太空锻炼区人机界面色彩环境舒适度设计研究

目的 研究载人航天器锻炼区在不同色彩环境下对运动锻炼的色彩环境舒适度、运动欲望及心率上升率的影响。方法 36名受试者分为头低位组(实验组)和立位组(对照组),实验要求被试者进行主观问卷评价,同时采集实验中的客观数据。对主观评价结果进行方差分析,并对心率信号进行心率上升率换算,分析不同色彩下主观评价和心率数据的差异。最后以航天器锻炼区的色彩搭配为例进行设计验证。结果 主观评价显示,不同颜色对心理状态都有显著性差异;在色彩环境舒适度上,通过研究冷暖色调对运动色彩环境舒适度均值的影响后发现,无色彩环境相对于其他颜色表现出显著差异性;在运动欲望上,通过分析色彩的冷暖色调对运动欲望均值的影响发现,暖色环境相对于冷色表现出显著差异性。客观数据显示,不同色彩下心率波动均在正常范围内,而不同色彩环境下心率上升率差异不大,无统计学意义。在不同状态下心率上升率有显著差异。结论 在狭小、密闭的锻炼空间中,暖色环境相比冷色环境和无色彩环境更容易影响人的运动欲望,其中黄色环境表现较为明显,而相比有色彩环境下,在无色彩环境下的运动则更为舒适。最后依据实验结论开展设计实践。     

基于树模型机器学习的皮肤电信号情绪识别

为了提高维度模型生理信号情绪识别准确率和泛化能力,本文基于DEAP维度情感生理数据集,提取皮肤电信号时域统计特征、功率谱特征、小波包熵特征,分别采用决策树和随机森林算法在唤醒度和效价两个情感维度进行情绪分类.通过选取合适的维度情感标签阈值,有效提高机器情绪识别准确率和稳健性;利用情绪诱发状态与自然状态下的皮肤电信号的差值进行归一化处理,消除个体差异,提高模型的泛化能力;采用多特征融合并基于集成学习的随机森林算法,获得更好的情绪识别性能.在唤醒度维度上的分类准确率Acc和F1值分别为92.0%和0.933,在效价维度上的分类准确率Acc和F1值分别为90.9%和0.925.仿真实验表明,基于树模型的机器学习方法可以实现维度情绪的准确识别,该研究可用于可穿戴设备生理信号情绪自动分析和机器识别.     

基于眼动和脑电技术的机器人情绪行为对用户交互情感的影响研究

目的探索人-机器人交互过程中用户情感的评价方法,揭示机器人情绪行为对用户交互情感的影响。方法设计音乐交互过程(正性音乐、负性音乐)和机器人情绪行为(正性情绪行为、中性情绪行为、负性情绪行为),借助主观评价、眼动追踪和脑电技术,采集19名被试在不同音乐交互过程中的主观评价指标、眼动指标和脑电指标。结果正性音乐交互过程中,机器人正性情绪行为引起的效价、唤醒度、瞳孔直径、额中线theta波相对功率、额区alpha波不对称指数显著大于中性情绪行为;而负性音乐交互过程中,机器人负性情绪行为引起的唤醒度和瞳孔直径显著大于中性情绪行为,效价和额区alpha波不对称指数显著小于中性情绪行为。结论各评价指标具有一致的结果,各指标相互结合能够有效地评价机器人音乐交互过程中用户的情感状态。评价结果表明机器人正性情绪行为(负性情绪行为)对音乐交互过程中用户正性情感(负性情感)具有增强作用,可用于进一步加强机器人音乐交互过程中用户的情感。     

功能性电刺激下下肢相关运动诱发的脑状态变化分析

目前,应用功能性电刺激(functional electrical stimulation,FES)进行中风后康复治疗已经十分普遍,但是对于FES治疗过程中大脑的状态变化却缺乏深入的研究.掌握这一变化规律有助于了解大脑在FES治疗过程中的康复机制.笔者尝试通过研究FES诱发的脑电信号,探究在治疗过程中大脑的脑电特征变化.结合FES设计了主动、被动模式(人工被动和刺激下被动)下的下肢运动实验,采集了6名受试者(4名中风患者和2名健康受试者)的数据,并利用时频分析和源定位等方法对数据进行分析.结果发现在多种实验模式下正常受试者与患者的脑电信号中均存在事件相关去同步(event-related desynchronization,ERD)现象,证实了中风患者受损后的大脑区域仍然能够被激活;在电刺激模式下ERD的强度随电刺激的增强而增大,表明适当的高强度电刺激可以为大脑提供更好的激活作用;通过源定位分析发现感觉运动区的激活在动作期较强,而在动作保持期内激活效应较差.研究结果将有助于加深认识FES对大脑的激励作用,同时为医师设计康复治疗方案提供可靠依据.     

基于EFA–熵权法的虚拟现实运动设计机制的眼动模型研究

目的 针对虚拟运动机制所带来的晕动症状,提出基于眼动的评估方法。方法 选用视线追踪回溯式有声思维的方式,在受试者体验常见虚拟运动时,实时采集眼动数据并在实验前、后完成两次量表评价,采集的11项参数指标用于数据分析。采用熵权法改进EFA进行综合评价,首先提取因子以简化变量数目,再在熵值赋权法下校正成分因子权重。结果 提取后再赋权的成分变量具有现实意义,得到的虚拟现实晕动症因子评估模型,其预测值与实际值配对t检验结果大于0.05,具有有效性。结论 模型优势在于基于眼动追踪技术,以客观可采集的眼动数据描述主观晕动,提出眼动技术结合VR,采集数据作为反馈信息,实时改进虚拟现实运动机制的思路,以缓解受试者的晕动症状。     

基于事件相关电位技术的服装审美情绪研究

本文以运动服装诱发的视觉情绪为研究对象,通过事件相关电位(ERPs)仪器将这些视觉情绪进行生理量化,进行情绪维度、服装心理、事件相关电位的研究,目的在于通过情绪3维度(愉悦度、唤醒度、支配度)的SAM模式主观评价以及对ERPs仪器记录的实时脑电波的客观分析,探讨人体心理情绪维度与生理事件相关电位反应的交互关系,综合评价服装款式诱发的审美情绪。结果显示:①情绪的愉悦度可作为评估消费者购买欲望的指标;②不同情绪在视觉刺激出现150 ms左右开始发生变化,对于愉悦度和唤醒度而言,初级视觉皮层V1区(头后部中线位置)的变化最为明显;③愉悦度、唤醒度越高引起的ERPs振幅越大;④在服装款式审美的情绪维度下心、生理具有一致性。     

湿地公园声景观喜好度评价研究

为了能快速地了解湿地公园客观声环境对人主观喜好度的影响,运用声漫步实验获取如意湖湿地公园区域内声压级数据以及声景喜好度主观评分,以测点主导音为声景类型的划分依据,选择11类函数进行声压级与声景喜好度评分拟合,采用均方根误差、卡方、赤池信息量准则(Akaike Information Criterion, AIC)检验模型的精度,叠加各类声景的喜好度拟合模型,构建湿地公园声景喜好度评价(Soundscape Preference Evaluation of Wetland Park, ESPWP)模型,同时通过拟合优度进行模型精度检验。结果显示：声压级与三类声景的喜好度评分均呈显著负相关(P<0.01);生物声与地球声的喜好度评分均值显著高于人工声,人工声声压级显著高于地球声和生物声(P<0.05);各声景的喜好度拟合模型中,地球声、生物声均相对倾向于二次曲线函数模型、人工声倾向于逆函数模型,拟合优度分别为0.90、0.81、0.87;地球声、生物声声压级的阈值为43～45 dB(A),人工声随着声压级增大,喜好度评分降低。ESP-WP模型的模型精度检测值R²=0.73为高性能模型,可以便捷、快速地将声压级转化为人对于声景喜好度主观评价值,为湿地公园声景观的优化和提升提供参考思路和数据支撑。     

急性高原低氧环境对大脑不同波段偏侧化的影响

目的 探讨急性高原低氧对脑电(Electroencephalogram,EEG)功率的影响.方法 采用低压低氧舱模拟海拔4300 m低氧环境,采集并分析EEG信号.结果(1)各频段功率受氧气环境影响显著,低氧环境下功率增强,尤其是alpha、delta、theta频段功率显著增强.(2)急性低氧后,常氧下额区活动呈左偏...     

空间环境复合材料的性能研究与表征

采用质损率、FTIR、DSC、动态热力学（DMA）及力学性能等作为评价指标,选择了一种耐高温复合材料的环氧树脂体系,以该树脂体系为基体制备了用于模拟空间环境的复合材料真空附舱,通过测试其常温及高温状态下的结构稳定性、漏气率和出气率等指标进行了应用评估。结果表明:该真空附舱在150℃高真空环境下结构稳定,高温性能达到国际领先水平,透波性能优于已报道的同类产品,可满足空间环境使用。      

动态驾驶环境所致人体肌肉疲劳的生物信号实验研究

为了评价不同的振动驾驶环境对人体舒适性的影响,通过模拟动态驾驶环境实验,采集了人体在不同振动强度下的表面肌电信号(SEMG).对其进行时域分析求得了积分肌电值(IEMG),应用频域分析对其进行特征值提取,得到了局部肌电幅度的中值频率(MF)与振动加速度、振动时间的关系,以及人体肱二头肌、竖脊肌、股二头肌的局部肌电与振动参数间的关系.实验中,借助近红外光谱技术(NIRS)观测与分析了肱二头肌、股二头肌和竖脊肌在不同振动环境下的肌氧含量变化特点,同时监测了脑氧含量的变化趋势,并对各振动环境下的人体舒适性及疲劳进行了主观评价实验.实验研究表明,振动驾驶环境直接影响人体的肌肉疲劳过程和人体的肌氧含量、脑氧含量,不同的振动环境会对人体肌肉疲劳及舒适性产生不同的影响.研究结果可为动态环境机械系统的人 车界面设计及操作舒适度的评定提供客观、有效的技术参考.     

情感化设计在食品包装中的运用

目的探析情感化视角下的食品包装设计策略。方法由社会发展给人们带来的诸多变化谈起,引出消费者对商品的多元化需求,提出包装设计的重要性,接着对包装的情感化设计进行论述,分析其在形态、色彩、材料等方面的突出特点,并对其所给予食品包装设计的重要辅助与升华作用以及当前的应用现状进行分析,最后结合食品包装设计中的诸多细节因素展开对情感化设计的全方面探析,总结其应用与发展的具体方向和路径。结论食品包装设计在当前的社会现实与消费趋势下,必须从图形、文字、色彩、材质等多方面进行深度的资源挖掘,从多个层面满足消费者的情感需求,如此才能在与消费者建立情感共鸣的基础上促进品牌形象与消费者心理的融合,从而增强自身的市场竞争力。     

情感化设计在公共空间中的运用研究

目的探讨情感化设计在公共空间中的运用。方法从日常生活环境的公共空间出发,通过对"情感化设计"的分析与研究,阐述情感化设计在公共空间中的重要作用,并对形态艺术化、色彩装饰化、功能多样化、材质趣味化4种情感化表现方式进行剖析,从本能层次、行为层次、反思层次上展开深究,进一步地揭示情感化设计的重要存在意义。结论公共空间设计的进步离不开情感化设计的发展,合理运用不仅能增强设计品味,激发空间活力,而且还能优化环境风貌,提升城市形象。     

广告设计中情感诉求的营造分析

从消费者心理学的角度出发,分析了现代广告设计中消费者的不同情感诉求,并结合优秀广告案例,论述了情感诉求在现代广告设计中的重要价值,进而提出了营造情感诉求的具体方法,即将情感注入广告产品中,使广告产生特定的情感意境,使人与广告内容进行情感交流,用广告中的情感来诱发消费者的感情,增加广告产品的商品附加值,以达到更加完美的广告效果。     

从情感体验谈商品包装的情感化设计

简述现代包装设计的情感化设计趋势,从解读情感体验的角度出发,说明情感与包装设计的关系以及作用.基于情感设计的理念,从满足情感体验3个层次的设计目标展开论述,探讨如何在商品包装设计中激发人与物的情感互动,为以后的设计活动提供一定的思路和启发.     

交互界面设计中的情感化因素分析

目的 探索交互界面设计中情感化因素的主要表现与应用。方法 结合交互设计的特点和情感在人们生活中的重要作用,对交互界面设计中的情感化因素进行总结,分析交互界面设计情感化需求的主要表现方式,分别从视觉、使用、反思3个层面展开论述,以此为支撑深入剖析手机界面、APP广告界面和智能车载后视镜界面在交互设计中的情感化应用与表现,并总结相关的应用策略。结论 将情感化因素融入交互界面设计中,能够让用户在使用过程中获得独特的体验,既可以轻松实现所有功能的集合,又能达到满足用户情感需求的目的。     

基于情感化设计的竹制灯具研究

目的 研究用户对竹制灯具的情感化需求,探讨情感化设计在竹制灯具中的应用。方法 以情感化设计为理论基础,针对当前市场中竹制灯具设计出现的问题,从设计心理学的本能层次、行为层次、反思层次三个层次出发,对竹制灯具的造型、功能进行研究,并分析在竹制灯具设计过程中融入情感化理念的重要性和情感化竹制灯具设计给用户带来的不同感受。结论 竹制灯具的设计应从情感化的角度出发,遵循“以人为本”的设计理念,合理地运用三个层次,通过使用竹制灯具,体验其在感官、产品的功能及内涵上带来的不同情感。提出了竹制灯具的情感化设计方法,使产品与竹文化相结合,满足了用户的情感需求。这为灯具设计提供了参考方法,有利于提升竹文化与产品价值,拓展销售市场。     

面向用户情感的情绪板界面设计方法改进

目的 面向界面设计领域提出一种改进的情绪板设计方法,帮助设计师更准确地表达用户情感,并提高获取设计元素的效率。方法 在原有的情绪板设计方法中,引入0阶感性概念法,增强用户情感表达的准确性;面向界面设计,提出一系列基于图像提取设计元素的指导原则,增强情绪板设计方法在界面设计中的应用效率;拓展情绪板设计方法在交互动画设计领域的应用,从静态及动态角度多方位唤起用户情感。结论 为了验证改进后的情绪板设计方法的有效性,设计师基于该方法优化了一款拍卖软件的界面设计。通过用户参与的验证实验,表明改进后的情绪板设计方法可以帮助设计师更准确地根据用户的情感需求,对APP界面进行设计,并有助于从用户情感角度优化APP界面的设计效果。     

基于认知负荷的用户感知体验情感评价方法

目的 探究感知体验中认知负荷对用户行为的影响,实现高效完成用户使用行为的目标任务。在体验过程中缩短心理维度的交互距离,打造深层次的感官及情感体验。方法 从感知体验视角针对用户的认知负荷行为进行深度剖析,在认知负荷视角下构建基于用户情绪的感知体验服务模型,借助PAD情感空间距离及欧式距离算法获取用户情感状态,利用服务设计方法对标认知负荷触点,进而调节用户认知识别路径。通过识别用户情绪、提取消极情绪触点并改善对应认知结构、优化信息呈现方式等减轻用户情感认知负担、提高用户认知效度。融合心理学、认知科学与设计学等多学科知识,探寻用户心理,聚焦用户使用需求及情感体验。结论 形成对产品“感知识别-认知-感知体验-情绪评价”全流程的一致性通感定义,重塑用户体验中的认知行为路径,减少交互过程中冗杂的感知及情感负荷,并通过汗糖检测APP的设计案例验证了方法的有效性和可行性。     

基于情感化设计层次理论的智能宠物创新设计

目的试图解决目前国内市场上同类产品存在的设计问题,拓宽智能宠物的设计视野。方法首先归纳该类产品目前的设计现状和问题,基于此,提出了以情感化设计3个层次视角,探寻面向大学生群体的智能宠物设计策略;从本能层、行为层、反思层出发,结合用户调研和需求分析细化设计要素并构建设计思路;阐述设计的转化过程,形成最终方案。结论智能宠物设计完善了目前同类产品设计中存在的部分问题,为今后类似产品的设计提供了参考。通过案例设计发现,将智能宠物与情感化理念融合起来进行设计是一条创新的、以用户为中心的实践路径,可操作性和实现性强。     

情感的社会化机理与社交界面设计模式的关系研究

目的研究社会化情感中情感层次与界面设计模式的匹配。方法依据情感引发和情感处理模型,构建出社会化情感设计框架,延展出3类对象观感的视觉信息、行为引起的互动交流、事件引起的关联意义的界面情感设计。结论提出了事件共筑、行为共适、观感共识3个社会化情感设计分支,并通过界面情绪图片映射实验验证观感共识情感设计有正向的支配作用,以丰富现有的情感设计范式。