O&O：用于设计和快速原型制作嗅觉界面的DIY工具包

文献标题

O&O: A DIY toolkit for designing and rapid prototyping olfactory interfaces

文献信息

• 主题领域: 交互技术与快速原型设计，重点在嗅觉界面领域
• 关键词: 嗅觉界面, 嗅觉显示, 纸板工具包, 设计思维, 快速原型

研究背景与问题

• 问题与挑战:
  • 当前嗅觉界面的构建需要较高的设计专业知识和工程努力。
  • 缺乏能够减轻设计复杂性的方便工具，这阻碍了研究与创新。
  • 商业嗅觉显示设备不易获得，且往往价格昂贵，种类有限，不支持自由修改。
  • 开源社区在嗅觉界面领域较少，许多研究缺乏详细的设计指南，难以为新手和研究者提供复制与改进的依据。
• 重要性:
  • 嗅觉本能上能唤起情感、记忆，还可以影响行为及认知，加强嗅觉与人机交互 (HCI) 的结合有潜力创造新应用。
• 研究动机:
  • 设计一套开源、低门槛的工具包，降低构建嗅觉界面的技术门槛，吸引更多用户进入该领域。
  • 为交互设计的研究者和不同学科的普通用户提供实验创造空间。

解决方案

• 方法与工具:
  • 本文提出了一个名为 O&O（Open-source & Olfaction）的嗅觉交互 DIY 工具包，主要包含：
    1. 气味生成组件: 提供多种电子模块，可支持三类气味蒸发技术（超声雾化、加热、风扇或气泵）。
    2. 模块构造组件: 用于组装可变功能结构的卡片模块。
    3. 设计手册: 基于设计思维框架引导用户从动机设计到原型构建的全过程。
• 创新点:
  • 提供了低成本的开源解决方案。
  • 将传统复杂的硬件开发简化为模块化可插拔设计。
  • 整合设计手册帮助非专业用户逐步实现创新嗅觉界面。
• 实施步骤与技术:
  • 提供液体、固体与粉末等多种气味源的支持，辅以模组化设计适配不同的交互场景。
  • 针对每一种模块设计详细指导，用用户友好的硬件与软件接口（例如 Arduino）。
  • 探索嗅觉体验的空间与时间特性设计。

研究成果

• 主要成果:
  • 提出了一套面向初学者友好的嗅觉界面设计与快速原型开发工具。
  • 工具包展示了五种示例设计，包括香气面罩、嗅觉通知手表等，验证了工具包的可用性和多样性。
  • 在正式研讨会和 DIY 活动中，19位参与者和4位单独试验者顺利完成了从未接触过嗅觉界面的快速构建过程。
• 优点:
  • 降低了嗅觉界面开发的技术门槛。
  • 打开嗅觉交互的大众化尝试，促进不同学科学者参与。
  • 多模块化设计具备扩展性和良好的灵活性。
• 实验与评估:
  • 研讨会实验: 参与者设计了功能多样的6项嗅觉原型（如“嗅觉化钢琴”等）。评分上工具包总体评价为4.1/5，显示了它能够高效帮助快速构建嗅觉界面。
  • DIY 单独实验: 较长的独立实验时间帮助参与者设计了更复杂的作品，包括基于游戏或情绪的嗅觉显示设备，进一步证明了工具的适应能力。
• 局限性:
  1. 某些模块和功能尚未充分被使用（如温控模块）。
  2. DIY 过程中，传统纸板易受损且可能吸附气味，长久使用方面有所限制。
  3. 非程序员用户的硬件编程难度仍需进一步降低。
• 未来方向:
  • 优化硬件与软件，使之更加易用：
    • 开发图形化编程软件，简化非专业用户的开发体验。
    • 提供更多原型构建视频教程与应用案例。
  • 探索替代纸板的材料，例如发泡板、更轻便的黏土、织物等。
  • 在 STEM 教育中推广，帮助年轻人学习气味相关知识。