孫新浩 張言林
摘要:以感性工學(xué)理論為指導(dǎo),為新能源汽車(chē)側(cè)面造型設(shè)計(jì)提供科學(xué)參考。首先以汽車(chē)設(shè)計(jì)領(lǐng)域相關(guān)材料完成感性工學(xué)實(shí)驗(yàn)樣本篩選;然后對(duì)新能源汽車(chē)側(cè)面造型元素進(jìn)行提取分類(lèi);最后采用語(yǔ)意差分法對(duì)新能源汽車(chē)側(cè)面造型問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行量化研究,并分析不同造型元素與感性意象之間相關(guān)性。建立汽車(chē)側(cè)面造型元素對(duì)感性意象的多元線(xiàn)性回歸方程,明確不同類(lèi)目造型元素對(duì)汽車(chē)側(cè)面造型感性意象影響,提出新能源汽車(chē)感性造型設(shè)計(jì)方法。不同新能源汽車(chē)側(cè)面造型元素能產(chǎn)生不同的感性意象,且對(duì)感性意象的影響程度不同。在汽車(chē)造型設(shè)計(jì)中應(yīng)用感性工學(xué)能夠幫助車(chē)企精準(zhǔn)對(duì)標(biāo)用戶(hù)感性需求,提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
關(guān)鍵詞:感性工學(xué);造型設(shè)計(jì);新能源汽車(chē);回歸分析;感性意象
中圖分類(lèi)號(hào):TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1003-0069(2024)10-0115-03
引言
《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》指出,發(fā)展新能源汽車(chē)是我國(guó)從汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的必由之路,到2025 年,我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力將明顯增強(qiáng),新能源汽車(chē)的新車(chē)銷(xiāo)售量將達(dá)到新車(chē)銷(xiāo)售總量的20% 左右[1]。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)不僅需要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),還需要優(yōu)秀的設(shè)計(jì)來(lái)提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。感性工學(xué)技術(shù)最早由日本馬自達(dá)汽車(chē)集團(tuán)前會(huì)長(zhǎng)山本健一提出,隨后馬自達(dá)、福特、三菱、豐田等汽車(chē)企業(yè)應(yīng)用感性工學(xué)技術(shù)成功開(kāi)發(fā)了多種車(chē)型[2-4],體現(xiàn)了“感性工學(xué)”的應(yīng)用價(jià)值。在新能源汽車(chē)設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用感性工學(xué)技術(shù)可以精準(zhǔn)分析用戶(hù)情感需求,獲得造型元素與感性意象之間關(guān)系,為新能源汽車(chē)側(cè)面造型設(shè)計(jì)提供科學(xué)的參考。
一、汽車(chē)感性工學(xué)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
(一)國(guó)外研究現(xiàn)狀。國(guó)外汽車(chē)感性工學(xué)研究流程總體上可分為確立感性評(píng)價(jià)與產(chǎn)品特征之間關(guān)系、情感描述與量化分析、結(jié)果應(yīng)用與設(shè)計(jì)改進(jìn)3 個(gè)階段。例如:Sangwoo Bahn[5] 等在汽車(chē)內(nèi)飾奢華感與材料特性研究中,先通過(guò)文獻(xiàn)整理和專(zhuān)家訪談,收集奢華感相關(guān)感性詞匯;然后將感性詞匯與材料特征進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,并采用主成分回歸和Ⅰ型量化理論建立材料特征與感性意象的回歸方程;最后參考回歸方程對(duì)內(nèi)飾進(jìn)行重新設(shè)計(jì),并評(píng)估設(shè)計(jì)結(jié)果與回歸方程的吻合程度。Shi-Jian Luo等[6] 在汽車(chē)輪轂造型與車(chē)身匹配關(guān)系研究中,先通過(guò)用戶(hù)訪談提煉感性評(píng)價(jià)詞匯,并使用語(yǔ)義差分法分別對(duì)輪轂和車(chē)身造型進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查;然后對(duì)問(wèn)卷結(jié)果進(jìn)行聚類(lèi)分析和重要性排序篩選出最佳與最差輪轂車(chē)身匹配組合;最后驗(yàn)證量化分析結(jié)果,并應(yīng)用于輪轂和車(chē)身匹配設(shè)計(jì)。Shana Smith[7] 等在汽車(chē)HUD 圖像與駕駛員感性認(rèn)知關(guān)系研究中,先通過(guò)因子分析和聚類(lèi)分析,從語(yǔ)義空間中找到關(guān)于HUD 圖像有代表性的感性詞匯;然后使用Ⅰ型量化理論建立感性詞匯與HUD 圖像設(shè)計(jì)屬性之間的關(guān)系預(yù)測(cè)模型;最后使用現(xiàn)有車(chē)型設(shè)計(jì)驗(yàn)證預(yù)測(cè)模型的有效性和可行性。
(二)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀。國(guó)內(nèi)對(duì)感性工學(xué)在汽車(chē)設(shè)計(jì)中應(yīng)用與國(guó)外相似,馮杰等[8] 在汽車(chē)換擋性能研究中,先通過(guò)深度訪談遴選并確立主觀評(píng)價(jià)體系;然后使用信效度檢驗(yàn)和主成分分析確定不同換擋性能與用戶(hù)感受之間關(guān)系;最后用變異系數(shù)法得到各換擋性能指標(biāo)權(quán)數(shù),并結(jié)合人體生物力學(xué)得到換擋設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。劉朧[9] 在汽車(chē)內(nèi)飾設(shè)計(jì)研究中,先廣泛收集感性詞匯和汽車(chē)內(nèi)飾圖片;然后使用問(wèn)卷調(diào)查、集群分析和研究討論提取核心詞匯和典型內(nèi)飾設(shè)計(jì)元素;最后運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析確定感性詞匯與不同內(nèi)飾元素之間的關(guān)系。張寧寧[10] 在汽車(chē)數(shù)字儀表設(shè)計(jì)研究中,先運(yùn)用KJ 法、歸納整理提取典型儀表設(shè)計(jì)元素和代表性感性詞匯并進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查;然后在信效度檢驗(yàn)基礎(chǔ)上使用主成分分析保留主要感性詞匯;最后通過(guò)Ⅰ型量化理論和偏相關(guān)分析建立多元回歸預(yù)測(cè)模型并用于輔助設(shè)計(jì)決策。王天賦[11] 在SUV 座椅造型設(shè)計(jì)研究中,先通過(guò)用戶(hù)訪談確立現(xiàn)有SUV 座椅的感性評(píng)價(jià)詞匯;然后量化得到感性評(píng)價(jià)詞匯,并提取主要設(shè)計(jì)元素,再進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查;最后進(jìn)行邏輯回歸分析和信效度檢驗(yàn),得到不同設(shè)計(jì)元素對(duì)感性詞匯的影響方式。
二、實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)據(jù)分析
(一)建立汽車(chē)側(cè)面造型形態(tài)庫(kù):研究在汽車(chē)之家、太平洋汽車(chē)網(wǎng)、新浪汽車(chē)網(wǎng)、愛(ài)卡汽車(chē)網(wǎng)、懂車(chē)帝等平臺(tái)大量搜集國(guó)內(nèi)外熱銷(xiāo)的新能源車(chē)型共29 款,并按照感性工學(xué)技術(shù)流程歸納、選擇新能源汽車(chē)側(cè)面造型較有特點(diǎn)的9 款車(chē)型建立新能源汽車(chē)側(cè)面造型形態(tài)庫(kù)。為在后續(xù)研究中剔除車(chē)身顏色和周?chē)h(huán)境對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,將實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行灰度處理并去除背景。
根據(jù)朱海兵的研究[12],汽車(chē)側(cè)面造型元素主要包括側(cè)面輪廓線(xiàn)(引擎蓋、頂棚)、B 柱、側(cè)窗形狀、車(chē)肩、翼子板等。次要元素為前后車(chē)燈、裙線(xiàn)、車(chē)把手、保險(xiǎn)杠,如圖1 所示。由于前后車(chē)燈、車(chē)把手、保險(xiǎn)杠在側(cè)面的造型很小而且分布在視線(xiàn)的兩端,不容易被注視,因此,成為次要特征,所以在后續(xù)研究中只提取主要造型特色進(jìn)行分析。
運(yùn)用形態(tài)分析法將初步歸納的9 款新能源汽車(chē)側(cè)面造型分為6 個(gè)相互獨(dú)立的元素項(xiàng),每個(gè)元素項(xiàng)再細(xì)分為多個(gè)設(shè)計(jì)要素,即類(lèi)目,如表1所示。將9 個(gè)汽車(chē)樣本按照表1 的造型元素進(jìn)行歸類(lèi)分析得到表2 汽車(chē)樣本歸類(lèi)。
(二)感性評(píng)價(jià)收集與提煉:通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、汽車(chē)造型類(lèi)書(shū)籍、汽車(chē)類(lèi)雜志報(bào)刊、用戶(hù)訪談、設(shè)計(jì)師頭腦風(fēng)暴等途徑大量收集有關(guān)新能源汽車(chē)側(cè)面造型感性評(píng)價(jià)的詞匯共102 個(gè)建立汽車(chē)側(cè)面感性評(píng)價(jià)詞匯庫(kù)。對(duì)汽車(chē)側(cè)面感性評(píng)價(jià)詞匯庫(kù)的詞匯按照語(yǔ)義相近程度進(jìn)行分類(lèi),提煉描述恰當(dāng)、含義豐富的詞匯。通過(guò)上述步驟得到25 個(gè)汽車(chē)側(cè)面感性詞匯,將這25 個(gè)感性詞匯制成調(diào)查問(wèn)卷,然后,邀請(qǐng)被試選取5 個(gè)最能表達(dá)汽車(chē)側(cè)面造型的感性詞匯。最終收集到有效問(wèn)卷235 份,采用theta 系數(shù)對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行信度分析,theta 系數(shù)值為0.701,因而說(shuō)明研究數(shù)據(jù)信度質(zhì)量良好,調(diào)查問(wèn)卷能夠較好地反映用戶(hù)對(duì)新能源汽車(chē)側(cè)面造型的感性認(rèn)識(shí),最終感性評(píng)價(jià)詞匯頻數(shù)排序前五的詞匯是時(shí)尚的、科技的、年輕的、流暢的和簡(jiǎn)約的。
(三)基于語(yǔ)義差分法建立調(diào)查問(wèn)卷:根據(jù)新能源汽車(chē)側(cè)面造型研究的需要和前文對(duì)感性評(píng)價(jià)詞匯、汽車(chē)樣本的提煉,為時(shí)尚的、科技的、年輕的、流暢的和簡(jiǎn)約的5 個(gè)感性詞匯設(shè)置反義詞匯配對(duì):時(shí)尚的—保守的、科技的—傳統(tǒng)的、年輕的—成熟的、流暢的—靜止的、簡(jiǎn)約的—華麗的。本研究問(wèn)卷的每組詞語(yǔ)分為7 個(gè)等級(jí),中間值為0,越往兩端數(shù)值的絕對(duì)值逐漸增加,感性意象越接近左側(cè)語(yǔ)義數(shù)值越接近3,感性意象越接近右側(cè)語(yǔ)義數(shù)值越接近-3,讓被試能明顯感受到語(yǔ)義與數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
將新能源汽車(chē)側(cè)面造型感性語(yǔ)義調(diào)查問(wèn)卷通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)放,共收集到有效問(wèn)卷379 份,使用SPSS.21 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先,對(duì)問(wèn)卷數(shù)據(jù)進(jìn)行信度和效度分析,確定問(wèn)卷數(shù)據(jù)的有效性,Cronbachα 信度系數(shù)為0.934,高于0.7;使用KMO 和 Bartlett 檢驗(yàn)進(jìn)行效度驗(yàn)證,KMO 值為0.661,介于0.6 ~ 0.7 之間,信度和效度檢驗(yàn)綜合說(shuō)明問(wèn)卷質(zhì)量較高,數(shù)據(jù)結(jié)果科學(xué)可靠,9 個(gè)汽車(chē)樣本計(jì)算平均得分如表3 所示。
(四)數(shù)據(jù)分析:研究采用多元回歸對(duì)9 個(gè)汽車(chē)樣本得分進(jìn)行分析,多元回歸分析的正規(guī)化格式是將設(shè)計(jì)因子形態(tài)依據(jù)實(shí)驗(yàn)樣本具備形態(tài)要素者定義為1,不具備者定義為0,進(jìn)行轉(zhuǎn)換后和樣本感性語(yǔ)義評(píng)價(jià)的均值進(jìn)行回歸分析。研究以樣本造型元素的類(lèi)目為自變量,以造型感性評(píng)價(jià)指標(biāo)作為因變量,確定造型感性意象多元回歸模型為:
Y=βA1*A1+βA2*A2+βA3*A3+βB1*B1+βB2*B2+βC1*C1+βC2*C2+βC3*C3+βD1*D1+βD2*D2+βD3*D3+βE1*E1+βE2*E2+βE3*E3+βE4*E4+βF1*F1+βF2*F2+βF3*F3+α
式中Y 為造型感性評(píng)價(jià)指標(biāo)值;Ai,Bi,Ci,Di,Ei,F(xiàn)i 為造型元素類(lèi)目;βAi 為每個(gè)變量的得分;α 為常數(shù)項(xiàng)。
利用上述模型對(duì)表3 的得分進(jìn)行多元回歸分析,偏相關(guān)系數(shù)值的大小表現(xiàn)了該造型元素對(duì)感性評(píng)價(jià)的重要性,即偏相關(guān)系數(shù)越大該元素越能影響感性評(píng)價(jià)。要素得分表現(xiàn)了該造型類(lèi)目對(duì)感性評(píng)價(jià)的影響大小,正值越大越接近左邊的感性評(píng)價(jià),負(fù)值的絕對(duì)值越大越接近右邊的評(píng)價(jià)[13]。
三、結(jié)果與討論
多元回歸模型分析結(jié)果如表4 所示。由表4 可知對(duì)新能源汽車(chē)側(cè)面造型科技感影響較大的是側(cè)窗形狀(r1=0.557)和引擎蓋(r2=0.498),其中D2 半圓過(guò)渡型側(cè)窗(βD2=1.561)和A2 過(guò)渡型引擎蓋(βA2=1.678)兩種造型類(lèi)目能明顯增強(qiáng)車(chē)身科技感,原因在于汽車(chē)為水平方向運(yùn)動(dòng),與半圓過(guò)渡型側(cè)窗和過(guò)渡型引擎蓋的流線(xiàn)型造型比較契合,能夠給人帶來(lái)科技、速度、未來(lái)等感受;此外,E1 長(zhǎng)直線(xiàn)車(chē)肩要素得分小于0(βE1=-0.863),說(shuō)明該造型特征會(huì)減弱汽車(chē)科技感表現(xiàn),在汽車(chē)設(shè)計(jì)中需額外關(guān)注;在引擎蓋特征中A2 過(guò)渡型引擎蓋(βA2=1.678)科技感得分明顯大于A1 折線(xiàn)型引擎蓋(βA1=0.170)和A3 完全流線(xiàn)型引擎蓋(βA3=0.827),在頂棚和側(cè)窗形狀也存在相同現(xiàn)象,說(shuō)明與直線(xiàn)和完全流線(xiàn)形態(tài)相比,過(guò)渡形態(tài)更能體現(xiàn)科技感。因此,在汽車(chē)科技感造型設(shè)計(jì)中,不能憑經(jīng)驗(yàn)大量使用完全流線(xiàn)型造型,還需要根據(jù)汽車(chē)造型部位不同具體分析,用數(shù)據(jù)輔助設(shè)計(jì)決策。
同理分析其他四對(duì)感性評(píng)價(jià)的偏相關(guān)系數(shù)ri,對(duì)新能源汽車(chē)側(cè)面造型時(shí)尚感影響較大的是D2 半圓過(guò)渡型側(cè)窗(βD2=1.741)和A2 過(guò)渡型引擎蓋(βA2=1.378);對(duì)汽車(chē)側(cè)面造型年輕感影響較大的是A2 過(guò)渡型引擎蓋(βA2=1.475)、D2 半圓過(guò)渡型側(cè)窗(βD2=1.591)和C2 過(guò)渡型頂棚(βC2=1.514);對(duì)側(cè)面造型流暢感影響較大的是E3 短曲線(xiàn)車(chē)肩(βE3=1.681)、D2 半圓過(guò)渡型側(cè)窗(βD2=1.361)和C2 過(guò)渡型頂棚(βC2=1.369);側(cè)面造型簡(jiǎn)約感的設(shè)計(jì)類(lèi)目要素得分不存在顯著差異,說(shuō)明不同的設(shè)計(jì)元素對(duì)簡(jiǎn)約感的影響程度相似。
四、新能源汽車(chē)感性造型設(shè)計(jì)方法
(一)過(guò)渡型引擎蓋設(shè)計(jì):引擎蓋主要包含前保險(xiǎn)杠、引擎蓋和前擋風(fēng)玻璃,是汽車(chē)側(cè)面造型主要影響元素,目前,引擎蓋造型可以歸納為折線(xiàn)型、過(guò)渡型和完全流線(xiàn)型3 種類(lèi)型,如圖2 所示。而過(guò)渡型引擎蓋設(shè)計(jì)能夠帶來(lái)科技感、時(shí)尚感和年輕感的視覺(jué)體驗(yàn),主要表現(xiàn)在前保險(xiǎn)杠與引擎蓋前端的過(guò)渡型圓角設(shè)計(jì)、引擎蓋與前擋風(fēng)玻璃的過(guò)渡型圓角設(shè)計(jì)以及引擎蓋自身的過(guò)渡型設(shè)計(jì)。
(二)過(guò)渡型頂棚設(shè)計(jì):過(guò)渡型頂棚是汽車(chē)側(cè)面造型上部主要影響因素,常見(jiàn)3 種頂棚設(shè)計(jì)包括折線(xiàn)型頂棚、過(guò)渡型頂棚和完全流線(xiàn)型頂棚,如圖3 所示。過(guò)渡型頂棚設(shè)計(jì)能夠帶來(lái)年輕感和流暢感的視覺(jué)體驗(yàn),主要表現(xiàn)為前擋風(fēng)玻璃和頂棚的過(guò)渡圓角設(shè)計(jì)、后車(chē)窗與頂棚的過(guò)渡圓角設(shè)計(jì)以及頂棚自身的過(guò)渡型弧度曲線(xiàn)。
(三)半圓過(guò)渡型側(cè)窗設(shè)計(jì):半圓過(guò)渡型側(cè)窗是汽車(chē)側(cè)面造型中上部主要影響因素,也是側(cè)面的主要造型元素,常見(jiàn)3 種側(cè)窗為折線(xiàn)梯形側(cè)窗、半圓過(guò)渡型側(cè)窗和弧形側(cè)窗,如圖4 所示。半圓過(guò)渡型側(cè)窗能夠帶來(lái)科技感、時(shí)尚感、年輕感、流暢感的視覺(jué)體驗(yàn),主要表現(xiàn)在車(chē)窗上沿與左右邊的過(guò)渡型圓角設(shè)計(jì),以及車(chē)窗上沿自身的弧度造型。
(四)短曲型車(chē)肩設(shè)計(jì):車(chē)肩線(xiàn)是汽車(chē)側(cè)面中部主要造型元素,也是汽車(chē)動(dòng)感的主要設(shè)計(jì)表現(xiàn)元素,市面上現(xiàn)有汽車(chē)車(chē)肩線(xiàn)可以歸納為4種類(lèi)型,分別為長(zhǎng)直線(xiàn)車(chē)肩、長(zhǎng)曲線(xiàn)車(chē)肩、短曲線(xiàn)車(chē)肩以及直線(xiàn)加折線(xiàn)車(chē)肩,如圖5 所示。而短曲線(xiàn)車(chē)肩能夠帶來(lái)流暢感的視覺(jué)體驗(yàn),短曲線(xiàn)的長(zhǎng)度大概為后視鏡到車(chē)后門(mén)把手位置長(zhǎng)度,并帶有一定的弧度曲線(xiàn)。
結(jié)論
不同造型元素能產(chǎn)生不同的感性意象,且對(duì)感性意象的影響程度不同。根據(jù)多元回歸模型得出結(jié)論,汽車(chē)側(cè)面造型感性意象主要影響要素為引擎蓋、頂棚、側(cè)窗形狀和車(chē)肩,而B(niǎo) 柱和翼子板對(duì)側(cè)面造型的感性意象影響不顯著;側(cè)窗形狀為影響汽車(chē)感性意象的主要設(shè)計(jì)要素,其次為引擎蓋主要影響汽車(chē)科技感、時(shí)尚感和年輕感的表現(xiàn),頂棚主要影響年輕感和流暢感,而車(chē)肩僅影響流暢感;在各設(shè)計(jì)要素中,過(guò)渡型造型是影響新能源汽車(chē)側(cè)面造型感性意象表現(xiàn)的主要特征,在后期汽車(chē)設(shè)計(jì)中應(yīng)更多關(guān)注這類(lèi)造型對(duì)汽車(chē)感性意象的影響,幫助企業(yè)精準(zhǔn)對(duì)標(biāo)用戶(hù)感性需求,提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
項(xiàng)目基金:中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目 項(xiàng)目編號(hào):2572019BF07
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