感受颜色：探究3D形状、颜色和情感之间的跨模式对应关系

文献标题

Feeling Colours: Crossmodal Correspondences Between Tangible 3D Objects, Colours and Emotions

文献信息

• 主题领域: 人机交互 (HCI)，跨模态感知，情感研究
• 关键词: 多感官交互, 跨模态对应, 颜色, 触觉, 情绪, 三维打印, Bouba/Kiki效应

研究背景与问题

• 发现的问题或挑战: 当前人机交互(HCI)逐渐融合更多感官，但很少有研究系统性地分析如何利用跨模态对应(CCs)来设计多感官交互体验，特别是在非视觉或听觉的感官上，例如触觉。传统跨模态对应研究通常集中在二维形状，而复杂的三维形状及其与颜色和情绪的关系尚未充分探索。
• 问题的重要性: 理解感官之间的关系及其如何共同影响用户的情感解释和感受至关重要。这将为设计更丰富和具有沉浸感的互动技术提供启示。
• 研究动机与相关工作:
  • 多感官体验在认知科学和HCI中的潜力未被充分挖掘。
  • Bouba/Kiki效应（将圆形与舒缓声音关联，将尖锐形状与激烈声音关联）已广泛应用于二维视觉，但其在三维触觉领域的表现和潜在设计原则仍存不确定性。
  • 确定复杂三维物体特性如何激发特定的视觉和情感反应，对丰富设计空间及提升用户体验至关重要。

解决方案

• 提出的解决方案: 提出一种设计框架，通过实验证实触觉（3D形状）、颜色与情绪之间的跨模态关系：
  • 使用基于Bouba/Kiki效应设计的3D打印对象探索对象的触觉特性（复杂度和尖锐度）与颜色（色调和亮度）及情绪（愉悦度、唤醒度、自控力）之间的对应关系。
  • 量化触觉对颜色和情绪的映射关系，提出一个设计空间模型。
• 创新点:
  • 将二维视觉感知扩展到三维触觉，并结合视觉颜色及情感研究。
  • 提供基于内部一致性的跨模态测量方法以提高对应关系评估的可信度。
  • 跨传统视觉研究的限制，探索更自然的触觉交互情境（主动触觉探索）。

研究方法

实验概述

• 参与者: 30名正常视力的成年人（均为右手探索物体）。
• 实验任务:
  • 颜色与触觉关联任务: 评估触觉和颜色（色调及亮度）之间的关联。
  • 情绪与触觉关联任务: 测试3D形状与愉悦度、唤醒度、自控力之间的关系。
• 设备与材料: 自制的物体旋转装置与18个3D打印的Bouba/Kiki形状（变化于尖锐度和复杂度）。
• 数据收集与分析方法:
  • Chi-Square卡方检验用于颜色评估。
  • 二因子方差分析(ANOVA)及趋势分析用于情绪评分评估。
  • 定性数据分析结合主题分析提取参与者的关联策略。

研究成果

• 具体成果:
  • 颜色与触觉关联:
    • 圆形且简单的物体强烈关联蓝色，高亮度；
    • 尖锐且复杂的物体关联红色与低亮度。
  • 情绪与触觉关联:
    • 圆形物体更具愉悦感、控制感且使用户感到平静；
    • 尖锐物体更易激发唤醒感，且愉悦度及控制感较低。
  • 定性结果显示，参与者通过几何特征、日常物品联想及愉悦感作为主要策略进行关联。
• 对比优势:
  • 实证证实三维物体的触觉特性与二维视觉刺激的跨模态对应存在显著差异。例如，圆形和蓝色之间的关联在触觉和视觉中被表现为不同路径。
  • 提出跨模态过渡特性，揭示物体特征不仅在感知领域内连通，还可通过物理特性与情感维度做过渡。
• 局限性:
  • 样本量较小，参与者背景受限于单一机构。
  • 未同时系统探讨颜色与情绪之间的联合效应。
• 未来方向:
  • 扩大研究样本规模并提升样本多样性以提高结果的普适性。
  • 探索触觉和颜色对情绪的组合效应并验证设计空间模型的适用性。
  • 研究用户如何在不同交互背景中系统或直觉使用跨模态对应。

设计空间与应用

• 提出一个系统化的设计框架，将触觉形状的复杂度和尖锐度与视觉颜色（色调和亮度）及情绪类别（愉悦度、唤醒度、自控力）结合，形成设计目标和推荐。例如：
  • 圆形/低复杂度物体+高亮度/蓝色 = 平静/愉悦/控制感。
  • 尖锐/高复杂度物体+低亮度/红色 = 唤醒/不愉悦/失控感。
• 潜在应用:
  • 多感官叙事领域，例如用于提高虚拟现实中的临场感或教育领域的情感学习体验。
  • 无障碍技术设计领域，例如帮助有不同感官需求的用户完成交互。
  • 创意互动设备，例如通过触觉和颜色融合提供情感触发功能。

结论

本文通过"Bouba/Kiki"跨模态效应首次系统探索三维可触物体与视觉颜色及情感之间的对应关系，初步构建了基于触觉、视觉及情感维度的设计空间。研究成果为设计更加生动、引人入胜的多感官交互技术提供了理论支持，并提出了多个未来研究及应用方向。