复杂产品层次语义交互设计情境模型的构建与应用
复杂产品层次语义交互设计情境模型的构建与
应用
“ ”设计活动是一个追求和创造意义的 人为事物 的过程，语义是对典型意义的研究与表达。在特
“ ”定语义驱动下，通过自然语言和视觉符号特征的双重编码方法，形成 形义配对体 [1]对意义的
显性化表达，是信息转化为知识的重要认知过程。通过语义的特征分解、组合和变换构建情境
可以引导不同类型的知识创新。复杂产品工业设计中需要综合考虑产品结构、需求、制造、管
理等多层次语义信息，《中国制造 2015》规划强调，在实现复杂产品功能意义创新的同时，要
加强其工业设计情感意义的表现。通过多层次语义组成的社会文化信息模型，即情境模型，可
以建立不同学科间逻辑思维方式沟通的桥梁，可以引导设计策略，实现产品良好的人机互动和
体验[2], 实现复杂产品工业设计民族品牌的创新。
1 产品设计语义研究相关理论
“ ”传统产品设计语义研究源于符号学。皮尔斯提出 语义三角 [3],研究所指、能指、指涉物三者
的关系，即使用适当的产品符号来表达客观事物的意义。克里彭多夫提出产品语义学研究，特
别关注人造物造型在使用情境中的象征特性及应用，常使用比喻、诗意象征等手法，对语义进
行编码与解码[4].如丽萨·克诺设计的电话薄款式的电话答录机，阿勒萨德罗·蒙蒂尼设计
“的Annag”女佣开瓶器，菲利普·斯塔克设计的外星人榨汁机等，均是经典设计作品。这类设计
强调个人情感的艺术表达，追求产品功能与使用情境的统一，但不同用户对意义理解的多维性
和不确定性，往往造成产品使用的困惑。
随着信息科学的发展，产品设计语义研究结合认知心理学、计算机、数理统计等多学科领域知
识，使用科学方法提取产品特征对语义进行精确表达。如感性工学结合统计学与语义差异法，
研究用户对产品意象的认知规律，将感性因素用典型特征进行表达[5].形状文法总结产品的品
牌形象特征，通过生成和修改法则引导特征变化，并实现计算机辅助设计的过程[6].也有研究
通过构建视觉和语义特征双重线索引导设计策略[7-8],这类通过认知和逻辑研究的科学表义方
式，体现了设计意义的相对稳定性、动态性和共享性特点。
复杂产品是以技术驱动为主的产品，设计过程中需要整合多学科知识。多层次知识交流最终
“ ”以 特征 为载体显性化表达，但缺少语义信息的特征容易造成认知的障碍和典型数据的丢失。
通过艺术与科学的表义方式，对不同层次的复杂产品设计语义的特征提取，可以把工业设计领
域内众多隐性知识显性化表达，可以将复杂产品设计问题分解与细化为层次语义，通过不同层
次语义特征间的关联构建情境，实现知识共享和引导特征变换策略，最终实现设计的创新。
2 复杂产品设计层次语义与特征表达
罗兰·巴特将意义划分为具象的外延意义和抽象的内涵意义两个层次。皮尔斯使用图标、指
示、象征 3类符号来表达意义[9],语言学中词汇是最小的意义单位。符号表义具有不确定性，
而词汇表义具有广泛的共识性。产品语义可视为各层意义下视觉符号表象与自然语言概念
“ ”的 形义配对体 , “ ”其核心特征及关系集成为 语义特征 .语义特征具有实体化和解析化的特点，是
领域知识的载体和设计交流的媒介。产品设计语义层次及其特征表达见图 1（文中图片均由笔
者绘制）。
“图标语义特征反应复杂产品部件或领域术语的外延意义，偏于实体化表达。使用产品 形色
”质的2D 或3D 视觉符号和拓扑关系，结合名词和形容词形式表达意义。图标语义特征可通过
形态分析法将产品分解为完形、形面、细节的典型层次特征组合[10] 来深入表达意义。
指示语义特征表示人与产品交互过程中操作行为对产品时空或状态的变化，偏向解析化的外延
意义表达。通过任务分析法和产品运动部件分析，得到用户具体动作的人体模型和部件运动轨
迹，结合动词和名词形式引导人机交互的合理方式和舒适区域。
摘要：
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复杂产品层次语义交互设计情境模型的构建与应用“”设计活动是一个追求和创造意义的人为事物的过程，语义是对典型意义的研究与表达。在特“”定语义驱动下，通过自然语言和视觉符号特征的双重编码方法，形成形义配对体[1]对意义的显性化表达，是信息转化为知识的重要认知过程。通过语义的特征分解、组合和变换构建情境可以引导不同类型的知识创新。复杂产品工业设计中需要综合考虑产品结构、需求、制造、管理等多层次语义信息，《中国制造2015》规划强调，在实现复杂产品功能意义创新的同时，要加强其工业设计情感意义的表现。通过多层次语义组成的社会文化信息模型，即情境模型，可以建立不同学科间逻辑思维方式沟通的桥梁，可以引导设计...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
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