本文關(guān)鍵詞：超以象外 虛實相生—汽車人機交互軟硬界面整合設(shè)計

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【摘要】：論文選題源自于國家科研項目和設(shè)計實踐,系統(tǒng)研究汽車人機交互軟件與硬件界面的整合設(shè)計與評估,研究涉及兩個基本理論問題：第一,汽車人機交互軟硬界面作為一個有機整體,必應(yīng)具有統(tǒng)一的設(shè)計主題、視覺風(fēng)格、交互體驗、服務(wù)功能,然而目前軟硬界面分離的設(shè)計流程難以從整體上把握交互產(chǎn)品的最終品質(zhì)。因此,重新構(gòu)建汽車人機交互界面研發(fā)流程,構(gòu)建統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)計實踐活動體系,具有重要的理論和實踐意義。第二,設(shè)計師的知識、經(jīng)驗與對問題的分析、綜合、判斷是影響設(shè)計品質(zhì)的重要因素。因此,整合設(shè)計工具與方法,對于提升設(shè)計效率、表達設(shè)計意圖、促進設(shè)計溝通、優(yōu)化設(shè)計效果具有理論和實踐意義。針對論文研究問題,采用“案例分析法”、“用戶調(diào)研”、“用戶測試”等研究方法,通過湖南大學(xué)汽車車身設(shè)計與制造國家重點實驗室《電動汽車人機交互界面設(shè)計》、《電動汽車內(nèi)室造型設(shè)計》、《電動汽車嵌入式信息交互系統(tǒng)設(shè)計》、《電動汽車導(dǎo)航軟硬界面整合設(shè)計》等項目的設(shè)計研究和實踐,結(jié)合大量文獻研究,提出理論框架和模型。論文研究的基本內(nèi)容包括：第一章以設(shè)計的理性求解與反映實踐、設(shè)計的規(guī)范性與描述性、設(shè)計“整合”的內(nèi)涵及其應(yīng)用為研究的學(xué)術(shù)背景,綜述了研究的領(lǐng)域背景,包括汽車造型設(shè)計流程、交互設(shè)計流程、汽車人機交互界面設(shè)計,以此為基礎(chǔ)定義了本文研究的概念、術(shù)語和關(guān)鍵問題。第二章通過理論研究,分析人機關(guān)系演變、用戶體驗演進、設(shè)計師角色演變,提出了存在于設(shè)計流程、工具與方法層面的整合設(shè)計問題。第三章的重點是通過對“軟硬”產(chǎn)品的典型研發(fā)流程分析,研究設(shè)計過程的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu),提出整合設(shè)計脈絡(luò)；通過汽車內(nèi)室造型與交互設(shè)計流程分析,研究研發(fā)過程的內(nèi)在時序結(jié)構(gòu),提出整合設(shè)計流程框架；通過造型與交互設(shè)計對象和設(shè)計任務(wù)分析,提取整合設(shè)計對象,最終構(gòu)建汽車人機交互軟硬界面整合設(shè)計流程。第四章的重點是分析軟硬界面評估對象與方法,提出汽車人機交互軟硬界面整合評估的層級、工具與方法、評估載體。第五章的重點是分析汽車造型與交互設(shè)計概念創(chuàng)新方法及應(yīng)用特征,針對界面風(fēng)格與交互流程兩個關(guān)鍵問題,提出驅(qū)動汽車人機交互軟硬界面整合概念創(chuàng)新的情景板和故事板工具。第六章通過對設(shè)計流程中整合節(jié)點的邏輯屬性與時序?qū)傩苑治?構(gòu)建基于階段規(guī)范性與任務(wù)動態(tài)性的整合設(shè)計V模型,提出驅(qū)動“創(chuàng)意飛躍”的雙向設(shè)計策略：即自上而下的設(shè)計與自下而上的評估。最后構(gòu)建基于“內(nèi)核外緣”的整合設(shè)計方法論模型。研究的主要成果有四個方面：首先,本文系統(tǒng)分析了汽車造型設(shè)計與交互設(shè)計的流程與評估測試,通過對二者獨立的設(shè)計階段、設(shè)計任務(wù)、設(shè)計對象、評估對象、評估工具與方法進行解析,構(gòu)建汽車人機交互軟硬界面整合設(shè)計流程,提出整合評估與測試的理論體系。本文以汽車這一典型的復(fù)雜工業(yè)產(chǎn)品做為研究切入點,對汽車人機交互界面設(shè)計流程進行軟硬整合研發(fā)模式的構(gòu)建,這在工業(yè)設(shè)計與交互設(shè)計融合趨勢下,對汽車及智能產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)過程探索具有前瞻性的意義,對于研發(fā)體系的探討具有創(chuàng)新意義。第二,本文研究汽車造型與交互設(shè)計的概念創(chuàng)新方法,在此基礎(chǔ)上針對整合設(shè)計流程中概念及系統(tǒng)構(gòu)建階段的兩個重要問題——視覺風(fēng)格與系統(tǒng)構(gòu)架,提出了驅(qū)動造型與交互設(shè)計的整合概念創(chuàng)新工具：情景板和故事板,在設(shè)計輔助層面具有設(shè)計工具創(chuàng)新的意義。第三,本文系統(tǒng)分析了設(shè)計流程中整合與分化節(jié)點的“裝配”關(guān)系,認(rèn)為節(jié)點是對整合與分化進行管理的控制點,節(jié)點的組織形式反映出設(shè)計任務(wù)的目標(biāo)、結(jié)構(gòu)、范圍,研究提出按邏輯線索和時序結(jié)構(gòu)研究的兩個基本思路。研究認(rèn)為整合設(shè)計脈絡(luò)奠定了整合節(jié)點的內(nèi)在規(guī)定性,是整合與分化產(chǎn)生的內(nèi)因,反映出設(shè)計求解過程的邏輯屬性,包括設(shè)計構(gòu)思節(jié)點、方案演化節(jié)點、詳細構(gòu)造節(jié)點、設(shè)計提煉節(jié)點。研究認(rèn)為整合設(shè)計流程作為設(shè)計產(chǎn)生的上下文情境,揭示了子任務(wù)的時間屬性及執(zhí)行順序關(guān)系,是整合與分化產(chǎn)生的外因,反映出設(shè)計過程的時序?qū)傩�。提出時序節(jié)點對應(yīng)相應(yīng)決策模式,包括戰(zhàn)略決策、主題決策、方案決策、技術(shù)決策。第四,通過對整合設(shè)計流程、整合評估層級以及整合節(jié)點屬性的研究,發(fā)現(xiàn)存在階段規(guī)范性與任務(wù)動態(tài)性并存的整合設(shè)計現(xiàn)象。研究認(rèn)為階段性的整合設(shè)計與評估,在研發(fā)計劃中屬于決策控制點的計劃介入時間,反映出流程的規(guī)范性特征。認(rèn)為動態(tài)性的整合設(shè)計與評估,在研發(fā)計劃書中無法提前預(yù)測,由研發(fā)過程驅(qū)動,表現(xiàn)為部分的、小范圍的局部整合,反映出設(shè)計思維的跳躍性及設(shè)計過程的動態(tài)性特征。研究基于階段規(guī)范性與任務(wù)動態(tài)性現(xiàn)象構(gòu)建整合設(shè)計V模型,提出“創(chuàng)意飛躍”的雙向策略：自上而下的設(shè)計與自下而上的評估。所謂自上而下是指基于設(shè)計流程的邏輯線索和時序結(jié)構(gòu),通過整合設(shè)計目標(biāo)標(biāo)驅(qū)動設(shè)計構(gòu)思、方案演化、詳細構(gòu)造。在自上而下的設(shè)計任務(wù)分解空間中產(chǎn)生“創(chuàng)意飛躍”,包括創(chuàng)意跳躍和創(chuàng)意變異。自下而上有兩層含義,一是指由部件到整體的驗證整合過程；二是指創(chuàng)意產(chǎn)生的逆向過程,以測試帶動設(shè)計,以結(jié)果驅(qū)動創(chuàng)新。在設(shè)計流程研究上具有創(chuàng)新性。最后,本文提出設(shè)計空間整合與信息層,設(shè)計知識整合與工具層,設(shè)計規(guī)范整合與決策層的“內(nèi)核外緣”整合設(shè)計方法論模型。設(shè)計空間整合意味著軟硬界面整合的設(shè)計目標(biāo)、導(dǎo)向和范圍。設(shè)計空間內(nèi)核對應(yīng)的衍生外緣是信息層,表明對通過節(jié)點所產(chǎn)生的輸入輸出信息的融合。設(shè)計知識整合意味著通過對軟硬界面互為分離的領(lǐng)域知識進行重組,以構(gòu)建共享的、概念化的、顯性化的描述框架,為設(shè)計主體提供設(shè)計輔助,優(yōu)化設(shè)計效率。設(shè)計知識內(nèi)核衍生的外緣是工具層,反映出方法、途徑、手段的屬性。設(shè)計規(guī)范整合是針對軟硬界面整合評估與決策,是基于整合的評估對象進行評估標(biāo)準(zhǔn)與評估方法的重構(gòu)。設(shè)計規(guī)范內(nèi)核衍生的外緣是決策層,具有技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的參照作用。在設(shè)計方法論層面具有創(chuàng)新的意義。本文以汽車造型設(shè)計與交互設(shè)計領(lǐng)域的設(shè)計流程、評估體系、設(shè)計方法作為研究的切入點,探索汽車人機交互軟硬界面整合設(shè)計�！罢显O(shè)計”研究主要有兩個研究路徑：設(shè)計流程和設(shè)計工具。1)設(shè)計流程整合研究,分析設(shè)計任務(wù)、設(shè)計對象的內(nèi)在聯(lián)系和制約關(guān)系,以駕駛?cè)蝿?wù)為“同質(zhì)要素”,構(gòu)建設(shè)計的整合邏輯線索和時序結(jié)構(gòu),通過設(shè)計任務(wù)的組織與時序節(jié)點的控制實現(xiàn)設(shè)計整合；2)設(shè)計工具整合研究,從圖解載體與思維載體的角度,提出新的情景板與故事板方法,實現(xiàn)設(shè)計求解和創(chuàng)意方法的整合。整合設(shè)計研究的目的就是為設(shè)計實踐提供“應(yīng)該怎樣”的設(shè)計方法論指導(dǎo),以提高設(shè)計效率,尋求滿意的設(shè)計解決方案。
【關(guān)鍵詞】：汽車人機交互界面 整合設(shè)計 硬件界面 軟件界面 設(shè)計流程 設(shè)計工具 設(shè)計方法
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要5-8
• Abstract8-21
• 第1章 緒論21-47
• 1.1 研究的背景21-33
• 1.1.1 設(shè)計問題的理性求解和反映實踐21-23
• 1.1.2 設(shè)計過程的規(guī)范性與描述性23-29
• 1.1.3 整合設(shè)計29-33
• 1.2 論文研究的概念、術(shù)語和關(guān)鍵問題33-35
• 1.3 文獻綜述35-41
• 1.3.1 汽車造型設(shè)計流程35-36
• 1.3.2 交互設(shè)計的生命周期模型36-38
• 1.3.3 汽車人機交互界面設(shè)計38-41
• 1.4 選題背景41-43
• 1.4.1 論文研究的科研項目背景41-42
• 1.4.2 論文研究的實際設(shè)計和研究項目背景42
• 1.4.3 論文研究的學(xué)術(shù)交流背景42
• 1.4.4 選題的理論意義和實踐意義42-43
• 1.5 研究方法和組織結(jié)構(gòu)43-47
• 1.5.1 論文的研究方法論基礎(chǔ)43
• 1.5.2 論文研究方法43-44
• 1.5.3 論文組織結(jié)構(gòu)44-47
• 第2章 汽車人機交互界面的演進與變革47-64
• 2.1 概述47-48
• 2.2 汽車人機交互界面的設(shè)計歷史與變革48-56
• 2.2.1 歷史與變革：從“剛性”到“彈性”的人機關(guān)系演變48-54
• 2.2.2 現(xiàn)代設(shè)計變革的社會背景54
• 2.2.3 設(shè)計模式的變革：從分離到整合的研發(fā)模式54-56
• 2.3 用戶主體：從安全到智能的用戶體驗演進56-59
• 2.3.1 速度的渴望：運載與安全57
• 2.3.2 品質(zhì)的訴求：效率與舒適57-58
• 2.3.3 載體的超越：互聯(lián)與智能58-59
• 2.4 設(shè)計主體：整合趨勢與設(shè)計師角色演變59-62
• 2.4.1 硬件主導(dǎo)與角色重合期59-60
• 2.4.2 軟件界面與角色獨立期60-61
• 2.4.3 軟硬界面整合與角色分享期61-62
• 2.5 設(shè)計流程、工具與方法面臨挑戰(zhàn)62
• 本章論點小結(jié)62-64
• 第3章 汽車人機交互軟硬界面的整合設(shè)計流程64-100
• 3.1 概述64-65
• 3.2 逐本求源：汽車人機交互軟硬界面整合設(shè)計的框架65-71
• 3.2.1 “軟硬”產(chǎn)品研發(fā)流程65-68
• 3.2.2 脈絡(luò)：汽車人機交互界面整合設(shè)計流程的邏輯線索68-69
• 3.2.3 框架：汽車人機交互界面整合設(shè)計流程的時序結(jié)構(gòu)69-71
• 3.3 求同存異：汽車人機交互軟硬界面整合設(shè)計要素71-74
• 3.3.1 要素解析：汽車人機交互界面整合的設(shè)計對象71-74
• 3.3.2 同質(zhì)要素：基于駕駛?cè)蝿?wù)的系統(tǒng)構(gòu)架74
• 3.4 汽車人機交互軟硬界面整合設(shè)計流程74-97
• 3.4.1 設(shè)計定義75-80
• 3.4.2 概念及系統(tǒng)構(gòu)建80-90
• 3.4.3 詳細設(shè)計90-97
• 本章論點小結(jié)97-100
• 第4章 汽車人機交互軟硬界面整合評估與測試100-121
• 4.1 概述100
• 4.2 汽車人機交互硬件界面的評估100-103
• 4.2.1 汽車人機交互硬件界面的評估對象與評估載體100-101
• 4.2.2 汽車人機交互硬件界面的評估方法101-103
• 4.3 汽車人機交互軟件界面的評估103-105
• 4.4 汽車人機交互軟硬界面整合評估測試105-110
• 4.4.1 汽車人機交互軟硬界面整合評估的層級105-106
• 4.4.2 汽車人機交互軟硬界面整合評估對象和內(nèi)容106-110
• 4.5 汽車人機交互軟硬界面整合評估的工具和方法110-113
• 4.5.1 定量方法111-112
• 4.5.2 定性方法112
• 4.5.3 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)112-113
• 4.6 汽車人機交互軟硬界面整合評估載體113-114
• 4.7 電動汽車人機交互界面快速原型評估測試114-118
• 4.7.1 評估載體、評估內(nèi)容與方法114-115
• 4.7.2 評估測試過程115-118
• 4.7.3 評估決策模式118
• 4.8 原型及評估測試的邏輯線索與時序節(jié)點118-119
• 本章論點小結(jié)119-121
• 第5章 汽車人機交互軟硬界面整合概念工具和方法121-138
• 5.1 概述121-122
• 5.2 汽車造型與交互設(shè)計的概念工具和方法122-124
• 5.2.1 傳情達意：基于情感與意向的造型概念設(shè)計視覺輔助工具122-123
• 5.2.2 思成于行：基于需求與行為的交互設(shè)計概念創(chuàng)新方法123-124
• 5.3 汽車人機交互軟硬界面整合設(shè)計概念工具124-125
• 5.3.1 驅(qū)動界面視覺風(fēng)格整合的工具124-125
• 5.3.2 驅(qū)動界面系統(tǒng)構(gòu)架整合的設(shè)計工具125
• 5.4 整合汽車人機交互軟硬界面視覺的情景板工具125-129
• 5.4.1 情景板工具內(nèi)涵辨析125
• 5.4.2 整合軟硬人機界面視覺風(fēng)格的情景板構(gòu)建125-127
• 5.4.3 電動汽車嵌入式信息交互系統(tǒng)界面設(shè)計127-129
• 5.5 整合汽車人機軟硬界面系統(tǒng)構(gòu)架的故事板129-135
• 5.5.1 故事板工具內(nèi)涵辨析129-130
• 5.5.2 基于多維軸向的故事板框架構(gòu)建130-131
• 5.5.3 基于故事板的顯示、控制界面設(shè)計131
• 5.5.4 電動汽車導(dǎo)航軟硬界面整合設(shè)計131-135
• 5.6 邏輯線索中的情景板與故事板工具135-137
• 本章論點小結(jié)137-138
• 第6章 汽車人機交互軟硬界面整合設(shè)計方法論138-160
• 6.1 概述138
• 6.2 整合與分化節(jié)點的“裝配”關(guān)系138-143
• 6.2.1 整合節(jié)點的邏輯線索139-141
• 6.2.2 整合節(jié)點的時序結(jié)構(gòu)141-143
• 6.3 汽車人機交互軟硬界面整合設(shè)計策略143-148
• 6.3.1 規(guī)范性與動態(tài)性并存的設(shè)計現(xiàn)象143-144
• 6.3.2 基于階段規(guī)范性與任務(wù)動態(tài)性的V模型144-146
• 6.3.3 始于“合”：自上而下的設(shè)計146-147
• 6.3.4 始于“分”：自下而上的評估147-148
• 6.4 基于“內(nèi)核外緣”的整合設(shè)計方法論模型148-158
• 6.4.1 “內(nèi)核”與“外緣”的涵義148-149
• 6.4.2 設(shè)計空間整合與信息層149-153
• 6.4.3 設(shè)計知識整合與工具層153-154
• 6.4.4 設(shè)計規(guī)范整合與決策層154-158
• 本章論點小結(jié)158-160
• 結(jié)論160-167
• 參考文獻167-181
• 致謝181-182
• 附錄A (攻讀學(xué)位期間完成的論文)182-183
• 附錄B (攻讀學(xué)位期間參加的科研課題)183-184
• 附錄C (附圖)184-190

【參考文獻】

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本文編號：628277