环境设计师视角下的AR技术用户满意度研究.pdf
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1、Design 设计设计,2023,8(3),1968-1978 Published Online September 2023 in Hans.https:/www.hanspub.org/journal/design https:/doi.org/10.12677/design.2023.83237 文章引用文章引用:陈学轩,吴启文,袁宗炜,赖伟杰,孙卓栋.环境设计师视角下的 AR 技术用户满意度研究J.设计,2023,8(3):1968-1978.DOI:10.12677/design.2023.83237 环境设计师视角下的环境设计师视角下的AR技术用户满意度研究技术用户满意度研究 陈学
2、轩,吴启文陈学轩,吴启文*,袁宗炜,赖伟杰,孙卓栋,袁宗炜,赖伟杰,孙卓栋 浙江理工大学艺术与设计学院,浙江 杭州 收稿日期:2023年8月21日;录用日期:2023年9月15日;发布日期:2023年9月26日 摘摘 要要 该研究探索了增强现实技术在环境设计中的应用,重点关注设计师对这项技术的满意度。通过应用该研究探索了增强现实技术在环境设计中的应用,重点关注设计师对这项技术的满意度。通过应用SUS量量表模型,从系统有效性、使用效率和满意度三个方面,详细分析设计师的满意度,以推动技术创新,提升表模型,从系统有效性、使用效率和满意度三个方面,详细分析设计师的满意度,以推动技术创新,提升体验。研究
3、结果显示,体验。研究结果显示,87.58%的设计师对的设计师对AR技术表示满意,这预示着技术表示满意,这预示着AR在环境设计领域有着广阔的前景。在环境设计领域有着广阔的前景。然而,研究也发现了操作复杂性等问题。因此,虽然技术有发展潜力,但也面临挑战。未来,我们需要继然而,研究也发现了操作复杂性等问题。因此,虽然技术有发展潜力,但也面临挑战。未来,我们需要继续改进续改进AR技术,从设计师角度出发,提升交互性和沉浸感,解决设计流程等问题,以提高工作效率。技术,从设计师角度出发,提升交互性和沉浸感,解决设计流程等问题,以提高工作效率。关键词关键词 增强现实,满意度评价,环境设计增强现实,满意度评价,
4、环境设计师,师,SUS问卷模型问卷模型 Research on User Satisfaction of Augmented Reality Technology from the Perspective of Environmental Designer Xuexuan Chen,Qiwen Wu*,Zongwei Yuan,Weijie Lai,Zhuodong Sun Art&Design Academy,Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou Zhejiang Received:Aug.21st,2023;accepted:Sep.15th,2023
5、;published:Sep.26th,2023 Abstract This study explores the use of augmented reality in environmental design,focusing on designers satisfaction with this technology.By applying the SUS scale model,designers satisfaction is ana-lyzed in detail in terms of system effectiveness,usage efficiency and satis
6、faction in order to pro-mote technological innovation and enhance the experience.The results of the study show that 87.58%of the designers are satisfied with AR technology,which signals a bright future for AR in *通讯作者。陈学轩 等 DOI:10.12677/design.2023.83237 1969 设计 the field of environmental design.How
7、ever,the study also identified problems such as operational complexity.Therefore,while the technology has potential for development,it also faces challenges.In the future,we need to continue to improve AR technology to enhance interactivity and immer-sion from the designers perspective and address i
8、ssues such as the design process in order to in-crease efficiency.Keywords Augmented Reality,Satisfaction Evaluation,Environmental Designer,SUS Questionnaire Model Copyright 2023 by author(s)and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License(CC
9、 BY 4.0).http:/creativecommons.org/licenses/by/4.0/1.引言引言 增强现实技术(Augmented Reality)已经渗透到许多领域,其中就包括了建筑和室内设计等环境设计领域1。如今的 AR 技术得以实现虚拟与现实的融合,使设计师凭借技术直观互动交流和理解设计概念。AR 技术的空间设计全流程的应用,已经成为一个热门的研究方向。AR 技术在环境设计领域中的应用流程可分为多个阶段,包括设计测量、模拟、预览和交互等。在设计阶段,AR 技术可以帮助设计师在前期设计考察中测量较大体量的尺度和测算比例,能较好解决传统测量工具测量缺陷问题。模拟阶段可以通过
10、 AR 技术将设计概念和现实场景相结合,实现空间布局的模拟和调整,从而提高设计方案的实用性和可行性。此外,预览阶段可以通过 AR 技术将设计概念呈现在真实的场景中,帮助设计师更好地呈现和评估设计方案的效果和体验2。最后,在交互阶段,AR 技术有利助于设计师之间实现高效的交流和协作3。与传统的空间设计方法相比,增强现实提供了更生动、更直观的空间体验,同时还加快了设计流程所需必要时间。然而,用于增强现实技术的硬件设备配置和软件工具仍有改进的空间。具体来说,需要通过进一步的开发和完善,提高准确性和稳定性,降低操作复杂性和时间成本。目前缺乏统一的标准和规范,导致不同 AR 应用之间缺乏简单的操作性。这
11、给设计师增加了复杂性和成本效益。因此,今后需要在增强现实技术方面加大研发力度。这将有助于这些问题被解决,从而推动增强现实广泛应用于环境设计领域中。本文旨在研究现阶段的增强现实技术在设计中的应用及环境设计师对应用的满意度评价。从介绍和分析增强现实技术的演变开始,介绍 AR 技术在整个环境设计过程中的运用,对 AR 技术应用实验的设计师满意度数据进行重点分析。实验对象均为环境设计师,包括从业多年的设计师、教师和在校学者。最后,验证 AR 技术的有效性、可使用性和满意度。这项研究为在空间设计中实施增强现实的潜在用例和具体方法提供了宝贵的见解。研究结果表明,这是一个前瞻性的研究领域,可以帮助设计师更有
12、效地理解和传达设计概念。此外,它有可能提高设计效率、降低成本,并作为未来研究的参考指南。2.文献综述文献综述(一一)增强现实技术及其在空间设计中的应用增强现实技术及其在空间设计中的应用 增强现实(AR)最早起源可以追溯至现代计算机技术的诞生,与当代设备相仿的第一个原型机是著名计算机科学家、图灵奖获得者伊万 萨瑟兰(Ivan Sutherland)发明的头戴式显示器。直到 20 世纪 90 年代,前波音研究员汤姆卡德尔首次使用了“增强现实”这一术语,才得以出现。随着 AR 技术发展,在各Open AccessOpen Access陈学轩 等 DOI:10.12677/design.2023.83
13、237 1970 设计 个领域取得了重大成效,包括工业、医疗、娱乐、教育等。特别是智能手机的普及,促使 AR 技术逐渐走入大众视野。如今,AR 技术的成熟,广泛应用于空间设计、游戏、广告、导航等领域,为人们带来全新的交互体验4。周超等5研究了 AR 技术在室内家具定制设计中的应用,以帮助用户更好地理解和定制属于自己的设计方案。刘珊杉6提出了一种基于 AR 技术的室内设计工具,协助设计师呈现出空间设计概念,实现空间布局的调整和优化。此外,谭军等7研究了建筑设计中 AR 技术的应用,提出一种建筑设计工具,帮助设计师更好地表达建筑结构和布局,同时减少设计时间和成本。AR 技术的应用向城市设计领域拓展
14、。田宇轩等8提出了一种基于 AR 技术的城市规划工具,帮助城市规划师阐述城市空间结构和布局,投入至城市功能性建设中。此外,研究了 AR 技术在建筑维护和管理中的应用,一种基于 AR 技术的建筑维护系统被提出,帮助维护人员定位和处理设备故障。最近,王廷魁等9进一步提出了一种基于 AR 技术的建筑设备维护系统,协助维护人员识别和修复设备故障。此外,还有研究评估了增强现实技术景观设计中应用具有良好发展前景10。有研究指出,增强现实技术将结合更多高新科技元素在教学应用的研究。让虚拟现实和增强现实技术与教育完美结合,将为开启未来教育创新之路做出巨大贡献11。(二二)SUS 量表在用户满意度研究中的应用量
15、表在用户满意度研究中的应用 John Brooke 在 1996 年发表的论文介绍了 SUS 量表的设计、使用方法和效度,表明 SUS 量表是一种快速、简单、有效的测量工具,可用于衡量用户对产品或服务的整体满意度12。一项针对 50 名受试者的实证研究验证了 SUS 量表的可信度和效度,并与其他用户满意度测量工具进行了比较。研究结果表明,SUS量表是一种有效的测量工具,可以提供有关产品或服务的全面和一致的用户满意度信息13。一本关于 SUS量表的指南介绍了 SUS 量表的应用场景、使用方法和解读结果的技巧,并提供各种实用工具和资源,以帮助研究人员更好地使用 SUS 量表进行用户满意度研究14。
16、一项针对产品设计的用户可用性测量的研究使用了 SUS 量表,来研究设计需要充分考虑到用户感受,使产品设计更具感知力和活力15。研究结果表明,SUS 量表是一种简单易用的测量工具,能够提供相关用户满意度的整体评估,同时对于专业人士和非专业人士都很适用16。基于 SUS 量表的增强现实技术已被广泛应用于不同领域的用户满意度评估研究。(三三)相关研究综述与分析相关研究综述与分析 目前对 AR 技术在空间设计各领域应用研究已不计其数,丰富面十足,涉及诸多领域。但仍未涉及当今环境设计领域的设计师使用该技术在设计过程中的应用满意研究。尚未有基于 SUS 量表的实验研究来评估增强现实技术在空间领域的设计过程
17、中的合理性和创新性,但根据上述研究表明,在其他领域中基于 SUS 量表的增强现实技术可以有效提高用户的整体满意度。因此,可以将这些研究成果应用到环境设计领域中,并进一步开展相关实验研究,以验证增强现实技术在设计中的有效性和优势。3.研究方法研究方法(一一)研究设计研究设计 方案确定后,准备前期模型导入工作。其中所使用的 unity3D 版本为 2022.1.16f1c1,EasyAR 版本:4.X,适用手机平台 Android8.0 以上,软件中已有一个工程文件的预设以及 EasyAR 的 AR 插件包。见图1,设计师可以将所设计 3D 模型(.obj 文件与.mtl 文件)和预设锚定图案导入
18、至 Unity3D。并替换预设锚定图案,便是替换识别图案,识别图像可以是景观设计的效果图或场地平面图或者初始图等。替换预设 3D景观效果模型,检查材质和纹理是否自动赋予,并调整其大小和位置以适应识别图像。而后译和生成.apk文件,AR 应用程序安装到目标设备(安卓手机)。见图 2,到指定地点打开 AR 看效果图软件,摄像机对准识别图像自动呈现 3D 景观效果模型,即可在手机呈现出所设计 3D 模型。结合实地场景,设计们可身临其境感受设计是否达到预期效果,空间尺度、比例是否正确。如果需要调整,系统界面设置有编辑工陈学轩 等 DOI:10.12677/design.2023.83237 1971
19、设计 具栏,可以进行移动、删除、旋转等。而后再次进行展示,此时达到预期效果则设计完成。如若仍存在问题,设计师需重新在计算机中调整修改,再次重复以上步骤,直至最终的方案确定。Figure 1.Unity3d operation flow chart 图图 1.Unity3d 操作流程图 Figure 2.Overall technology roadmap 图图 2.总体技术路线图 (二二)参与者招募与样本分析参与者招募与样本分析 起先确定与实验相关的对象。根据上述研究理论分析,本实验招募的实验对象类型均为:“从事环境设计领域多年设计师、教师及学者”并进行投放实验。实验对象:确保实验对象曾经具有
20、相似的方案设计经历,同时为保证实验结果和各种因素差异降到最小,所采用的实验对象能力差异也要保证较小。而后在线下场地或相关的设计领域探讨群内投放关于实验对象的要求、实验信息及问卷。数据收集相关来源。此次研究主要采用线下与线上相结合形式发放问卷进行抽样调查的形式。所收集数据需要保证真实有效,实验及问卷填写时,会对实验对象进行详细介绍 AR 技术在空间应用的具体操作情况、实验研究目的和问卷具体解读并让用户充分体验。最后进行相关问卷填写。在确保问卷的可用性与有效性以及依据 SUS 问卷模型要求基础上,对发放的 60 份问卷进行筛选,最后获得有效问卷 51份,详细样本数值见表 1。Table 1.Det
21、ails of respondent information 表表 1.被调查者信息详情 变量 项目 人数/个 占比/%变量 项目 人数/个 占比/%性别 男 27 52.9 学历 高中及以下 1 2 女 24 47.1 专科 5 9.8 年龄 1824 岁 20 39.2 本科 24 47 2530 岁 16 31.4 硕士及以上 21 41.2 3035 岁 8 15.7 参与工作 是 28 54.9 35 岁以上 7 13.7 AR 体验经历 是 25 50 陈学轩 等 DOI:10.12677/design.2023.83237 1972 设计 (三三)测试工具过程测试工具过程 整体实
22、验流程可分为四大步骤:第一是进行实验目的介绍;第二是在指定场地进行 AR 技术展现实验测试;第三是对实验测试对象提问增强现实技术在环境设计领域是否有发展前景等回馈性问题;第四是进行可用性量表的评估测试,同时在实验过程中研究人员需要监督及记录。第一步:详细实验内容介绍且讲解 AR 在设计应用的操作流程。首先,进行实验注意事项、目的和实验量表等方面进行详细介绍和说明,而后具体讲解上述研究设计中 AR 技术在空间效果呈现的具体操作流程,并保证实验对象已知晓并理解。第二步:增强现实设计效果呈现体验及操作使用。为能充分验证系统实验有效性,在实验前准备电脑并在其里准备设定的树坛景观模型与设定锚定图案(图
23、3),让实验对象依据前期技术路线进行逐步操作 unity(图 1),并译和 AR 效果呈现软件并下载至手机中,最后充分体验设计在虚实叠加空间的效果展示。开始正式进入实验。见图 4,实验对象在场地通过使用手机 AR 软件对锚定图案进行扫描体验。而图 5 则为实验时的 AR 展示界面效果。第三步:相关问题反馈。实验结束后,对实验对象提出增强现实技术效果呈现是否能够具有代替传统展现工具和解决平面效果带来的交流困难等回馈性问题。第四步:见表 2,进入“可用性评估”流程。要求实验对象需填一份 SUS 可用性量表。Figure 3.Design case anchor diagram 图图 3.设计案例锚
24、定图 Figure 4.AR test experiment diagram 图图 4.AR 测试实验图 Figure 5.AR test interface diagram 图图 5.AR 测试界面图 陈学轩 等 DOI:10.12677/design.2023.83237 1973 设计 Table 2.Setting of scale variables and items 表表 2.量表变量及题项设定 变量 指标 指标内容 T4 我认为我需要专业的技术人员支持才能使用这个应用 有效性 T5 我发现这个系统里的各项功能都很好地整合在一起了 T10 使用这个应用之前我需要大量的学习 T2
25、我发现这个应用没必要这么复杂 使用效率 T3 我认为这个应用用起来很容易 T7 我认为大部分人都能快速学会使用这个应用 T8 我认为这个应用使用起来非常麻烦 T1 我认为我会愿意经常使用这个应用 满意度 T6 我认为应用中存在卡顿或者内存过大 T9 我对使用这个应用感到非常有信心 (四四)数据分析方法数据分析方法 系统可用性量表(System Usability Scale)是一份常用于测量系统易用性的问卷,它包含 10 个问题,每个问题有 5 个陈述性回答选项来衡量用户对系统易用性的感知程度。将每个问题的得分映射到 05 的标度上,其中 0 表示最差的易用性,5 表示最好的易用性。将所有问题
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