体感交互在设计领域的应用研究综述

（江南大学设计学院 214122）

体感交互是指通过识别用户手势、运动状态等信息，与相应功能的技术设备进行数据传输与转换的交互方式。随着国内科技的发展，体感交互由于其交互方式具有沉浸感和趣味性，成为了当下最受欢迎的人机交互方式之一，如何进一步发挥该技术在设计领域中的重要作用以及该技术未来有哪些研究方向等问题很值得探讨。本文通过文献研读法查阅近8年的相关文献，并结合交互设计、产品设计等理论进行分析，提出体感交互未来可能的应用领域和研究方向。

一、文献基本分布情况

1.文献基本概况

经过检索发现，设计领域结合体感交互技术的相关文献共计283篇，并且文献发布量有逐年上升的趋势，具体发表量数据以及文献来源情况如下：

表1-1 2011年-2018年体感交互研究文献逐年发表量分布

根据关键词进行筛选、整理，最终选定96篇文献。通过研读发现此交互方式在设计领域的应用主要分布在“游戏设计”“教育教学设计”“人机交互”“体感游戏设计”“医疗康复设计”等方面，可见体感交互在设计领域的应用十分广泛。

2.体感交互设计研究主题变化

通过文献查阅可知，2011-2012年由于这种交互方式处于发展初期，其研究仅停留在浅层的技术应用范畴上。2013年体感交互开始同智能家居、虚拟展示等设计领域结合，并衍生出品类众多的设计作品；2014年该技术的重点开始转向教育教学设计和医疗康复设计；2015年体感交互技术开始与虚拟现实、增强现实等技术相结合，应用于展示设计中；到2016年该技术在机械设计、交通工具设计等领域的应用逐渐增多，同时游戏设计、医疗健康设计仍旧是热门应用领域；2017年及以后体感交互的应用趋向成熟，人们逐渐开始探索其与其他设计方向新的结合点。

二、体感交互在设计领域的应用研究现状

1.体感交互在教育教学设计中的应用研究现状

（1）用户动作的识别与姿势矫正教学

现有的姿势教学方式大多通过视频或者真人传授进行教学，很难让用户及时了解自己某一动作的完成情况和准确度。严资情1认为体感交互可以对用户的健身行为起到积极的引导作用，同时也可以提高健身锻炼的科学性，有助于提升用户的专注度和训练效果；代艾波2等人认为在产品设计中应用体感交互技术进行技术动作的教学与矫正，能够有效预防在体育训练时由于错误动作带来的身体损伤。

（2）特定教学场景下的特定学科教育

由于某些特定的教学内容存在一定的危险性，现有的方式无法保证此类教学具有足够的安全性，或者由于硬件设施等因素的限制，无法满足实验教学所必需的条件。曹玉珍、余辉等人通过应用体感交互技术构建了虚拟操作试验系统，实现了PPT体感播放、虚拟实验平台搭建等功能；杨斌在其硕士学位论文中探讨了体感交互技术与交通安全教育结合的机会点，并通过应用该技术提升了教学环境的沉浸感和真实感，同时也增加了学习过程的趣味性。

2.体感交互在医疗健康设计中的应用研究现状

（1）体感交互在医疗康复设计中的应用

体感交互的发展为残障人士的康复带来了福音。秦宇雯设计了基于体感交互的残障人士的产品服务系统，较为系统地解决了残障人士日常出行中遇到的问题，如提醒周围车辆、日常手语用语翻译等，在残障辅助产品设计领域很有借鉴意义。除此之外，体感交互在医疗伤后康复领域也发挥着重要作用。结合此技术可以提升伤后康复训练的科学性，帮助患者有效减少二次伤害的可能。代艾波提到了应用体感交互技术在运动康复尤其是骨骼外伤方面的产品设计，可帮助患者复健并且及时矫正错误的姿势。

（2）体感交互在医疗诊断相关产品设计中的应用

体感交互在医疗诊断领域中，主要介入的对象是医疗影像与扫描的相关产品。孔令明在研究体感交互在医学影像中的应用时认为，主刀医生可以借助体感设备通过手势控制来查看手术信息，避免在手术过程中与细菌接触，提高手术的安全性；曾真在研究Kinect体感交互在PET脑扫描中的应用中，通过实时追踪患者头部运动，动态捕捉患者创口的动态信息，可以有效保证医学扫描的准确度，能够很好地辅助医生顺利完成手术。

3.体感交互在心理健康相关产品设计中的应用

体感交互也应用在了心理健康相关产品设计中。许晓伟认为通过结合体感交互构建虚拟心理宣泄系统，在有效解决目前实物击打宣泄中存在的问题；孔令明利用Kinect体感摄像机获取人体关节坐标，以此来模拟拳击运动实现用户心理宣泄，呈现良好的击打宣泄效果；沈丹在她的心理健康教育研究中认为，将体感交互技术与虚拟场景相结合，有利于情绪的宣泄以及提升宣泄效果。

3.体感交互在游戏设计开发中的应用研究现状

（1）娱乐类游戏设计

体感交互与娱乐类游戏设计相结合，很大程度上带动了游戏设计产业的发展。张贵结合自身在体感交互及其游戏的设计及开发过程中的经验，认为体感游戏通过识别用户的身体动作，保证了高灵敏度和低延迟，在一定程度上让用户摆脱了控制器的束缚，给用户带来了与传统游戏相比更为真实的用户体验。

（2）教育类游戏设计

在娱乐类游戏日渐热门的同时，游戏设计者和教育工作者也十分关注体感交互在教育类游戏设计的应用。教育类游戏不仅具有娱乐性，同时需要通过游戏化手段达到教育的目的。蒋逸皇设计了一款Leap Motion体感交互设备结合Unity 3D的教育类游戏，使游戏更具沉浸感和趣味性，并提出了教育类游戏的设计原则：“艺术性”、“奖励机制”和“参与者动机”。

4.体感交互在虚拟展示设计中的应用研究现状

（1）体感交互技术在展示设计中的应用

展示设计结合体感交互不仅可以使展示效果更加自然生动、更形象地表达设计主题，同时也能增加观看者与设计作品的互动，增强了展示设计的趣味性。韩卫萍以济南某展馆为场景进行展示设计与体感交互技术相结合的案例分析与研究，提到了“适用性原则”和“互动性原则”；佟宁宁提出将体感交互技术与传统民族服饰的展示设计相结合，能够通过较为生动有趣的方式传播和保护我国优秀的传统服饰文化。

（2）体感交互技术在虚拟空间环境构建中的应用研究现状

体感交互在构建数字化空间、搭建虚拟实验场景等方面应用较多，在虚拟空间环境构建中发挥着至关重要的作用。章万静将Unity3D和Kinect相结合，对三维虚拟校园体感交互系统进行了设计与优化，便于高校的信息可视化管理；赵秋锦通过借助Kinect体感交互设备和系统设计原理构建了体感交互式虚拟学习环境，便于提高教师教学和学生学习的效率。

三、结论与展望

体感交互在当今设计领域的应用日益广泛，目前已有许多该技术的应用研究，通过文献阅读以及归纳总结可知，目前体感交互在很多设计领域的应用还有待深入和拓展。纵观这些应用研究，不难发现目前这种交互方式大多应用于设计作品的呈现或使用方式之中，而在设计过程中的应用却较少，并且以用户为中心的体感交互应用设计原则还不明确，没有引入系统的设计方法。故如何把体感交互技术应用于设计和研讨的过程中，如何利用此技术来提升设计效率可以作为未来的应用研究方向之一。