基于眼动追踪和脑电技术的多维设计特征产品外观的用户情感预测模型

目的探索多维设计特征产品外观的用户情感测量,建立基于生理指标的用户情感预测模型。方法以马克杯为例,通过外观解构,多维设计要素提取,正交组合设计,建立产品外观原型。利用眼动追踪和脑电技术,采集用户观看产品外观时的眼动数据和脑电信号。结果分析发现,注视点数,注视总时间,扫视路径长度,FP1、FP2、FPZ、F3、FC3、FC4、PZ、PO3、PO4、POZ、O1、OZ电极Gamma波相对功率,以及F3电极点Delta波相对功率等指标在高、中、低三种情感外观均具有显著性差异,且利用这些指标建立的PLS模型,具有较好的拟合度。结论各评价指标能够有效区分用户对马克杯产品外观的高、中、低情感。用户情感预测模型能够有效地预测用户对多维设计特征产品外观的情感,但在跨越不同类别产品时,模型的拟合度有所下降。研究为多维设计特征产品的用户情感测量提供了有效的方法。     

基于深度学习的产品外观意象情感计算服务平台研究

目的产品外观意象激发用户的情感体验,成为影响消费者购买决策的重要因素。情感的主观性与意象的模糊性,使产品外观意象与用户情感需求的有效映射成为产品设计的难题。产品外观具有多维特征,传统产品意象研究多考虑产品部分特征,需要人工标注产品特征,样本量小,造成设计方案与用户情感需求的偏差。针对这些问题提出解决方案,减少产品情感研究中不确定性因素的干扰,实现产品设计方案与用户意象需求的有效匹配。方法提出构建基于深度学习的产品外观意象情感计算服务平台,研究平台构建方法与关键技术。提出产品外观情感数据库建立方法和产品外观意象情感计算方法。构建产品外观意象情感计算模型,实现更为精确的产品外观意象情感分类与情感特征识别。提出分析不同产品类型的产品外观情感特征权重,研究产品特征对情感意象的贡献程度,挖掘关键情感特征。研究面向用户情感需求的产品外观方案检索方法和技术,以构建产品设计服务平台。结论研究成果将为建立高效、人性化的产品外观意象设计协同服务平台提供参考,从而简化设计师与用户的知识获取过程,促进产品外观设计方案与用户意象需求的有效匹配。     

产品造型设计决策过程中的眼动机制研究

目的不同专业背景用户在设计决策中往往会出现冲突和差异,为进一步理清该差异产生的生理机制,对产品设计决策过程中的眼动轨迹进行研究。方法采用眼动追踪方法,选取重要眼动指标,以学生专业背景和设计作品完成程度为自变量,通过卡方分析和重复测量方差,对设计决策过程中的眼动机制进行研究。专业差异会对产品决策过程的眼动轨迹产生显著影响,作品完成程度同样对眼动相关指标有显著影响,且与专业背景具有交互作用。结论不同专业背景的用户在产品决策时的关注点不同,是造成决策冲突的重要原因,从眼动追踪的角度对这一现象提供了新的解释依据。     

用户眼动行为与网站设计要素关系研究

运用用户体验、感性工学、交互设计理论,以团购网站中浏览、搜索、查找、登陆购买这4个典型的交互任务为研究对象,研究交互设计要素与用户眼动行为之间的关系.首先,运用多维尺度和聚类分析选取4个代表性团购网站,并运用形态分析法提取网站的交互设计要素;其次,通过眼动实验获取用户在完成各交互任务中的眼动数据,并筛选出可反映用户情感体验的眼动指标;最后,通过数量化Ⅰ类理论将网站的交互设计要素进行编码,运用偏最小二乘回归方法建立不同交互任务下设计要素与眼动指标的关系模型,并给出了提高用户体验的设计变量组合建议.     

基于Logistic-Fisher的老龄陪伴机器人外观形态评价方法

目的提出一种基于眼动追踪的老龄陪伴机器人的外观形态评价方法。方法首先借助眼动实验,获得老年人观看陪伴机器人时的眼动特征,提取眼动指标、心率指标与被试变量,利用SPSS23.0软件平台对变量信息进行描述统计和二元Logistic回归分析;其次根据老年人的生理和心理的特殊性将老龄陪伴机器人的外观形态评价定义为二分类问题,以影响显著性最强的几个因子作为判别因子建立Fisher判别函数模型,并进行实验验证。结果性别、年龄、文化程度、心率指标均对陪伴机器人外观关注度无显著影响;总注视时间对其产生显著负向影响,平均注视时间、注视次数产生显著正向影响,判别模型预测样本与实际样本相比准确度为91.0%。结论 Logistic-Fisher方法准确度较高,为构建老龄陪伴机器人的外观形态设计评价体系提供了一种可行的技术途径。     

基于眼动追踪的座椅造型用户认知差异研究

目的 针对设计过程中存在潜在的设计意图与用户实际感知不一致的问题,依据较为客观量化的实验结果,以设计者风格意图为基准,研究了不同背景被试者对产品的感知差异。方法 采用语义差异法、眼动追踪技术和回顾性访谈,以家具座椅为实验样本,对42名被试者进行产品的语义匹配度实验。记录和分析被试者对产品特征的感知及意象决策过程的相关数据,对比不同背景用户的意象感知引起不同关注模式。结果 一般来说,工业设计背景被试者对产品语意感知拥有更高的匹配度;当工业设计背景被试者相比于非工业设计背景被试者的语义匹配度低时,形态特征注视点具有差异;不同背景的被试者对于座椅形态在椅背和椅面均表现有更高的关注度。结论 结果表明用户对产品特征的关注与意象感知相关,利用眼动技术能够较为客观地描述它们的关系。研究关于理解不同背景用户之间对产品的语义感知差异,辅助设计者有针对性操作设计特征,进行创新设计提供了一定支持。     

包装打开过程中知觉流畅性对用户情感体验影响研究

目的 构建适用于知觉流畅性范畴的PAD量表;探索用户在打开天地盖式包装盒的过程中,知觉流畅性对不同性别、不同年龄段的用户造成的情感体验差异,通过设计增加包装盒与用户之间的良性互动。方法 研究知觉流畅性理论与PAD情感模型的发展现状,通过问卷调查及专家访谈筛选感性词对,以天地盖式包装盒为实验样品,优化PAD量表。研究包装打开过程中知觉流畅性对不同用户产生的情感体验差异,并根据研究结果指导设计实践。结论 包装打开过程中,知觉流畅性对不同性别、不同年龄段用户的情感体验影响存在显著差异。情感的愉悦度方面,相较于其他人群,女性及30岁以下的用户更容易通过知觉流畅性获得相对积极的情感体验;情感的优势度方面,女性与男性用户亦存在显著差异,女性用户更容易激发内心萌动并在操作过程中产生期盼的心理感受。     

老龄服务机器人外观形态设计的眼动评价

目的 在人口老龄化进程加快,老年人智能产品市场发展迅速的背景下,探索老年用户对服务机器人外观形态的情感偏好。方法 眼动评价是研究老年人视觉、情感认知的主要方法,以65岁为基本年龄的老年用户为对象,选取市场上现有的真人型、仿动物型、拟人型、拟物型4类老龄服务机器人的正面图片作为刺激材料,15名健康老年人作为被试者,以眼动追踪为主、主观问卷及心电为辅,3种测量手段相结合的方式进行实验,深入探讨被试者面对不同服务机器人外观形态设计要素时的生理及心理特征。结论 结合3种测量数据可知,老年用户对服务机器人头部形态的关注度更高,黑色更贴合老年人视觉的感官偏好,且真人型服务机器人外观形态更受欢迎。     

呈现方式和性别对老年用户使用和理解健康信息的影响

目的研究呈现方式和性别对老年用户使用和理解健康信息的影响。方法本研究结合人因实验和分析,采用针对4种健康信息呈现方式的组内组间实验设计,对不同性别的老年用户使用和理解健康信息及其眼动行为进行实验测试。被试为36位老年用户,数据通过重复测量的方差分析处理。结果健康信息呈现方式对认知绩效和眼动指标无显著影响,而对感知风险、主观认知理解、情感及偏好有显著影响。老年用户偏好于个性化的健康信息呈现方式,实验结果并无性别差异。结论健康信息的呈现方式会影响老年用户的对健康信息的主观认知理解,研究结果可用于健康信息技术中健康信息呈现界面的设计。     

基于眼动追踪技术的产品形态仿生设计研究

目的 为有效解决仿生对象造型特征存在的问题。方法 基于仿生设计学和认知心理学等相关理论,运用眼动追踪实验进行产品形态仿生设计,提出一种通过测量眼动数据来确定仿生形态特征的方法。以小型道路清扫车的造型设计为例,选用上海市市花白玉兰为形态仿生对象,运用眼动跟踪实验得出眼动生理数据,对数据进行数理统计后,分析用户对生物外形本征的关注点和兴趣点,提取关键外形的设计因素,以此研究生物外型的典型特性。结论 为产品形态的仿生设计提供一定的参考和借鉴。     

跑步机人机界面可用性评估及再设计研究

目的通过对跑步机人机界面的可用性评估,提出再设计解决方案,进一步提升产品用户体验。方法首先,采用主客观多维可用性评估方法,对用户与跑步机之间的人机界面进行测量。其中,客观可用性评估采用基于眼动跟踪技术测量的眼动指标(注视点、平均注视时间)以及行为指标(任务完成时间、任务成功率)进行分析;主观可用性评估采用基于用户主观评价的问卷调查方法。其次,结合主客观评价实验结果,提出跑步机人机界面改进建议,并对其进行再设计。结果通过实验结果分析及相应改进建议,设计获得更优的跑步机人机界面。结论构建的主客观多维可用性评估方法适用于跑步机人机界面的评价与改进,并为人机界面设计的测量体系提供理论基础与实践方法。     

老龄服务机器人色彩设计的视觉认知绩效研究

目的 在智能养老广泛应用的背景下,探索服务机器人设计色彩对老年人视觉认知绩效的影响。方法 选取24名老年被试者进行眼动实验,获取被试者观察8组实验图片时的眼动指标。首先,对总注视次数和第一次注视时间这两项眼动数据进行客观分析,采用单因素方差分析方法来验证数据的显著性;其次,对老年被试者与青年被试者数据进行t检验分析,研究不同年龄段用户对服务机器人色彩设计的视觉认知绩效是否存在差异;最后,利用相关性分析方法验证色弱是否会影响老年人的视觉认知绩效。结论 老年人对黑色比较敏感,对白色极容易忽略,冷暖色之间不存在显著差异;不同年龄段用户对颜色关注度存在差异;色弱会略微影响老年人的视觉认知绩效,但不会影响老年人对色彩的选择。     

基于强弱连接的社交类APP中情感交互设计研究

目的针对现有的社交类APP的交互设计原则和用户体验研究成果,从形式层面、内容层面以及行为层面的情感交互设计出发,研究基于强弱连接的社交类APP的设计方法。方法对比分析国内以强弱连接为出发点的社交类APP产品设计的情感交互层面,运用调查问卷的方法获取用户需求,建立以用户为中心的,以情感为导向的社交类APP产品设计。结论在形式层面上,将不同形式的动态交互设计以及符合下意识的温馨反馈机制融入形式层面,提升用户的情感感受;在内容层面上,加入符合用户情景需求的用户自生产内容和图形化视觉语言的信息运用,减少用户因失联而带来的孤独感,让用户在交互过程中感受到产品的情感和气质;在行为层面上,引入具有企业特征的形象和传统的Emoji表情结合的创意网络表情符号设计,既节约用户挑选时间,又增加用户和企业形象之间的情感互动,提升用户的情感体验,满足多维、多向度、多视角、多种表达方式、多路径转化的强弱社交关系的情感交互需求。     

基于仿拟及用户情感认知的陶瓷日用品造型设计研究

目的 使陶瓷日用品更好地满足用户情感认知和现代室内设计要求,同时赋予陶瓷日用品现代元素,使其便于推广和使用。方法 以仿鹅卵石陶瓷调料罐为例,采用多指标正交试验结合仿拟设计及用户情感认知评价对调料罐外观造型进行设计研究。首先,依据鹅卵石外观及产品要素建立四因素三水平的等水平正交表;其次,利用感性工学方法筛选出两个最贴切的词汇,采用Likert7级量表对各个方案进行用户情感认知量化;最后,以用户情感认知的量化数据为基准,将极差分析结果与方差分析结果相结合,得到满足用户情感认知的最佳外观造型方案。结果 完成仿鹅卵石陶瓷调料罐外观造型设计,建立一种结合仿拟设计和用户情感认知的陶瓷日用品外观造型设计研究思路。结论 将仿拟设计与用户情感认知相结合,可以使产品、设计师和用户三者紧密相连,更精确地对陶瓷日用品进行优化处理,得到优化后的外观造型设计参数,同时为今后的陶瓷日用品造型设计提供可靠的参考。     

基于视觉认知理论的产品形态优化设计方法

目的针对传统的产品形态设计与用户视觉认知之间因缺乏关联而产生设计代沟的问题,提出一种基于视觉认知理论、结合眼动追踪技术的产品形态优化设计方法。方法首先,运用形态分析法提取产品的形态设计要素;其次,基于眼动追踪实验获取视觉形态的眼动认知数据;接着,采用单因素分析法,筛选与形态高度关联的眼动指标;最后,应用数量化I类理论对设计要素进行参数化编码,通过数据挖掘技术建立眼动追踪指标与设计要素的关系模型。结果最终得出眼动追踪指标与设计要素的关系模型,继而提炼出与用户视觉认知关联紧密的形态设计要素及其权重排序,从而确定出形态设计的优选方案,并以电热水壶为例,验证了方法的可行性。结论建立眼动追踪指标与形态设计要素关联的优化设计方法,能够帮助设计师从用户视觉认知的视角优化产品形态,从而提升设计的科学性和合理性。     

基于机器学习的用户情感意象多模式测量方法研究

目的 通过不同模式的情感测量实验探索适合产品外观的情感测量方法,研究用户情感多模式测量的有效性。方法 从主观情感测量方法、脑电测量技术、眼动追踪技术以及外周生理测量技术等几个方面探索用户情感测量模式,采用机器学习算法分别构建不同测量模式下的用户情感意象与多模式生理测量指标之间的关系模型。结果 融合脑电指标,眼动指标和外周生理指标的用户情感意象与多模式生理测量指标关系模型在偏最小二乘回归(PLSR),BP神经网络(BPNN)和支持向量机回归(SVR)关系模型中拥有较低的均方根误差(MSE)和较高的拟合优度(R²)。相较于PLSR和BPNN,在构建用户情感意象与多模式生理测量指标关系模型时,SVR算法表现出更低的MSE和更高的R²。结论 多模式憎爱分明感测量方法可以有效弥补主观情感测量方法测量用户情感时带来的不确定性和模糊性,使用户情感意象测量结果更加客观和准确。     

产品意象评价中的眼动与脑电技术研究进展

目的 研究产品意象评价中的实验评价法,主要是探索基于眼动追踪与脑电技术的研究方法。方法 通过对研究现状的考察,系统地回顾产品意象评价中的公式评价法和实验评价法所采用的一般研究路径与方法,分析眼动追踪、脑电技术分别在产品意象评价中的应用、主要研究方向与注意点,以及联合评价产品意象以建立用户体验综合评价模型。结论 采用眼动追踪与脑电技术评价产品意象时,主要基于产品低层级特征的美学体验进行实验,尚难以直接获知用户的感性评价,均采用主客观结合的方式进行,推导产品意象与用户评价、生理数据之间的关系,并据此建立产品意象评价的数学模型,从而帮助研究者为所选任务或实验选择合理的生理测量方式,并制定合适的研究路径。     

基于在线评论的鼠标外观情感设计研究

目的 针对市场上产品外观设计缺少考虑用户感性需求的问题,采用在线评论与感性工学理论相结合的方法对产品外观进行情感设计研究,满足用户的情感需求.方法 以鼠标为例,基于在线评论数据提取鼠标的感性意象和设计特征,结合产品解构的方法确定鼠标外观的设计要素,建立鼠标感性意象与设计要素之间的径向基函数神经网络模型,并采用粒子群优化...     

评论数据驱动的产品情感满意度预测模型构建

目的 针对康养辅具产品多维设计要素与用户情感满意度的复杂映射问题,提出了一种基于评论数据的产品情感满意度预测模型。方法 首先爬取样本评论数据,并利用LDA模型构建产品多维设计要素空间,同时对样本进行要素编码;其次对各样本对应的评论数据进行情感满意度分析,以获得情感满意度分值;最后通过BP神经网络构建情感满意度预测模型,结合K-fold交叉验证法测试模型可靠性。结果 以康养辅具电动轮椅为例,通过30个样本数据集交叉验证后得到预测值与期望值的均方误差值为0.044 1,表明该预测模型精度良好,具有较高的可靠性。最后利用该预测模型对104 976个随机组合方案进行情感满意度计算,得出电动轮椅最佳组合方案。结论 基于用户评论数据构建的产品情感满意度预测模型,能够有效建立产品多维设计要素与情感满意度间的匹配关系,辅助设计人员快速识别出用户情感满意度较高的多维设计要素组合,提高了设计方案决策的科学性。     

基于用户需求分类的产品色彩情感体验设计

目的 实现符合用户感性需求与良好情感体验的产品色彩设计。方法 以家用咖啡机为研究对象,基于扎根理论,运用质性分析工具Nvivo12.0深度挖掘用户对目标产品的色彩需求痛点,通过系统聚类分析获得产品色彩的用户需求类别,根据已知的用户需求类别,收集色彩样本,结合PAD量表进行多维情感体验评价,并获取可以激发用户积极情感体验的产品配色案例,作为设计实践的参考范式。结果 完成不同用户需求影响下的咖啡机色彩情感体验设计实践。结论 以用户需求分类为导向的产品色彩设计,可帮助设计师更有针对性地提炼多样化的产品色彩需求,运用PAD情感体验测量方法对现有色彩设计案例进行分析与评估,也为现阶段产品色彩的情感体验设计应用提供了一种简单、快捷的研究路径。