第3章 技术发展.ppt

ProductDesignCreativityandTechnologyDevelopment 产品设计创意与技术开发 人民邮电出版社 普通高等教育艺术类 十二五 规划教材 厉向东彭韧编著 目录 Contents 3 1技术的力量 3 2技术发展的创意需求 3 3技术发展的需求演变 创意与技术融合篇 第3章技术发展 3 4技术发展中的创意实现 第3章技术发展 从单纯用户的角度来看 或许只要简单地接受并使用技术就可以了 但是从设计师特别是工程师的角度来看 理解技术是什么 如何形成 然后对设计创意施加影响是一种必需的 强烈的需求 因此 本章从技术发展的角度解释如何对设计创意进行融合并施加影响 下面列举的几个技术发展的案例很好地展示了动态变化的技术在设计创意中潜在的广泛应用的可能性 3 1 1技术发展案例 人脸识别技术1 技术的发展背景早在1964年 包括WoodyBledsoe HelenChanWolf和CharlesBisson在内的人脸识别技术的先驱者就开始研究利用计算机技术来识别人类的脸部特征 虽然当时受限于项目资助的保密要求没能公开大量研究成果 但是他们的研究成果已经将人脸识别技术的问题转换为从大量的图片集合中提取符合要求的特征图片 见图3 1 3 1技术的力量 图3 1基于特征的人脸识别技术 2 载入画笔样式 2 技术的发展现状人脸识别技术同时展现了两个独特的传统检测技术所不具备的特点 1 一个是自然的检测 即通过摄像头捕捉用户人脸图像并对其人脸特征进行识别的过程并不是侵入性的 甚至可以在人们毫无知觉的情况下完成 例如 部署在纽约街头的高清摄像头可以同时捕捉并处理上千人的脸部图像而行人对此毫无知觉 2 一个是人脸识别技术可以用于识别人类个体间的生物特征 这是一种非常自然的方式 因为人类也是利用视觉上对人脸的识别来区别和确认身份的 并且人脸识别技术还有充分的兼容性来结合使用其他检测方法 例如巩膜 指纹还有语音识别等 3 技术的创意应用人脸识别技术的应用较多 其主要包括 门禁系统 见图3 2 摄像监视系统 见图3 3 网络应用 考勤系统 见图3 4 数码照相机系统 见图3 5 智能手机 见图3 6 等 图3 2门禁系统的人脸识别应用 图3 3监视系统的人脸识别应用 图3 4考勤系统上的人脸识别应用 图3 5数码相机上的人脸识别应用 图3 6智能手机上的人脸识别应用 3 1 2技术发展案例 Kinect深度检测技术1 技术的发展背景传统的网络摄像头由于其成像原理的限制无法对空间物体的深度进行探测 其必须依赖于其他的综合成像技术 例如多摄像头配合形成的空间定位校准后的检测 见图3 7 TimeofFrame TOF 摄像机的检测 见图3 8 Kinect之类利用隐形红外标记投影来识别距离的检测 见图3 9 图3 7基于双摄像头的深度检测 图3 8基于TOF摄像头的深度检测 图3 9Kinect深度检测相机 2 技术的发展现状Kinect最初是微软公司的一款能够检测体感姿态的设备 主要针对的是Xbox的空间感游戏 如今的Kinect摄像头已经结合了激光编码投射 CMOS感光芯片及对红外光敏感的红外感光芯片 在此基础上形成了三项突出的功能 深度识别 人体骨骼追踪 语音识别技术 见图3 10 图3 10Kinect的核心功能 3 技术的创意应用作为一种优良的自然交互技术 Kinect可以有效地通过娱乐的方式化解教育中的一些问题 例如心理压力的发泄 娱乐方式的教学 锻炼身体协调能力的身体姿态控制等 国内外前沿研究甚至开始利用Kinect来帮助残疾儿童完成阅读和写作任务 由于对身体姿态及其深度信息的敏感 Kinect系统的反应对于刺激学习的效果有非常积极的作用 3 1 3技术发展案例 脑机交互技术1 技术的发展背景迄今为止 对于脑机交互技术的研究已经将近半个世纪 20世纪70年代即兴起了对脑电波信号的理解的研究 到90年代中期 从实验中获得的成果已经飞快增长 以至于应用于人体的早期植入式和非侵入式的各种脑电波检测设备被设计和制造出来 见图3 11 如今 脑机交互技术的发展很快就超出了损伤恢复的范畴 随着脑电波检测技术的日益精湛以及各种信号解读技术的提高 前沿的研究人员相信可以通过解读脑电波信号的技术来实现更精确的自然交互方式 图3 11脑机交互技术 2 技术的发展现状到目前为止 脑机交互技术的发展已经形成了三种界限清晰的设备类型 1 第一种是侵入型的脑机交互技术 即通过植入电极到大脑皮层的相关功能区域来进行脑电波信号的捕获或者释放 2 第二种脑电交互技术主要在对大脑皮层的入侵性上做了改进 形成了半入侵的脑机交互技术 3 最后一种脑机交互技术是侵入式的 图3 12EcoG脑机交互技术 3 技术的创意应用脑机交互技术在当今交互技术当中是最接近科幻技术的 到目前为止 已经有多家公司尝试对脑机交互技术进行商业化 并推出了针对性的应用系统 包括基于脑机接口的游戏和专业的脑电信号采集设备 例如Emotive公司的脑电头套 见图3 13 图3 13Emotive公司的脑电设备 Cybernetics公司主要针对脑机技术中的神经技术为脑机设备生产电极 NeuralSignals公司则生产脑机接口设备并配套设计使用蛋白质包裹的玻璃锥的微电机阵列 用以提升电极和神经元之间的信号耦合质量 前沿的脑机交互技术公司还包括已经在实验中帮助多位失明病人恢复初级视觉的WilliamDobelle创建的公司 Macrotellect公司则生产消费级别的脑机接口可穿戴设备Brainlink 用于提高在娱乐 教育及健康等方面的交互体验 可以想象 脑机交互技术的市场规模巨大 并且在未来很长一段时间内仍将持续增长 3 2技术发展的创意需求 3 2 1技术的创意基础前面的章节中提到技术需要创意 创意选择技术 因此 技术的创意基础很大程度上可以理解为利用技术完成具体的设计创意的过程中所需要满足的基本条件 其中包括前面的比喻中提及的技术 语言的组织规则 换言之 技术的创意基础所关注的问题是供技术实现参考的设计创意的 语法 从何而来 有哪些 图3 14温度计技术的设计经验参考 图3 15咖啡壶技术的设计经验参考 图3 16材料技术的随机混合有时能产生良好的设计 1 历史记录 3 2 2技术的创意要求对基础之上的技术实现过程提出差异化的要求 这些要求具体表现在以下几个方面 1 技术的组合与结构2 技术的模块化3 技术的未来构建与深化 3 3技术发展的需求演变 3 3 1创意过程中的技术演变一般而言 人们认为设计创意在其产生的过程中会经历多轮反复 从而能够在最后得出符合预期并且具备预期价值的设计创意 这种从设计师的视角出发的观点肯定了设计创意的演变过程和作用 但是 同时需要指出的是 从完整的创意产品的开发周期来看 设计创意并非是一旦产生就一成不变的 以前文中的英国DYSON公司的创意吸尘器设计为例 对于DYSON的圆筒式真空吸尘器而言 针对同样的设计创意 其对技术进行了创新 引入了喷气引擎和汽车发动机的涡轮技术 进一步加大真空抽气的能力 并取消了集尘袋的设计 从而在技术上避免了集尘袋的堵塞带来的吸力下降问题 见图3 18 图3 17传统带集尘袋的真空吸尘器设计 在圆筒式真空吸尘器的基础上 DYSON的吸尘器在供电电源和便携性两方面进行了新的改进 见图3 19 在某种程度上 这种技术的调整是与设计创意的优化同步进行的 但是从技术发展的角度看 需要承认技术能力的不断演进是促成这种创意优化的主要动力 图3 18DYSON的喷气引擎圆筒式真空吸尘器 图3 19DYSON的无绳吸尘器 针对同一个设计创意 利用不同技术路线可实现不同的产品设计 如果要寻找具有更加强烈对比的案例 头部按摩器的设计创意是典型的一个 基于传统技术的按摩器设计 见图3 20 与新的技术条件下的设计创意 见图3 21 有着非常明显的对比效果 图3 20传统头部按摩器的设计 图3 21自动头部按摩器的创新设计 3 3 2技术路线中的创意演变前面提到 在瞄准一个设计创意的实现过程中 技术不断发展变化从而影响最终的产品设计 相反地 在采用一种固定的技术方案之后 技术对设计创意的发展演进也有同样的作用 典型的案例是信息技术与互联网技术条件下的移动应用创意与开发 以针对移动平台上的笔记应用为例 仅仅在苹果应用商店上搜索相同功能的应用 就能找出几百款之多 例如印象笔记 Onenote和WIZ 见图3 22 图3 22应用了相似技术的不同笔记应用开发 3 4技术发展中的创意实现 美国凯尔顿调查公司为欧特克 Autodesk 公司做了一项关于产品使用印象的调查 结果发现 在接受调查的10个美国人中就有7个人能非常迅速地回忆起他们最后一次看到的让他们非常想要的产品 而这种回忆的主要原因就是设计创意 3 4 1技术实现过程中的反馈技术对于以上这部分用户而言并没有渗透重要的影响力 相反地 技术在应用的过程中所暴露出来的种种问题却被无一例外地抓住并放大化了 技术实现过程中的额外的反馈包括对抽象技术概念的总结 提供对技术的体验及鼓励用户对技术的未来可能性进行想象 3 4 2技术实现后的反馈技术实现后的反馈主要指的是设计创意在经过技术开发并完成之后 向用户表明设计创意在解决问题的方法上及所采用的技术上的价值 需要指出的是 除了要对正常技术实现后的反馈进行收集外 对于错误反馈的收集同样重要 例如在搜索引擎中常见的错误输入纠正就