整合直接知觉与产品语意的造型设计方法探析

陈黎+周海海

摘 要：由生态心理学家J.J. Gibson提出的直接知觉论，特别是Affordance概念，与传统心物二元的认知取向心理学理论有所不同，认为心智存在于有机体与环境的关系中，这给产品设计提供了重要的思想和视角。文章回顾了Affordance概念的背景和含义、产生情境与影响因素等，提出将Affordance与产品语意结合的产品造型设计方法，并分析了其实施的要点。

关键词：直接知觉；产品语意；产品造型

检 索：www.artdesign.org.cn

中图分类号：TB472；J06 文献标志码： A 文章编号：1008-2832（2014）06-0096-03

Product Form Design Method Integrating Affordance with Product Semantics

CHEN Li， ZHOU Hai-hai

（College of Mechanical and Electrical Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Nanjing 210016，China）

Abstract ：Theory of Direct Perception and the concept Affordance put forward by Ecological Psychologist J.J. Gibson are different with traditional psychological theory of cognition. The ideas that mind exist in the relationship between organism and the environment provides important thought and angle of view for product design. In this paper the background， implication， scenario and influential factors of Affordance are reviewed， the product form design method by integrating Affordance and product semantics is proposed， and the key points of its implementation are discussed.

Key words ：affordance； product semantics； product form

Internet ：www.artdesign.org.cn

在设计理论蓬勃发展的近半个世纪，国内外学者一直致力于从不同视角解密产品造型设计的过程黑箱：有从认知心理学出发，探知用户使用产品心理与视知觉的设计心理学；有借鉴语言学和传播学的相关理论，分析产品语意与造型要素可逆关系以及造型编码与解码的产品语意学；有从知识管理的角度，研究设计过程知识提取、存储与调用的设计知识研究；还有从工程科学的视角，运用科学实验方法对产品造型感性进行量化研究的感性工学。上述设计理论的共性是运用心物二元的逻辑描述用户使用产品、设计师设计产品的思维过程，而由生态心理学家Gibson首先提出的直接知觉论则与上述不同，它的特点在于强调直接知觉，该理论认为“心智不是存在大脑中，而是存在于有机体与环境的关系中”①。自从直接知觉论被Donald Norman引入到设计领域以来，逐渐成为国内外设计研究的热点。本文在Gibson等学者研究的基础上，提出将直接知觉与产品语意互为补充的整合设计方法，并探讨其在产品造型设计中运用的要点。

一、直接知觉论与Affordance概念的背景

生态心理学是现代心理学众多学派中的一个分支，它的研究对象、假设、理论基础等皆有别于主流的认知取向的心理学，将研究定位于动物与环境的互动关系之上，这种对环境的关注是生态心理学的共识，但不同的学者对环境的关注方式各有不同，这使得生态心理学至今并没有统一的典范。代表人物之一J.J. Gibson专注于生物与环境的视知觉研究，他强调动物可以直接去知觉外在环境的信息，动物的知觉不是被动的，它可以通过与环境的互动去获得环境对于它的意义，这与其他生态心理学研究的假设有着明显的差异，因此Gibson的理论也被称作“直接知觉论”。

Affordance是直接知觉论中的重要概念，是由Gibson造出来的一个名词，从动词afford（提供、给予、承担）变化而来，主要说明生物与环境之间的对应关系，并强调环境本身就能提供让生物了解如何与其互动的信息，而这种物件能提供、承担各式生物性的本质②。Gibson指出 Affordance 跨越了主观和客观的二分法，既是物理的也是心理的，也都不是，它同时指向环境和其中的生物。国内学者将其译成“可供性”“直觉知觉”“情景支持”“预设用途”“提示”等，但尚无统一准确的译法，故本文采用英文表述。

二、Affordance与产品语意的比较分析

产品语意理论产生的重要原因是电子产品的“黑箱”化。工业化社会初期，产品以纯机械构件为主，用户通过外观结构即可了解产品内部的工作原理以及操作方式，这时主宰产品设计的主要依据是以各种人机尺度为主的人机工学。但随着大规模集成电路的普及，产品内部元器件是电路板和各种电子芯片，功能完全不同的产品甚至可以包络同样的外壳，这种“黑箱式”的产品迫切需要产品语意对自身属性和功能进行诠释。有趣的是，在打破单纯人机问题，突出产品象征与意义的产品语意理论盛行之际，又出现了强调物理环境与人相对应的Affordance理论，人机尺寸的观念又被重新重视起来。与过去单纯强调人机工程的产品设计方法不同， Affordance理论强调情境与人行为的对应，认为人在特定情境下，可不依赖人先天认知、环境、文化背景而做出相应的操作行为。endprint

对比产品语意与直接知觉论，产品语意的理论基础是符号学与认知心理学，Affordance理论来源于生态学与知觉论。产品语意的传达是通过设计符号传递信息，设计师根据设计需求，运用各种设计符号进行产品设计的编码，用户根据过去的认知经验对设计符号进行解码，从而获取正确的信息；Affordance则是用户不加思考的直接判断，从而产生对应的操作行为。因此，在运用产品语意设计方法时，用户能否顺利解码具有一定的不可控性，设计语意传递是否成功很大程度上依赖设计师的编码。Affordance是一种不依赖设计师与用户的自然存在，设计师仅通过修改产品造型的物理属性来达到不同的Affordance。实际运用时产品语意借鉴了文学中比喻（明喻、暗喻）、幽默、讽刺等手法，Affordance的运用则主要依赖人因工程因素与潜意识直觉规律。

三、Affordance产生的情境与要素

Gibson 用来解释 Affordance 的例子是这样的：如果一块地表接近水平（而不是倾斜），接近平整（而不是凸起或凹陷的），以及充分延伸的（与动物的尺寸相关），地表面的物质是坚硬、可以站上去的，可让四足或两足动物保持竖直姿势，可以行走和跑动，不像水表面或沼泽表面会使一定重量的动物陷入。以上列出的地表的四项属性——水平、平整、延伸和坚硬，属于物理属性，但对于特定动物来说，要产生支撑的Affordance，它们必须与动物的有关属性关联上才可以。因此可以看出，Affordance强调的是动物与环境之间存在的行为对应关系——无论动物是否注意到这种行为的可能性，动物也不一定有明显的需求，行为也不一定已经产生，只要两方条件符合，这种对应关系便存在③。

现在我们以产品与人类行为为对象，对Affordance产生的具体因素加以分析。以按钮、旋钮等操作部件为例，当操作面板上有一定面积的凸起，并且尺寸适合人类手指，没有过大或过小时，人们下意识地会作出按的动作。当面板上有凸起的圆柱形实体，或带有凹凸防滑机理的圆形实体，人们会不假思索地采用旋转的操作。这些按钮、旋钮的尺寸、形状、材料机理、软硬等就是它们的关键物理属性。而产生以上行为的主体，也必须具备接收上述物理特征信息的感觉与知觉能力（例如接受形状、尺寸信息、材料机理的视觉能力，接受软硬、粗糙度、力度的触觉能力等），以及执行按或者扭动作的行动能力。只要操作部件与人之间存在有以上的对应关系，这样的按、或者扭的动作就有可能发生，大部分情况下是在行动者有操作需求的时候，但有时在行动者接触到这些界面，而并没有明确的操作需求时，这些界面的物理属性也会激发其无意识的按或者扭的动作。

因此，Affordance是在没有文字说明与其他解释的情况下，用户以其与产品之间互动的方式察觉对象所提供的动作行为与用途，在整个过程中不牵涉记忆或认知的信息处理过程。由以上可以总结，要促成“按”或“扭”操作的Affordance，其要素为操作部件本身具备所需的尺寸（与人体尺寸有对应关系）、形状、材料机理、软硬等特征组合，同时使用者必须具备接收产品特征的知觉能力，并执行“按”或“扭”这一动作的行动能力。由此而使产品与使用者之间“自然地”产生一种互动关系。

四、Affordance与产品语意相结合的设计方法

（一）建立产品和用户之间可能的Affordance

在很多情况下，产品与人的交互关系需要尽可能地单纯、直接而且有效。例如户外环境设施，人们逗留的时间可能很短，没有过多时间和耐心去仔细琢磨产品的使用说明，往往会很直观地按照自己的直觉去判断。还有当产品界面需要降低复杂度，降低使用者的认知负担之时，建立Affordance是个提高效率和满意度的方法。挖掘并建立产品和用户之间可能的Affordance，主要可通过以下途径：

1.尺寸、形状等人因因素的有效利用，增加Affordance的可识别程度

人因因素主要是产品的外观特征，例如形状、尺寸、材质机理要能够适合使用者操作，提供有助于操作动作的Affordance。例如，在地面拖行的设备上一个显著并且面积足够大的突出按钮，能够产生让使用者用脚踩的操作提示。另外，根据上文对Affordance产生因素的分析可知，同样的产品特征，当使用者的条件不同时，可能产生不同的行为反应。例如，因为成年人与儿童的膝盖高度不同，能够让成年人认为可以坐在其上的路边平台，会让好动的儿童将其当作一条有趣的小路。相同的产品还会因为使用者能力的不同，被诠释为不同的结果。由此可知，产品应该凭借其外形特征信息与特定人群的人因因素相匹配来产生关联，告知使用者产品应该如何被操作，适合用身体哪一部分来操作等。设计师在进行产品或设施设计时，必须有效利用关键的人因因素，增加Affordance的可识别程度，让使用者心领神会。

2.用户潜在需求的挖掘。这需要对用户使用产品的情境作深入细致的观察研究，有时候用户自己也并不能清晰地意识到某些功能需求，或者他们并不能将某项需求与现有产品建立起联系，而是习惯于用其他的繁琐、麻烦的方式来解决问题。这就需要设计师明锐地捕捉、巧妙地整合。例如图1，用户使用雨伞外出时，常遇到同时要拎物品的情况，如果遇到适合挂东西的结构，自然会产生相应的动作。在伞柄上设计一个缺口，刚好可以令使用者匹配其潜在需求并产生动作。

3.减少动作方式的可能性，建立适当的Affordance关系以避免无意识的错误动作。某些产品结构，可能会产生多个动作可能，这就属于不明确的Affordance，在很多情况下需要避免。例如门把手，可能是推或者拉，与其靠文字说明，不如以简单的方式限定其动作匹配。如图2为某麦当劳店的洗手间门，上面只有一个金属板，只能是推，这个关系就很明确。endprint

（二）对于不能满足预期功能的Affordance设计增加产品语意

有时产品的物理特征引发的Affordance会出现不能够与所有用户良好匹配的情况，那么设计上可以通过增加语意说明进行补充解释。如图3所示的垃圾桶，通过投递窗口的形状可以使人快速判断出每个桶所对应的垃圾类型，但用户的经验和文化程度各有不同，有人会出现判断错误的可能，于是每个窗口下方补充了其对应垃圾类型的简要说明，使功能得以完整实现。

对于功能、操作较为复杂的产品，例如数码产品、电器等，Affordance能够提供产品与用户之间的直接互动，但一般是操作动作方面，却不能针对产品的功能目的做出足够说明④。例如，一个分段旋钮，容易引起用户的注意并引发操作，但用户并不清楚此一操作的功能目的到底是什么。这时仅仅利用交互Affordance，对产品可用性的提升是不够的，还必须利用产品语意的设计针对功能目的作出认知上的传达。产品语意主要通过产品外观形状、图案等的配置产生一定的“符号意义”，传达功能性或社会性意义，凸显产品经过符号化以后的价值，还常用明喻、暗喻或借由现有符号、标识等来诠释产品所要传达的信息。

由以上分析概括言之，在整合直接知觉与产品语意的设计方法中，对于人在环境中可能作出的直觉性操作行为，适宜用建立Affordance的方式来解决；而说明性的、必须依靠用户过去经验或记忆的、象征性的、符号化的认知部分，适宜采用设计产品语意的方式解决。用户接触产品时，首先是对产品外观特征产生视觉与触觉等感官接触，从产品提供的Affordance中直觉式地获取信息，执行操作动作。但是对于说明与指导信息的解读，则需要进一步地基于过去的经验知识和文化背景等，通过产品符号化的语意设计进行解码，了解其含义。

在功能越来越丰富的现代科技产品中，充分地利用直觉性操作是交互设计的趋势，例如苹果的经典产品Iphone、Ipad等，其友好的交互界面就引起了广泛的用户响应。触屏键盘总是在需要的时候适时出现，而且按键内容也随着用户输入内容而配置，显然设计师细致地研究过用户的潜在需求，创造了良好的体验。键盘的尺寸也根据用户的指尖触摸面积而做出了合理的安排，有效避免误操作。复杂软件操作功能的实现，也有形象生动的说明和引导，令用户能够迅速上手。纵观如今包括苹果在内的最为畅销的电子产品，它们设计中的直觉操作Affordance与产品语意的良好结合是使用户获得良好体验的关键。

五、结论与后续研究建议

Gibson的直接知觉论提供了重要的设计思想：产品不应该被视为单向的信息传达媒介，而是促成人机互动、回应使用者行为、产生状态或输出功能的环境资源⑤。在产品与用户的互动关系的设计中，应当充分地重视直觉性操作，建立产品与人之间合适的Affordance以引发正确的操作行为，而对于产品目的性、功能性的说明与解释，则要进一步结合产品语意传达信息，使得产品功能完整实现，创造良好用户体验。本文初步分析了直接知觉与产品语意结合的设计方法的影响因素与要点，后续可以进一步地以不同类型的产品为对象，对Affordance与产品语意设计的具体实施进行案例研究。

注释：

① Reed， E.S.， Encountering the World： Toward An Ecological Psychology[M]. Oxford University Press， New York ，1996.

② 游晓贞，陈国祥. 正规划承担特质描述语法与产品设计之初探[C].铭传大学2001年设计学院学术研讨会论文集：195～220.

③ 游晓贞，陈国祥，邱上嘉. 直接知觉论在产品设计应用之审视[J].设计学报， 2006，11（3）： 13～28.

④ J.J.Gibson， The Ecological Approach to Visual Perception[M]. Houghton Mifflin Company， Boston ， 1979.

⑤ Rex Hartson. Cognitive， physical， sensory， and functional affordance in interaction design[J]， Behavior & Information Technology，2003 （5）：315-338 .endprint