柔软，却令人满意：探索可变形形状与颜色和情感之间的跨模式对应关系

文献标题

Squishy, Yet Satisfying: Exploring Deformable Shapes’ Cross-Modal Correspondences with Colours and Emotions

文献信息

• 主题领域: 人机交互设计（HCI），研究可变形形状与颜色和情感的跨模态关联
• 关键词: 可变形, 形状, 颜色, 情感, 跨模态对应, 力, 触觉, 视觉-触觉, 仅触觉

研究背景与问题

• 研究背景:
  • 可变形和形状可变接口通过物理交互丰富了计算设备的交互方式，但目前缺乏连接这些形状固有属性与人类认知感知的基础性设计原则。
  • 跨模态对应 (Cross-modal Correspondence, CC) 现象揭示了人脑如何整合多感官信息，且已从神经科学和心理学研究拓展至 HCI，引导设计师在视觉与触觉模态中结合情感体验。
• 主要问题:
  • 使用者如何将不同刚度和角度的可变形形状与颜色和情感相对应？
  • 视觉上下文是否会影响人们对这些形状的感知？
• 研究动机与问题:
  • 提出用 CC 测量用户感知的设计原则：通过与颜色和情感的交互理解源自视觉与触觉的设计驱动力。
  • 提出研究问题：
    • RQ1: 人们如何与不同刚度的可变形形状交互，且如何赋予这些形状情感和颜色关联？
    • RQ2: 当不能通过目视观察时，这种情感和颜色的关联是否会改变？

解决方案

• 研究方案:
  • 通过用户实验测量形状、刚度和可见性在视觉-触觉（visuo-tactile）和仅触觉（tactile-only）条件下对颜色和情感关联的影响。使用旨在模拟用户按压交互的物理形状（包括柔软、中等和硬刚度）。
  • 实验对象: 52 名参与者，分别与 24 件物理形状互动。
  • 情感测量工具: 使用愉悦-唤醒-支配 (Pleasure-Arousal-Dominance, PAD) 模型。
  • 创新点:
    1. 首次分析刚度和角度特性在视觉-触觉与仅触觉条件下一致性关联的影响。
    2. 提出界面设计指南，解答不同的感官刺激如何映射到人的认知和情感。

实验实施与关键技术

1. 实验材料: 开发包含柔软性（Soft）、中等硬度（Medium）、和高硬度（Hard）的四种形状（Curve、Sinuous、Emerge 和 Porous）。
2. 测试任务:
   • 颜色任务：参与者通过视觉和触觉的交互选择颜色。
   • 情感任务：参与者根据触觉体验报告愉悦、唤醒和控制的程度。
3. 技术手段:
   • 3D 打印模具与硅胶浇铸形成实验材料。
   • 使用压感器记录实验中的用户交互力度。
   • 数据分析包括方差分析 (ANOVA) 和定性分析方法。

研究成果

• 主要发现:

  1. 颜色关联: 柔软形状倾向于冷颜色（绿、蓝）和高亮度；硬形状倾向于暖颜色（红）和低亮度。
  2. 情感关联:
     • 柔软圆形有较高的愉悦感，而尖锐硬形状引发不愉悦。
     • 圆形形状具有高控制感，而尖形增加不稳定感。
     • 尖形形状激发较高兴奋感，圆形则较为平静。
  3. 视觉条件: 不论是否能看到形状，用户的颜色和情感关联一致。
  4. 力学分析: 用户在眼睛无法看到形状时倾向于按压更用力。

• 设计指导:

  • 合理运用柔软性的形状和颜色搭配鼓励更多直观交互，如使用冷色调与圆形柔软组件设计让用户感到愉悦。
  • 利用尖锐的“危险”形状增加动态紧张或警告提示，比如硬红形状。
  • 在视觉和触觉中一致使用可形变界面元素，特别适合像压力感知按钮、医疗或安全设备中的应用。

• 局限性与未来研究方向:

  1. 没有在实际交互场景中应用，实验的生态效度需要进一步验证。
  2. 尚未包含动态形状的跨模态关联研究。
  3. 可结合生物测量手段研究刺激是否直接促进情感唤起。