基于设计一致性原则的3D打印机造型研究

曹惟思+李刚

摘要：本文运用设计交互一致性原则，对3D打印机的造型进行深入研究，提出了基于用户体验的一致性原则的交互方式，探讨了3D打印机外观造型的设计方法，即在设计目标、产品外观、用户行为三方面具体分析，并通过建立新的模型列举验证，验证了设计一致性原则在3D打印机外观上的可行性。

关键词：3D打印；设计一致性原则；用户体验；外观设计；创新设计

0引言

交互设计是实现人与产品之间的互动，创造出便于使用的学习方式。同时它也实现了人一机相处的一种新的行为模式。交互一致性原则作为交互设计原则的一个分支点，它包含设计目标一致、外观一致、行为一致三部分。本文通过分析stratasys公司的3D打印机的造型，研究了其3D打印机造型的局限性，以交互一致性原则在3D打印机形态中的运用为例，设计了一种新的外观。

1设计一致性原则的概念

交互设计一ID，由IDE0公司创始人之一比尔·摩格理吉提出。研究表明，大多数用户在使用一款新产品时会遇到各种问题，其原因是设计师在设计一款产品时容易受到惯性思维的影响，难以保证用户与产品之间的设计一致性。设计师在设计产品时只有要在交互设计的原则指导下进行，才能完成良好的设计创作。

李洁雪在《多终端产品移植中的一致性设计与研究》一文中探讨了一致性原则从网页端到手机端的运用，主要从视觉和交互一致性两方面重点作了说明，并在在学校图书馆APP中实践运用。因为移动端与手机平台的差距较大，加上APP手机端的页面较多，难以达到交互一致性原则中的行为一致性原则；华晓清的《论网站页面的一致性原则》中只在页面布局、页面颜色搭配、导航栏的分布、页面标准元素功能四个方面进行论述，忽视了用户在操作页面的行为保持一致性：贺华洲的《商务休闲男装品牌个性与产品风格一致性设计研究》中把握了男装品牌单个与整个风格的一致性，用户在穿戴不同款式的品牌服装时应使用同样的行为方式没有把握到位。

2现有3D打印机造型设计具体设计一致性局限性

3D打印机的设计目标有很多种类，我们可以采用5W2H中的5W则来列举一种情况说明（如表1），Who-从未接触过3D打印机，第一次使用3D打印机的初级用户：What-在3D打印机外观上做减法，使用户使用起来更加舒适，以3D打印机外壳为目标造型：Where-用户直接与3D打印机接触的部分，即3D打印机外壳操作屏幕按键为目标；When-用户在已设的时间内打印出自己所需要的产品，，缩短用户的目标时间；Why-为了使用户在初次使用3D打印机时用既定的时间打印出自己需要的产品，即目标原因。这一系列的事件始终围绕着目标一致性展开：外观一致性体现在系列3D打印机的外观上：3D打印机不会成单个出现，而是被设计成各种系列。

美国3D打印市场龙头企业一Stratasys公司旗下的3D打印机分别有理念系列、设计系列、生产系列、牙科系列这四大系列。

理念系列下面有Mojo、uPrint SE、uPrint SE Plus三款产品。理念系列的3D打印机设计目标是降低成本，节省公司的资金投入。从外观上看理念系列的3D打印机除了在主色调保持一致外，在个体上没有突出系列的感觉；Mojo、uPrint SE、uPrint SE Plus三款产品虽是一个系列，但是却没有衍生出一致的产品基因，产品尺寸、比例上差别较大。

设计系列3D打印机的设计目标一致性体现在能够快速地缩短设计周期和开发周期、消费者能根据自己的目标一在自己家中打印产品，节省打印机周转时间和精力。与理念系列相同，设计系列的3D打印机在造型上没有统一风格，没有在细节上合理的搭配色彩。在行为一致性上设计系列表现出来的依旧是应该减少繁琐的行为事件，让用户使用3D打印机时操作更方便。

生产系列3D打印机的设计目标是实现精简生产。便于实现就地建厂，生产系列的3D打印机具有体量感。因为体积庞大，生产系列的交互形式也较多，所以在交互页面上难免会产生类似的选项，这就要求生产系列在设置交互页面的时候要充分考虑到操作界面按键的一致性，以保证用户使用每一个界面的行为一致。

Stratasys牙科系列的设计目标在于未来数字化。牙科系列的3D打印机形态各异，大小不一，颜色也不相同，每一款机器的主色调都不一样，没有遵循外观一致性的原則。与其他三款一样，用户在使用牙科系列时用户界面的关键设置应该保持相等的数量，否则违背了行为一致性原则。

设计一致性原则在Stratasys公司的四个系列上得到了充分的体现，从用户需求、产品外观、人机交互三个方面逐一论证。

3设计一致性原则在3D打印机中的运用

基于对Stratasys公司三种不同类型的3D打印机造型上的分析，新的造型设计（图1）基于设计一致性做了改良。目标一致性一这款3D打印机的目标人群是白领精英人士，此款3D打印机针对这一人群的特点，以他们的品位为设计目标，在3D打印机外观上做了改进：外观一致性一这款3D打印机只是系列中的一种，它们在外观上都以方形为主，在面与面上进行分割、重构，如图2：行为一致性原则一这款3D打印机的触摸屏在右下方，交互方式比较简单，即打开、设置模式、结束，设置模式都有返回按钮，点击返回键即用户的使用行为，返回按钮的设计体现了设计的一致性原则，如图3。市面上80%的3D打印机都是物理按键，在外观上既不美观又不便于操作，由于目标群体是商务人士，增加了触摸屏的功能，与市场上的3D打印机相比功能提高了20%。这样操作就趋于简单，显示也更为清楚。根据在网络上的调查显示，市面上的3D打印机功能单一，由于这款3D打印机的外形比较方正，与市面上的3D打印机相比，在加工工艺上较简单，生产成本相对于普通3D打印机降低了30%：由于目标群体是商务人士，增加了触摸屏的功能，这样操作就趋于简单，显示也更为清楚。

4结论

本文对交互一致性原则进行分析研究，探索了设计一致性原则在3D打印机造型中的运用。以人为中心的设计理念是交互一致性原则的核心，通过创新3D打印机外观，在设计目标、产品外观、用户行为三方面对3D打印机外观进行改良，对3D打印机的外观进行分割与重组，设定人物模型框架，分析了用户心理，实现了在3D打印机外观设计上的交互一致性原则。endprint