基于霍尔三维结构的智能交互式文创设计模型研究

基于霍尔三维结构的智能交互式文创设计模型研究

刘睿哲

华南理工大学，510006

摘要：基于霍尔三维结构理论所带来的启迪，以逻辑维为重点，结合实际案例展开对智能交互式文创产品设计生产的模型架构。归纳总结智能交互式文创产品的设计经验，从三个维度出发，着重通过梳理逻辑思维初步构建智能交互式文创产品的设计流程，基于此提炼出适用于智能交互式文创产品设计过程的一般性规律，为智能交互式文创产品设计生产提供一定的参考，提高智能可交互式文创产

品设计生产的效率与水平。

关键词：霍尔三维结构；逻辑维；智能交互式文创设计；系统设计分析

一、前言

在我国制造业转型时期，各类型经济发展遭遇瓶颈，文化创意产品领域或将成为突破口。现如今我国文化创意产品领域正蓬勃发展，新生态文创建设如火如荼。从《国家“十一五”时期文化发展规划纲要》开始，就明确提出了着力发展文化创意产业这一创新产业, 从政策层面给予文化创意产业大力支持。然而目前国内的文化创意产品领域，产品设计多以结构功能简单、小批量制造、体现传统手工艺为特点，产品生命周期短、受众面小、成本不稳定、企业间竞争激烈成为了行业流动性高的原因，已出现趋于同质化的现象。在信息技术发展的背化的转向，智能化将成为未来文化创景下，将交互体验融入文化创意产品和服务的设计思路无疑有助于吸引新时代用户并在满足用户精神需求这一层面占据优势。与此同时，AI时代的开启带来了新文创的智能化转向，人工智能技术向文化领域多维度、多层次地渗透，提升了文化科技附加值，加快了文创产品智能意产业的重要特征。在新一轮科技和产业革命方兴未艾的时代背景下，新文创的数字化、智能化、场景化和品牌化转向是大势所趋。

随着部分智能控制硬件的成本降低，易学习性和易操作性增强，通过运用智能硬件对交互方式进行设计的文创产品存在着巨大的发展空间，相比于传统文创在产品设计思路也更具有多样的灵活性。依据传统方式设计的文创产品缺少系统性，更多着重于外观设计，从文创产品发展的趋势来看，以系统性思维设计考量的智能交互式文创产品具有广阔的前景。以霍尔三维结构理论为支撑，以逻辑维为重点构建智能交互式文创产品设计生产的模型架构，能有效提高设计效率和水平。

1.霍尔三维结构概述

霍尔三维结构是美国系统工程专家霍尔等人在大量工程实践的基础上，于1969年提出的。它是将系统工程建立在一个三维坐标系空间结构上，分别为时间维、逻辑维和知识维，在时间维和逻辑维上分别赋予7个阶段和7个步骤，知识维则是为完成这些阶段和步骤所需的各门学科知识和技能的列举。其中，时间维表示系统工程活动从开始到结束的工作阶段或进程，分为规划、拟定方案、研制、生产、安装、运行、更新7个时间阶段。逻辑维是指系统工程的每一个阶段所应遵循的逻辑程序和工作步骤，包括明确问题、系统分析、系统设计、系统综合、模型化、最优化、决策实施7个逻辑步骤。知识维则列举为完成该系统工程所需要运用的相关知识，如运筹学、管理科学等各种知识和技能。霍尔三维结构强调明确目标，核心内容是最优化，并认为现实问题基本上都可以归纳成工程系统问题，应用定性及定量分析手段，求得最优解。该方法论具有研究方法上的整体性（三维）、技术应用上的综合性（知识维）、组织管理上的科学性（时间与逻辑）和系统工程工作的问题导向性（逻辑维）等突出特点。

二、基于霍尔三维结构的智能交互式文创设计模型分析

以智能交互式文创的设计开发为例，在开发设计智能交互文创产品的流程中，把逻辑思维的运用作为重点，分析研究智能交互式文创设计，初步构建智能交互式文创的设计范式，合理考量设计中各方面存在的影响，有效提升设计开发的效率水平。根据霍尔三维结构模型来构建的智能交互式文创设计系统三维结构模型，如图1所示。

图1.智能交互式文创设计的霍尔三维结构模型

2.1基于时间维的智能交互式文创设计模型分析

在智能交互式文创的设计开发上，时间维强调的是依据现有资源合理统筹，规划掌控系统工程设计开发的工作进程。智能交互式文创设计的时间维分为选题确立、产品构思、市场调研分析、概念定位、产品设计、可用性测试、生产上市、售后用户经过使用后评价反馈和基于已有经验积累的迭代完善，更新及产生新计划等部分。

时间维的走向是固定的，每个工作阶段需要完成对应的工作任务，任何一环出了差错，都有可能会产生无法推进的结果。在智能交互式文创的设计开发过程中，需要对项目有整体把握，在整个项目运作的流程中保持全局观，合理安排统筹设计开发各阶段工作人员，保证项目的顺利运行和设计生产效率。在智能交互式文创的设计开发的过程中，我们可以通过制定项目进程表来进行时间上的规划，明确任务完成时间期限的区间，保证设计开发各阶段工作的流畅衔接和顺利运行，如图2所示。

图2.智能交互式文创设计的项目进程图

2.2基于逻辑维的智能交互式文创设计模型分析

逻辑维在智能交互式文创设计开发过程中的地位举足轻重，明晰的思维逻辑贯彻设计开发的各阶段才能使整个项目流畅运行。与时间维不同的是，逻辑维可以推倒重来，可以返回至任意环节纠正错误，通过试错的经验积累和给予设计开发人员探索的空间，逻辑维有效保障了设计的成功。

根据霍尔三维结构模型的理论，从逻辑维角度出发整理从概念到方案的系统逻辑思维，遵循思考分析问题的一般规律。本论文将对多功能可拆卸式装饰扣进行设计开发的系统逻辑分为以下七个步骤：明确问题、制定任务目标，方案草拟分析，方案评价优化，方案决策、执行方案和反思引申，流程如图3.

图3.智能交互式文创设计流程图

2.2.1明确问题和制定任务目标

鉴于智能交互式文创的设计开发覆盖面广，所涉及内容复杂且多样化，在设计开始阶段首先要将所研究问题明确并作为制定任务目标的依据，即通过调研分析了解现状，发现所存在的问题，汇总相关资料，从而使符合确切需求的任务目标清晰。结合具体案例所进行调研分析的内容主要包括市场定位、目标族群研究和语意推移提取几个方面，本论文从这几个方面展开论述调研分析如何明确问题和制定任务目标。

（1）市场定位

智能交互式文创作为一个大方向，有多个可以延伸的子方向，在项目确定选题时，我们需要通过搜集相关资料对市场现状形成一定了解，从而缩窄范围，精准定位产品市场。通过相关文献阅读和数据报告显示，在文创产品领域，新生代用户正在崛起，智能技术赋能交互体验的文创产品对年轻用户更友好，对年轻用户中具有相当数量的热衷科技宅文化的群体具有巨大的吸引力。具体案例即针对98-00后中的科技极客这一目标群体，挖掘他们的兴趣爱好，提取极客们热爱的科幻电影中的经典造型和文化内涵，通过意向的关联和极客文化中的信仰追求以及深层次的对科技未来的思索，引起使用者的共鸣。

（2）目标族群研究

   基于市场定位确定的目标族群需要展开关注和研究，通过对典型用户采取访谈法，观察法和问卷法等方法和族群数据研究进行了高频关键词的提炼概括和初步视觉意向的了解，得到目标族群价值地图，如图4，以及目标族群视觉意向版，如图5。通过对目标族群的相关研究，我们可以形成初步的族群印象，从而更好地与目标族群产生共情，从他们的视角来推进产品的设计开发。

图4.目标族群价值地图

图5.目标族群视觉意向版

（3）语意推移提取

    随着目标族群印象形成，我们需要进一步明确目标并制定相应的任务目标。基于用户调研得到的视觉意向进行语意推移提取，运用符号推移工具-罗兰·巴特&皮尔斯、语意坐标和族群语意-设计师语意转化地图等方法，将族群用户的模糊意向转化为设计师可以直接用来参考的设计语言，帮助设计师更好地与目标族群共情，如图6、图7和图8。

图6.符号推移工具-罗兰·巴特&皮尔斯

图7.语意坐标

图8.族群语意-设计师语意转化地图

结合族群用户意向转化的设计语言，综合IP传播影响的考量，整合IP元素提取，如图9，从功能交互、材料工艺、造型细节和灯光反馈等方面构造产品细节意向，贴合族群角度梳理任务目标，如图10。

图9.IP元素提取

图10.产品语意细节意向版

    根据以上对族群的分析研究和语意推移提取，从具体案例出发确定智能交互式文创产品设计的任务目标为：实用性强、功能交互创新、智能技术赋能、与族群产生情感联接；造型简洁具有科技感、细节合理到位以及融合IP元素，增强品牌效应。

2.2.2方案草拟分析和评价优化

由霍尔三维结构理论中系统综合分析和模型化阶段拓展对应至工业设计智能交互式文创产品的设计开发可知，方案草拟分析和评价优化阶段主要是依据任务目标推演方案、综合所有方案进行筛选优化和系统化的分析，必要时进行模型测试和建立虚拟仿真模型，主要内容为草图绘制、计算机仿真模型建立、功能原型制作、样板模型制作、功能原型测试。同时也针对模型做预估的评价体系对方案检验观察，通过不断优化，得到最后的最优选方案。

表1.智能交互文创评价体系

2.2.3决策执行和引申反思

     经过不断筛选优化确定方案后，所选取方案如图11所示。方案提取《创战纪》这一电影的IP元素，贴合目标族群的情感认知，整体造型简洁富有科技感，采用符合成本控制的有趣智能交互方式，触摸灯光反馈，增强族群用户的情感体验，该产品还兼具多种功能：通过拆卸组装可变为装饰性胸针、徽章等，为模块化设计，可拆卸更换。同时也针对性地为其设计了品牌VI形象，构筑完整的文创生态系统，如图12，13。

图11.基于HSM的智能交互文创设计

图12.品牌LOGO设计

图13.品牌VI宣传册

在方案完成后，对产生的成果总结经验并进行思维上的引申反思，比如在该方案上就有声控灯光反馈的新想法，结合其他族群关注的IP系列进行形象延伸，以及之后对相关新技术的留意关注和对技术水平的进步所带来的产品革新保持期待，同时也通过使用测试评估的反馈了解产品的不足，以便后续的更新迭代，实际生产开发过程中尤其如此。

逻辑维便于我们在智能交互式文创的设计开发中梳理整个系统流程的思维逻辑，帮助设计者们理清该类产品系统的模型架构，从而提高设计开发的效率，同时也更能够透过现象看本质，抓住整个设计开发流程的核心，保持全局观，顺利推进项目进度。同时逻辑维也提供了可以返回环节纠正错误的空间，有助于设计者对设计开发重复考量，循环优化，使得项目能够在纠错演进的途中不断完善，达到最优效果。

2.3基于知识维的智能交互式文创设计模型分析

智能交互式文创产品设计开发系统在知识维层面涉及内容广泛复杂，需要多学科知识内容的有机结合，包括社会学、心理学、管理学、传播学、符号学、流行文化、材料学、加工工艺学、人机工程学、美学等各方面的知识，各学科领域的知识互相影响交叉，可以通过彼此延伸产生新的领域，产生N个1相加大于N的效果，综合各个学科领域的知识，依据所针对设计开发产品类型合理选择相对应的理论支撑补充，甚至激发出新思路、新灵感，为创新突破带来新机遇。智能交互式文创产品的设计开发基于目标族群研究及族群文化背景，触及目标族群的情感认同，需要对其背后的社会文化问题做一定深度的思考，由族群研究提取语意解决问题确定任务目标从而更好地设计开发。结合逻辑维，智能交互式文创产品设计开发的流程中所相对应的知识为：（1）当处于明确问题和制定任务目标阶段，市场调研分析需要应用到社会学、统计学、市场学、产品语义学、符号学和材料与加工工艺学对市场竞品、现状及目标族群流行文化进行研究了解；运用人机工程学、行为学、心理学、统计学对目标族群用户进行深入解读；（2）在进行方案草拟分析和评价优化的过程中，合理统筹运用美学、力学、符号学、材料学、计算机学、人工智能科学技术、产品系统学的知识内容推进方案创新和设计开发；（3）最后决策执行和引申反思阶段则要应用到材料学、传播学、经济学、市场学、统计学等方面的知识进行相关层面的研究分析。

三、结语

本文基于霍尔三维结构理论的系统工程方法论，以在三维结构中决定成功的逻辑维为重点，展开对于智能交互式文创产品设计生产的模型架构，结合智能交互式文创产品的设计流程梳理总结项目流程，有针对性地考量三维的因素影响，应用系统工程方法论的相关内容，联接相应的工具方法，在具体项目的整体上完善系统设计的概念，帮助设计者梳理该类产品的设计开发流程，树立涉及开发的全局观，形成系统意识，提前对项目进行规划，合理安排设计开发的步骤从而更好地把控项目流程的节奏，更轻松地进行全局调整和整体掌控，推进项目顺利进行，提升整个设计开发的效率和水平，希望能对智能交互式文创产品的设计开发提供一定的借鉴和启发。

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