基于人机交互技术的智能服饰情感化设计研究

李婧，皮珊珊

（湖南工程学院，湖南 湘潭411101）

随着人工智能时代的快速到来，作为微电子元器件理想载体的服装饰品（简称服饰）受到了广泛的关注，相关智能服饰产品正在不断面世。但智能服饰的设计推广不仅需要提供基本的服用功能，而且需要满足消费者对情感层面的体验。在智能服饰的情感化设计中引入人机交互技术，可以为智能服饰的情感化设计带来新的方向指引。

1 智能服饰与人机交互

将服饰与功能组件有机结合可以获得特定功能，从而创造出智能服饰。在广义上，根据功能组件来源可将智能服饰分为两种类型。一类是可穿戴型，侧重于采用微电子元器件对服饰进行智能化设计，常见有头部穿戴类、手部穿戴类、躯干穿戴类以及下肢穿戴类等产品[1]。另一类是智能材料型，在服饰设计中采用了光热、光电材料等功能材料，可以促使服饰对环境变化或外界刺激做出智能响应。

为了改善用户穿戴智能服饰时的情感化体验，设计者引入了人机交互概念，运用特定语音、触感操作等方式实现了人脑和计算机（智能系统）之间的信息交换[2]。人机交互技术可以实现智能服饰与自身的互动，是情感化设计的重要抓手。随着消费者对情感化体验的不断重视，人机交互技术在智能服饰中的运用会越来越多。

2 智能服饰的情感化设计

2.1 情感需求层次

所谓情感，可以解释为人对客观事物是否满足自身需要而产生的态度体验[4]。在情感化设计的理论体系中，马斯洛理论具有重要的指导意义。该理论以价值关系为纽带，将人的情感需求分成五个层次，自低到高依次为生理、安全、社交、尊重和自我实现需求[3]，如图1。生理需求为外在感官的愉悦感需要，安全需求是人自身的安全感保障，是情感需求的初级阶段，在人机交互技术下对应是保障智能服饰的功能性和稳定性。社交需求是情感上的交流与互动，是情感需求的中级阶段，要求人机交互下的智能服饰具有同理性和适配性，在智能服饰的帮助下能形成良好的互动，提高自己的交际形象。尊重需求是尊重个人情感并得到社会的认同，自我实现需求是发挥潜能、实现自身价值，是情感化需求的高级阶段。在这一阶段，人机交互下的智能服饰应具备情感体验性和互通性。现有的智能服饰大多已满足了生理和安全这两个初级层次的需求，对于更高级情感需求的满足还有不足。

2.2 情感化设计层次

人的情绪体现了自身对外界刺激的反馈和认知，唐纳德·A·诺曼教授将人的情绪分为本能层、行为层、反思层三个层次[5]。为有助于唤醒用户情绪，在智能服饰的设计中需要考虑到这三个层次的情感，并据此做出独特设计定位，从而获得消费者在情感上的体验与认同，如图1。

图1 人机交互下智能服饰的情感设计层次与需求层次分析

2.2.1 本能层次设计

本能层次是人的生理层面对外界刺激作出的反馈，例如服饰的色彩、款式、图案等外观特征在极短的时间内引起消费者视觉上的停留，让消费者产生直接的情感体验。如果消费者在此刻的感觉是愉悦的，则这款服装得到了消费者本能层次上的认同，从而产生体验甚至购买的欲望。同理，如果消费者在此刻的感觉是低落的，则消费者本能层次的抵触会降低甚至打消购买欲望。本能层次的设计是最直白的，是情感化设计的起点。因此，在智能服饰的设计过程中，要充分调研用户的喜好，提取容易触动用户情感的显性元素。

2.2.2 行为层次设计

在本层次中，人们关注的是使用效率和使用过程中的愉悦感，比如是否能较便捷地穿戴服饰，是否能流畅地发挥服饰的智能性，服饰审美能否与消费者所处环境相协调。行为层次的情感体验在一定程度上会影响本能层次的选择。因此，在智能服饰设计中，将以人的认知范围和行为习惯为设计点，做到设计合理，使用方便快捷，在实际运用中顺应消费者的情感需求。

2.2.3 反思层次设计

在本层次中，人们关注的是自我情感反馈和价值提升。这个层次的情感跟人的意识、经验、阅历以及文化等因素联系紧密，在产品设计上需要更加注重服饰与用户之间的情感交流，采用用户与机器（系统）间的交互，通过机器运算后的智能服饰能贴合用户的隐性需求，体现出更深层次的情感，丰富用户的情感体验。通过用户的穿着更好地展现出智能服装美感，使用户能更好地展现个人魅力和自我价值。

3 基于人机交互的智能服饰情感化设计案例

3.1 I CARE YOU：远程关怀智能服饰套组

北京诺亦腾科技有限公司针对空巢老年人推出的“I CARE YOU：远程关怀智能服饰套组”[6]，其中父母的服饰设计为运动套装，子女的配饰分别为领带和项链，相关产品款式美观时尚，易于日常服饰穿搭，如图2。同时将传感设备嵌入服饰中并匹配应用程序，据此来监测老人的健康状况。当老人身体状况出现较大波动时，传感器会将监测到的信号及时发送出去，子女的配饰会出现震动和闪灯，从而发出警示。另一方面，老人在想念子女时也可以触碰配饰，信号会发至儿女配饰，后者会做出亮灯反应，子女在接收到老人的讯息后再通过按压特定部位就可以给出回应。这种基于人机交互的情绪感知设计，推动了智能服饰向更加人性化和时尚化的方向发展。

图2 ICARE YOU：远程关怀智能服饰套组展示

3.2 Intimacy 裙子

荷兰设计师Roosegaarde Studio 开发了一种“Intimacy”系列裙子[7]，裙子外观时尚，探索了亲密行为与科技的关系，满足穿着者本能层次的情感需求。“Intimacy 1.0”裙子采用电子金属箔面材料（e-foils）制成，可以改变服装的透明度。当外界物体慢慢靠近时，裙子上的e-foils 会逐渐褪去金属色，而当触碰裙子或遇到强光时，裙面变成透明色，将身材展现无遗。根据穿着体验改进后的“Intimacy 2.0”裙子由皮料和e-foils 拼接而成，完善了服用功能，满足了消费者在行为层次上的情感需求。此外，在裙子内部增加传感设备，利用无线交互技术监测用户的体温和心跳，当穿着者心跳加快时e-foils 会逐渐变透明，如图3。当穿着者表现出激动、兴奋的情绪时，变色的服装传递出愉悦的情绪，因此增添了互动的趣味；而当穿着者表现出失落、焦虑的情绪时，周围人能通过裙子颜色变化察觉出其情绪波动，及时帮助穿着者恢复情绪，在反思层面上实现情感反馈。

图3 Intimacy 2.0 裙子的透明度变化

3.3 Apple Watch 智能手表

Apple Watch 作为市场上广受欢迎的智能手表，其人机交互功能在不同情感层次的有着不一样的探索。Apple Watch 为不同年龄、不同性格、不同职业的用户设计了不同类型的表盘，不同质地的表带，满足不同人群对个性化的需求，给用户拥有充分的选择与搭配，实现用户外观上和心理上的满足感。在使用习惯上，Apple Watch 采用数位旋钮和Force Touch 两种新的交互方式[5]，让用户的在操作过程中更加精准且流畅。接收消息时线性震动马达的实体交互方式，增强了手表与用户手之间的互动性，体现了情感化设计思想。Apple Watch 还为不同国家和文化背景的消费者提供给了特定的界面设计，让用户在使用体验中感受到专属感，在情感上树立对品牌文化的认可。

3.4 AR T 恤/手套

英国潮牌VETEMENTS 曾采用AR 技术设计出一款智能卫衣，如图4，可以将静止的印花图案以立体的运动状态呈现出来。用户通过AR 软件拍摄图案，便可发现卫衣上的图案正在旋转，从而获得视觉上的新鲜体验[8]。此款产品通过服饰、手机和电脑端交互的AR 技术，将虚拟的世界和真实的世界联系起来，让用户体验虚实之间的互动感。

图4 正常状态（左）和AR 技术（右）下的VETEMENTS 卫衣

新加坡国立大学与苏州大学的科研工作人员联合开发了一款触觉反馈型人机交互智能手套[9]，他们将柔性弯曲传感器嵌入导电纺织纤维中应用在不同指关节处形成触摸点。这些分段式触点可以监测到手指皮肤和手套传感器之间的摩擦电荷，根据对触碰、摆动和抓握动作时压力分析，可以实现高精准的物体识别。此外，该手套还可作为交互终端设备，通过利用VR/AR 技术实现与虚拟人物的交流，发挥出人机交互作用。

4 结语

智能服饰的情感化设计注重用户的情感需求，以满足用户各类情感体验和需求为目的。在设计过程中以客户的需求为中心，注重用户的体验感，赋予更多精神内涵，使用户在保障智能服饰的服用性物质功能的基础上，获得情感化的交互价值。采用人机交互技术不仅使智能服饰在功能方面更加完备，而且有助于智能服饰的情感化设计，增强了智能服饰的使用体验。