面向数据驱动的纺织品表面设计的触觉体验框架

《Proceedings of the Design Society》：Touch experience framework for a data-informed design of textile surfaces

　　

本论文提出了一个框架，旨在将纺织品中缺失的触觉线索转化为数字环境，以期减少在线购物情境下的感知不确定性。该模型整合了与触觉相关的属性和多模态表征，有助于实现可靠的客户感知、增强材料沟通，并引导设计师做出明智的决策。论文概述了多感官数字纺织品体验领域固有的挑战与机遇，同时为该领域的未来研究奠定了基础。

### **面向数据驱动的纺织品表面设计的触觉体验框架：论文解读**

**一、 研究背景、问题与意义**

在消费决策中，顾客对产品的感知质量至关重要，它是由感官输入（视觉、触觉等）与个人经验、知识、情感等内部信息结合形成的复杂主观判断。随着在线购物的普及，一个关键问题日益凸显：物理交互的缺失，特别是触觉的缺失，使得消费者难以准确评估纺织品等依赖触感的产品质量，这增加了感知不确定性，影响了购买决策的信心和满意度。这种“感官鸿沟”已成为线上时尚电商（eCommerce）发展的核心瓶颈。因此，如何捕捉、建模并数字化传递纺织品的触觉体验，以弥补线上购物中缺失的感官信息，成为亟待解决的研究问题。

为应对这一挑战，研究人员在《Proceedings of the Design Society》上发表论文，提出了一种系统性的“触觉体验框架”。该研究旨在通过数据驱动的方法，将物理纺织品的触觉属性转化为可被数字环境有效传达的信息，从而减少在线购物中的感知不确定性，增强材料沟通，并支持设计师进行数据驱动的决策。这项研究不仅为纺织品的数字化呈现提供了理论模型和实践指南，也对提升线上消费体验、降低退货率以及推动时尚产业的数字化转型具有重要意义。

**二、 主要关键技术方法概述**

为构建并验证触觉体验框架，研究人员综合运用了多种方法。首先，通过广泛的文献综述，系统梳理了纺织品触觉感知的生理与心理基础、现有触觉建模与测量方法（包括客观物理测量如KES（川端评价系统）、FAST，以及主观心理物理评估），以及数字触觉技术的发展现状。其次，研究采用了“自上而下”与“自下而上”相结合的分析路径：在“自上而下”部分，通过分解产品技术要素、结合客观测量（如物理测试）和顾客感知研究（包括多模态与单模态子研究），确定产品特定的触觉属性集及其主导感官通道；在“自下而上”部分，研究探索了如何将这些已识别的感官属性分配并建模为其“数字等效物”，例如高分辨率图像、3D模型、视频、音频以及描述性文本等，以构建数字化的产品表征线索。此外，研究还引用了前期应用案例（如Quattelbaum等人的工作）来初步验证框架子集的有效性，通过比较用户基于数字刺激与物理交互后的评估，检验数字表征的充分性。

**三、 研究结果**

**3.1 纺织品触觉感知的背景与复杂性**
研究表明，消费者对纺织品的感知高度依赖多感官整合，尤其是视觉与触觉的协同。触觉本身可分为工具性触摸（为评估质地、耐久性）和非工具性触摸（为寻求舒适、情感连接）。在线购物环境剥夺了这种物理触摸机会，对高触摸需求（NFT）的消费者影响尤为显著。纺织品的触觉特性源于纤维成分、纱线结构、织物组织及后整理工艺等多重因素，这些因素共同决定了其柔软度、粗糙度、光滑度等主观感知属性。尽管存在如Kawabata系统等客观测量方法，但触觉感知本质上具有主观性和情境依赖性。

**3.2 现有触觉建模与数字传达方法的局限与机遇**
现有技术可分为客观物理测量、主观心理评估、生物力学建模和数字触觉表面技术。尽管数字视觉线索（如高分辨率图像）能在一定程度上预测触觉感受（如光滑-粗糙感知），但仅凭视觉不足以完全复制真实的触觉体验。视频、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术能提供更动态和空间化的信息，模拟织物的悬垂和运动，但完全复制触觉反馈仍面临技术挑战和高成本问题。音频线索和隐喻性语言描述被证明是传达触觉属性的有效补充手段。

**3.3 触觉体验框架的提出与构成**
为解决上述局限，论文提出了一个综合性的触觉体验框架（如图2所示）。该框架的核心是物理产品体验，采用“自上而下”的方式理解顾客感知过程：首先明确产品类别和使用情境，分解产品技术要素并进行客观测量与顾客感知研究，以建立连接感知品质、主导感官、物理参数和描述词汇的属性矩阵。随后，通过“自下而上”的方式构建数字表征：将识别出的感官属性映射到其“数字等效物”（如2D/3D图像、视频、音频、文本），并组合成数字产品代表物，供顾客在数字渠道中构建感官感知。框架强调，虽然视觉在整体场景捕捉上效率更高，但将触觉属性进行数字转化是创建纺织品“数字表征”的关键。

**3.4 框架的操作化与初步验证**
研究人员将框架操作化为一个五步法：1) 定义产品情境与相关触觉品质；2) 技术分解与客观测量；3) 顾客感知研究以建立属性矩阵；4) 为每个属性制定数字表征策略；5) 通过对比数字刺激与物理交互的评估结果来验证数字表征的充分性。初步应用该框架子集（聚焦于触觉，结合2D图片和3D显微镜图片）的研究表明，顾客能够通过数字视觉线索评估某些触觉属性（如强度、羊毛感、柔软度等），其准确度可与物理线索相媲美。然而，并非所有属性都能被数字表征完全复制，需要进一步探索图像、音频、视频、3D可视化及描述性文本的综合集成。

**四、 讨论与结论**

**讨论部分：**
提出的理论框架为在物理交互受限的在线购物环境中收集和传达时尚纺织品的顾客感知提供了结构化路径。其意义涵盖战略、设计和理论多个维度。对时尚纺织企业而言，该框架有助于解决线上电商的核心弱点——触觉缺失及其对消费者信心和退货率的影响，通过整合感知数据和触觉等效物来更准确地传达材料品质。此外，结构化的感知数据创造了差异化机遇，例如支持数字材料护照或丰富的B2B面料库，并符合透明化、可持续和循环设计的趋势。对设计师而言，框架重新定义了材料素养，要求其具备将主观感官品质转化为标准化数字描述符的新技能，并在表达创意与感知准确性之间取得平衡。这需要设计师、工程师和数据科学家之间的跨学科合作。

然而，框架的实施也面临挑战。触觉感知具有固有的主观性，受文化和个人因素影响。基于狭窄样本的模型可能忽略人群差异性，未来研究需采用多样化的样本和自适应建模方法。技术限制也制约了视觉-触觉渲染的保真度，高分辨率成像和基于物理的悬垂模拟虽能提升真实感，但尚无法复制真实触觉的复杂时空线索。此外，收集详细的感知和行为数据会引发隐私问题，需要透明的同意和匿名化实践。未来研究应对模型的每一层进行实证验证，通过对照实验量化不同数字沟通组合（如图像单独 vs. 图像加语义描述符）对购买信心和退货行为的影响。

**结论部分：**
最终，纺织品感知的数字化既是一项技术挑战，也是一项概念挑战。所提出的框架表明，触觉体验可以被结构化、测量，并部分转化为数字沟通，而不会抹去其感官丰富性。成功的实施将取决于如何在标准化与创造性、客观性与情感性之间取得平衡。通过使触觉的无形品质在线上可被感知，时尚产业能够朝着更透明、多感官和可信赖的数字体验迈进。