的需求。因此,当前在家具产品设计领域仍缺乏一种使所选材料能同时满足家具产品材料功能及感知体验双重需求的材料筛选方法。本文认为造成以上问题的主要原因在于材料功能属性与感知体验两类知识间关系不明,使得家具产品选材过程受阻,最终导致筛选材料无法同时满足材料客观功能性和主观体验性的双重需求,大大降低了家具产品设计中的选材效率。因此,家具设计材料筛选过程中将同样面临上述问题,即在家具材料筛选过程中缺乏一种科学方法,使得所选材料既能满足家具的功能需求又能满足材料的感知体验需求[33-34]。在后续研究中,有必要针对该研究问题展开更深入且系统地研究。同时,有必要考虑如何在家具产品设计中使用新型智能材料,以满足并丰富用户多样性的材料感知体验。


6 结语

针对家具产品设计中的材料感知体验研究内容,本文对国内外相关学者文献的梳理和总结,分别从材料感知体验的形成与发展、层级解构、研究方法及其材料感知体验驱动的家居产品材料筛选方法四方面内容进行了系统阐述。其文献研究内容表明,解释材料功能特性的材料物理量与表达感知体验的要素间的关系尚未明确界定,这一现象对家具产品选材过程构成了障碍。由于无法有效地同时满足材料的客观功能性和主观体验性的需求,家具产品设计中的材料选择效率受到了显著影响。最后,本文还对家具产品设计中材料感知体验研究进行了展望。综上所述,材料感知体验在家具设计领域具有巨大的应用前景。探索和解决材料感知体验在设计实践中的现存问题,将极大优化材料在家具产品中的应用,提升材料筛选的效率,并扩大相关家具产品在市场上的份额。

注:本文自《家具与室内装饰》杂志2024年第05期,本文欢迎个人转发朋友圈,其他平台转载请回复“转载”获授权。


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