The gap between design intent and user response: identifying typical and novel car design elements among car brands

for evaluating visual significance

Abstract This paper identifies correlations of design intent and user response to stylistic recognition of 23 car brands, with an emphasis on visual aesthetics. By evaluating car exte- rior designs based on shape similarities, it is possible to find the distributions of the typical design elements and novel design elements. These can then be compared with looking probabilities on design elements observed from eye tracking experiments to conduct a Design Intent Analysis. We have identified that the participantsrsquo; viewing patterns are related to the degree of shape similarities of particular design ele- ments such as the front bumper, side silhouette, and side front fender. We observed no significance in regard to subjectsrsquo; looking probabilities in relation to design intent of the other 16 design elements. Thus, the design intent of the car brands does not correlate with the user responses. The contribu- tion of this paper is twofold: providing systematic measures and promoting practical possibilities for design quantifica- tion. The design field relies heavily on expert knowledge; an empirical understanding of designer intent and user response therefore can provide quantifiable insight to automobile com- panies. Based on our findings, companies could investigate how creating unique designs may not always be good strate- gies for improving design qualities, brand recognition or even purchase intent. Companies can efficiently and strategically manage design costs, which are directly related to the man- ufacturing cost.

Keywords Product aesthetics Design intent

Brand identity Visual significance Design strategy Design management

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Introduction

Designers intentionally use different design strategies to implement novelty when designing products to maintain their usersrsquo; interest (Ludden et al. 2008). Among various types of design strategies, two opposing aspects are shared, typical- ity (familiarity) and novelty (newness) (Ludden et al. 2008). Typicality is defined as similar shapes of design elements (Crilly et al. 2004) whereas novelty is defined as different shapes of design elements (Ludden et al. 2008). Typicality and novelty implemented in designed objects influence the userrsquo;s aesthetic preferences (Hekkert et al. 2003). This is attained through a proper balance of both aspects. (Da Silva et al. 2014; Blijlevens et al. 2014). Both typicality and novelty are widely adopted in the car design industry. Car manufac- turers strategically design their products to be more similar to or different from their existing products or their competitorsrsquo; products (Person et al. 2008). For strategic advantage, car design is composed of combinations of design elements such as the fender, grille, headlights, and windows, all of which are shaped similarly or differently relative to previous designs (Hyun et al. 2015). Car manufacturers strategically use dif- ferent compositions of different shapes of design elements, which influence user attention on recognizing car brands (Burgess and King 2004). For effective brand recognition, car designers try to create design elements that are different from other car brands to garner more attention (Karjalainen 2003). For instance, BMWs can be easily recognized by their so-called “kidney grille”—a two-section grille. This can be explained through visual significance where the use of novel

design elements that visually stand out has greater visual impact on grabbing usersrsquo; attention for design recognition (Chan 2000). Designersrsquo; intention regarding visual aspects of car design thus can be revealed through an understanding of the typicality and novelty of a product form.

However, a question remains as to whether the userrsquo;s inter- pretations of the design elements correlate with the designersrsquo; intention of creating typical or novel design elements to attract their attention. Despite the importance of the degree of brand recognition, which influences repeat purchases (Porter and Claycomb 1997), academics have neglected the question of the impact of novel design elements on user attention. Even though the importance of effective strategic design intent with respect to correlating user responses to product form experience has been recognized, an empirical analy- sis framework for analyzing visual significance has yet to be reported. In light of this, providing a quantifiable under- standing of design intent and user response will open up new insights into the field of design, which still dominantly relies on the designerrsquo;s interpretations. A systematic understand- ing of design shapes thus can provide insight into the design intent behind a product.

Investigating design intent through identification of unique design elements in car design provides three major con- tributions. First, designers can systematically evaluate and understand design changes based on quantified values. Sec- ond, designers can synthesize design alternatives outside the realm of prior design history. Lastly, designers can prioritize design elements during the redesigning process.

With these goals in mind, this paper focuses on identi- fying correlations of d

设计意图与用户响应之间的差距：识别汽车品牌中典型和新颖的汽车设计元素

用于评估视觉意义

摘要 本文确定了23个汽车品牌的风格识别设计意图和用户响应的相关性，重点是视觉美学。通过基于形状相似性评估汽车外观设计，可以找到典型设计元素和新颖设计元素的分布。然后可以将这些与从眼动追踪实验观察到的设计元素的概率进行比较，以进行设计意图分析。我们已经确定参与者的观察模式与特定设计元素的形状相似度有关，例如前保险杠，侧面轮廓和侧面前挡泥板。我们观察到与受试者在其他16个设计元素的设计意图相关的概率方面没有重要意义。因此，汽车品牌的设计意图与用户反应无关。本文的贡献有两个方面：提供系统的测量并促进设计量化的实际可能性。设计领域在很大程度上依赖于专业知识;因此，对设计师意图和用户响应的经验性理解可以为汽车公司提供可量化的洞察力。根据我们的调查结果，公司可以研究如何创建独特的设计并不总是提高设计质量，品牌认知度甚至购买意愿的好策略。公司可以高效且战略性地管理与制造成本直接相关的设计成本。

关键词 产品美学 设计意图

品牌识别 视觉意义 设计策略 设计管理

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介绍

在设计产品以保持用户兴趣时，设计师有意使用不同的设计策略来实现新颖性（Ludden等人。2008).在各种类型的设计策略中，共享两个相反的方面，典型性（熟悉性）和新颖性（新颖性）（Ludden等人。2008).典型性被定义为类似的设计元素形状（Crilly等人。2004而新颖性被定义为不同形状的设计元素（Ludden等人。2008).设计对象中实现的典型性和新颖性会影响用户的审美偏好（Hekkert等人。 2003).这是实现的通过两个方面的适当平衡。（Da Silva等人。2014; Blijlevens等。2014).汽车设计行业广泛采用典型性和新颖性。汽车制造商战略性地将其产品设计为与其现有产品或其竞争对手的产品更相似或不同（人等人。2008).为了战略优势，汽车设计由挡泥板，格栅，前大灯和车窗等设计元素组合而成，所有设计元素的形状与之前的设计相似或不同（Hyun等。2015).汽车制造商战略性地使用不同形状的设计元素的不同组合，这影响用户对识别汽车品牌的关注（伯吉斯和国王2004).为了获得有效的品牌认知，汽车设计师尝试创造与其他汽车品牌不同的设计元素，以获得更多关注（卡加里南 2003).例如，宝马可以通过他们所谓的“肾格栅”轻松识别 - 一个两节格栅。这可以通过使用新颖的视觉意义来解释

视觉上脱颖而出的设计元素对于吸引用户注意设计识别具有更大的视觉冲击力（陈2000).因此，设计师关于汽车设计视觉方面的意图可以通过对产品形式的典型性和新颖性的理解来揭示。

然而，仍然存在一个问题，即用户对设计元素的解释是否与设计者创造典型或新颖设计元素以吸引他们注意力的意图相关。尽管品牌认知度很重要，这会影响重复购买（波特和克莱库姆1997），学者们忽略了新颖设计元素对用户注意力的影响问题。尽管已经认识到有效的战略设计意图在关联用户对产品形式体验的反应方面的重要性，但尚未报道用于分析视觉意义的经验分析框架。鉴于此，提供对设计意图和用户响应的量化理解将为设计领域开辟新的见解，这仍然主要依赖于设计师的解释。因此，对设计形状的系统理解可以提供对产品背后的设计意图的深入了解。

通过识别汽车设计中独特的设计元素来调查设计意图提供了三个主要贡献。首先，设计师可以基于量化值系统地评估和理解设计变更。其次，设计师可以在现有设计历史之外综合设计方案。最后，设计人员可以在重新设计过程中优先考虑设计元素。

考虑到这些目标，本文着重于识别23个汽车品牌的风格识别中的设计意图和用户响应的相关性。为了确定设计意图与用户响应之间的相关性，我们执行了以下三个主要任务：（1）收集来自23个不同汽车品牌的119个汽车设计的摄影数据;（2）计算23个汽车设计品牌的汽车设计相似度，对设计师对重要设计元素的意图进行分级排序;（3）通过眼动追踪实验识别用户对汽车设计元素的反应的等级排序。

相关作品

设计意图

设计师关于经验产品的意图是设计产品的许多有影响力的约束之一，并且这种意图可能更具影响力取决于设计策略（Crilly等人。 2009).例如，战略性地使用创建品牌标识的设计元素组合可能是设计师的视觉意图之一（卡加里南2003).设计师视觉的相关性

意图和用户对产品形式体验的反应因此可以成为成功设计的决定因素 （Crilly等人。2009). Forslund和Soderberg (2010）试图识别设计意图与用户感知的汽车设计质量之间的偏差。他们评估了视觉设计属性的视觉稳健性，以找出外观设计质量与外观一致性质量之间的关系。他们认为，在外观设计质量，设计对象的令人愉悦的产品体验，外观一致性质量，设计意图的实现之间找到适当的平衡是很重要的。1).这两种品质的混合提供了内在质量的线索触发视觉质量外观（Forslund和Soderberg2010），被定义为用户观察期间产品形式的印象（威克曼 2005).

在汽车设计的情况下，产品形式的印象表现为品牌标识的明确质量。例如，沃尔沃在品牌识别中协调了两个重要因素：明确的品质，如颜色，质地和形状，具有隐含的舒适，声音和气味。沃尔沃不断使用强劲的“肩部”线和V形发动机罩作为后挡泥板和前格栅，以保持其“安全”和“强大”的品牌品质（卡加里南 2007).尽管品牌认同不仅是风格的外表，也是经验元素的组合，隐含的品质通过设计师创造的明确线索来表达（卡加里南2007). 卡加里南 (2003）认为汽车制造商试图通过在汽车设计中反复使用类似的设计元素来创造象征性的品牌外观，因为设计的战略性使用保持或提高了品牌的质量。换句话说，汽车品牌的新颖设计元素在战略上旨在扩大特定品牌标识的识别效果。

品牌标识

因为风格是基于某些规则的形状组合（Stiny和Mitchell1978），品牌外观可以通过评估汽车风格设计的设计元素来分析。根据楚特(2007），汽车设计可以分割成至少十个设计元素，以形成汽车设计。对于样式分析，形状语法（分类式样式评估方法）用于基于通过欧几里德距离计算过去设计元素来图形合成设计。形状语法用于捕捉品牌外观并综合品牌的新颖设计，例如别克的品牌外观如何合成别克式汽车设计和哈雷戴维森式设计备择方案 （麦科马克等人。2004; Pugliese和Cagan2002).然而，当前风格分析文献的问题在于它使用了风格的分类学评估，

图1感知质量的概念模型 Forslund和Soderberg(2010）

因此，为每个设计元素分配相同的值以进行分析。例如，很明显，使用先前设计历史中的设计元素创建的设计看起来总是相似的。产品的几代实现了各种设计的相似之处，有些设计完全改变，但仍然可以在风格中得到认可。这可以部分地通过视觉意义的概念来解释。陈(2000）认为某些设计具有更多的刺激形状，因此它们比其他设计更容易识别。由于各种视觉影响，形状具有不同的视觉重要性。因此，需要考虑视觉上的重要性以识别新颖的设计元素。

为了将视觉意义与设计元素进行比较，分类形状分析是不合适的，因为它不能亲对设计元素的经验值。如Ors-born等人。2006 声明，汽车的形状由其曲线形式的细节决定。分类形状分析不能表达曲线细节。因此，使用数字形状分析方法很重要。Cluzel等人。(2012）提出使用傅里叶分解，其通过在正弦函数中生成曲线来表示重复的周期函数，从而使得可以评估和再生期望的曲线。为了通过傅立叶分解产生设计相似性，必须提取汽车设计元素。玄和李(2014）提出了图19中具有风格重要性的设计元素。2.收集汽车照片的正面，侧面和后面视图以提取设计元素。然后是设计元素

存储为闭合曲线，最终表示为点集。

方法

设计意图分析的概念框架

为了识别设计意图和用户对23个汽车品牌的风格识别的响应的相关性，进行了设计意图分析。数字3 展示了本文中进行的设计意图分析过程的概念框架。该过程包含三个步骤。首先，通过寻找典型的设计元素和新颖的设计元素来计算设计相似度以识别设计意图 - 较高的设计相似性表示典型的设计元素，较低的设计相似度值表示新的设计元素。设计相似度值通过傅立叶分解经验计算，以识别每个品牌的典型和新颖的汽车设计元素。其次，基于观察概率，基于对整个图片区域感兴趣的区域的固定持续时间，他们对汽车设计元素的注视来测量用户响应。通过眼动追踪实验观察每个设计元素的概率，以区分用户对视觉上重要的设计元素的反应。通过观察用户对119种车型的每个汽车设计元素的观察概率，我们确定了用户观察23种汽车品牌中每一个的观察行为。最后，设计类似 -

图2 19在研究中使用的具有风格重要性的设计元素。重新诠释玄和李(2014)

图3设计意图分析过程的概念框架

使用线性回归将作为自变量的ity值与作为因变量的观察概率值进行比较。

设计相似度计算

我们总共使用了119种汽车设计，每种汽车设计都有19个设计元素，从而形成一个由点集合表示的简单闭合曲线。相似度计算基于设计风格文献中使用的傅立叶分解（Cluzel等人。2012).傅里叶分解代表重复的周期函数，并被使用Cluzel等人。(2012用引用的遗传算法合成汽车设计McGarva和Mullineux(1993).用于复平面上的曲线表达式的公式McGarva和Mullineux(1993）可以在公式中写成如下（1):

z (t) = x (t) iy (t) (1)

z（t）是闭合曲线的周期函数。然后将曲线表达式转换为点集以计算傅立叶系数值;每个设计元素的曲线用相同的数字分段进行数值比较;我是一个虚数，其中x和y是实数。Cluzel等人。(2012然后测量曲线长度与每个点的比率和曲线的总长度。因此，设计元素表示为谐波中闭合曲线上的点集。基于两个谐波之间的差异计算两个设计元素的相似度。相似度值表示为总计100％，其中较高的相似度值表示类似的设计元素。结果，计算了119个汽车设计中的19个设计元素的相似度值。例如，奥迪A4的前轮廓与宝马5系，现代索纳塔，起亚Optima的

资料编号：[5247]