體感交互在設(shè)計領(lǐng)域的應用研究綜述

（江南大學設(shè)計學院 214122）

體感交互是指通過識別用戶手勢、運動狀態(tài)等信息，與相應功能的技術(shù)設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)換的交互方式。隨著國內(nèi)科技的發(fā)展，體感交互由于其交互方式具有沉浸感和趣味性，成為了當下最受歡迎的人機交互方式之一，如何進一步發(fā)揮該技術(shù)在設(shè)計領(lǐng)域中的重要作用以及該技術(shù)未來有哪些研究方向等問題很值得探討。本文通過文獻研讀法查閱近8年的相關(guān)文獻，并結(jié)合交互設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計等理論進行分析，提出體感交互未來可能的應用領(lǐng)域和研究方向。

一、文獻基本分布情況

1.文獻基本概況

經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，設(shè)計領(lǐng)域結(jié)合體感交互技術(shù)的相關(guān)文獻共計283篇，并且文獻發(fā)布量有逐年上升的趨勢，具體發(fā)表量數(shù)據(jù)以及文獻來源情況如下：

表1-1 2011年-2018年體感交互研究文獻逐年發(fā)表量分布

根據(jù)關(guān)鍵詞進行篩選、整理，最終選定96篇文獻。通過研讀發(fā)現(xiàn)此交互方式在設(shè)計領(lǐng)域的應用主要分布在“游戲設(shè)計”“教育教學設(shè)計”“人機交互”“體感游戲設(shè)計”“醫(yī)療康復設(shè)計”等方面，可見體感交互在設(shè)計領(lǐng)域的應用十分廣泛。

2.體感交互設(shè)計研究主題變化

通過文獻查閱可知，2011-2012年由于這種交互方式處于發(fā)展初期，其研究僅停留在淺層的技術(shù)應用范疇上。2013年體感交互開始同智能家居、虛擬展示等設(shè)計領(lǐng)域結(jié)合，并衍生出品類眾多的設(shè)計作品；2014年該技術(shù)的重點開始轉(zhuǎn)向教育教學設(shè)計和醫(yī)療康復設(shè)計；2015年體感交互技術(shù)開始與虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等技術(shù)相結(jié)合，應用于展示設(shè)計中；到2016年該技術(shù)在機械設(shè)計、交通工具設(shè)計等領(lǐng)域的應用逐漸增多，同時游戲設(shè)計、醫(yī)療健康設(shè)計仍舊是熱門應用領(lǐng)域；2017年及以后體感交互的應用趨向成熟，人們逐漸開始探索其與其他設(shè)計方向新的結(jié)合點。

二、體感交互在設(shè)計領(lǐng)域的應用研究現(xiàn)狀

1.體感交互在教育教學設(shè)計中的應用研究現(xiàn)狀

（1）用戶動作的識別與姿勢矯正教學

現(xiàn)有的姿勢教學方式大多通過視頻或者真人傳授進行教學，很難讓用戶及時了解自己某一動作的完成情況和準確度。嚴資情1認為體感交互可以對用戶的健身行為起到積極的引導作用，同時也可以提高健身鍛煉的科學性，有助于提升用戶的專注度和訓練效果；代艾波2等人認為在產(chǎn)品設(shè)計中應用體感交互技術(shù)進行技術(shù)動作的教學與矯正，能夠有效預防在體育訓練時由于錯誤動作帶來的身體損傷。

（2）特定教學場景下的特定學科教育

由于某些特定的教學內(nèi)容存在一定的危險性，現(xiàn)有的方式無法保證此類教學具有足夠的安全性，或者由于硬件設(shè)施等因素的限制，無法滿足實驗教學所必需的條件。曹玉珍、余輝等人通過應用體感交互技術(shù)構(gòu)建了虛擬操作試驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了PPT體感播放、虛擬實驗平臺搭建等功能；楊斌在其碩士學位論文中探討了體感交互技術(shù)與交通安全教育結(jié)合的機會點，并通過應用該技術(shù)提升了教學環(huán)境的沉浸感和真實感，同時也增加了學習過程的趣味性。

2.體感交互在醫(yī)療健康設(shè)計中的應用研究現(xiàn)狀

（1）體感交互在醫(yī)療康復設(shè)計中的應用

體感交互的發(fā)展為殘障人士的康復帶來了福音。秦宇雯設(shè)計了基于體感交互的殘障人士的產(chǎn)品服務系統(tǒng)，較為系統(tǒng)地解決了殘障人士日常出行中遇到的問題，如提醒周圍車輛、日常手語用語翻譯等，在殘障輔助產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域很有借鑒意義。除此之外，體感交互在醫(yī)療傷后康復領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。結(jié)合此技術(shù)可以提升傷后康復訓練的科學性，幫助患者有效減少二次傷害的可能。代艾波提到了應用體感交互技術(shù)在運動康復尤其是骨骼外傷方面的產(chǎn)品設(shè)計，可幫助患者復健并且及時矯正錯誤的姿勢。

（2）體感交互在醫(yī)療診斷相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計中的應用

體感交互在醫(yī)療診斷領(lǐng)域中，主要介入的對象是醫(yī)療影像與掃描的相關(guān)產(chǎn)品。孔令明在研究體感交互在醫(yī)學影像中的應用時認為，主刀醫(yī)生可以借助體感設(shè)備通過手勢控制來查看手術(shù)信息，避免在手術(shù)過程中與細菌接觸，提高手術(shù)的安全性；曾真在研究Kinect體感交互在PET腦掃描中的應用中，通過實時追蹤患者頭部運動，動態(tài)捕捉患者創(chuàng)口的動態(tài)信息，可以有效保證醫(yī)學掃描的準確度，能夠很好地輔助醫(yī)生順利完成手術(shù)。

3.體感交互在心理健康相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計中的應用

體感交互也應用在了心理健康相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計中。許曉偉認為通過結(jié)合體感交互構(gòu)建虛擬心理宣泄系統(tǒng)，在有效解決目前實物擊打宣泄中存在的問題；孔令明利用Kinect體感攝像機獲取人體關(guān)節(jié)坐標，以此來模擬拳擊運動實現(xiàn)用戶心理宣泄，呈現(xiàn)良好的擊打宣泄效果；沈丹在她的心理健康教育研究中認為，將體感交互技術(shù)與虛擬場景相結(jié)合，有利于情緒的宣泄以及提升宣泄效果。

3.體感交互在游戲設(shè)計開發(fā)中的應用研究現(xiàn)狀

（1）娛樂類游戲設(shè)計

體感交互與娛樂類游戲設(shè)計相結(jié)合，很大程度上帶動了游戲設(shè)計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。張貴結(jié)合自身在體感交互及其游戲的設(shè)計及開發(fā)過程中的經(jīng)驗，認為體感游戲通過識別用戶的身體動作，保證了高靈敏度和低延遲，在一定程度上讓用戶擺脫了控制器的束縛，給用戶帶來了與傳統(tǒng)游戲相比更為真實的用戶體驗。

（2）教育類游戲設(shè)計

在娛樂類游戲日漸熱門的同時，游戲設(shè)計者和教育工作者也十分關(guān)注體感交互在教育類游戲設(shè)計的應用。教育類游戲不僅具有娛樂性，同時需要通過游戲化手段達到教育的目的。蔣逸皇設(shè)計了一款Leap Motion體感交互設(shè)備結(jié)合Unity 3D的教育類游戲，使游戲更具沉浸感和趣味性，并提出了教育類游戲的設(shè)計原則：“藝術(shù)性”、“獎勵機制”和“參與者動機”。

4.體感交互在虛擬展示設(shè)計中的應用研究現(xiàn)狀

（1）體感交互技術(shù)在展示設(shè)計中的應用

展示設(shè)計結(jié)合體感交互不僅可以使展示效果更加自然生動、更形象地表達設(shè)計主題，同時也能增加觀看者與設(shè)計作品的互動，增強了展示設(shè)計的趣味性。韓衛(wèi)萍以濟南某展館為場景進行展示設(shè)計與體感交互技術(shù)相結(jié)合的案例分析與研究，提到了“適用性原則”和“互動性原則”；佟寧寧提出將體感交互技術(shù)與傳統(tǒng)民族服飾的展示設(shè)計相結(jié)合，能夠通過較為生動有趣的方式傳播和保護我國優(yōu)秀的傳統(tǒng)服飾文化。

（2）體感交互技術(shù)在虛擬空間環(huán)境構(gòu)建中的應用研究現(xiàn)狀

體感交互在構(gòu)建數(shù)字化空間、搭建虛擬實驗場景等方面應用較多，在虛擬空間環(huán)境構(gòu)建中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。章萬靜將Unity3D和Kinect相結(jié)合，對三維虛擬校園體感交互系統(tǒng)進行了設(shè)計與優(yōu)化，便于高校的信息可視化管理；趙秋錦通過借助Kinect體感交互設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計原理構(gòu)建了體感交互式虛擬學習環(huán)境，便于提高教師教學和學生學習的效率。

三、結(jié)論與展望

體感交互在當今設(shè)計領(lǐng)域的應用日益廣泛，目前已有許多該技術(shù)的應用研究，通過文獻閱讀以及歸納總結(jié)可知，目前體感交互在很多設(shè)計領(lǐng)域的應用還有待深入和拓展。縱觀這些應用研究，不難發(fā)現(xiàn)目前這種交互方式大多應用于設(shè)計作品的呈現(xiàn)或使用方式之中，而在設(shè)計過程中的應用卻較少，并且以用戶為中心的體感交互應用設(shè)計原則還不明確，沒有引入系統(tǒng)的設(shè)計方法。故如何把體感交互技術(shù)應用于設(shè)計和研討的過程中，如何利用此技術(shù)來提升設(shè)計效率可以作為未來的應用研究方向之一。