何為設(shè)計原型

①定義

如我們所知，“原型”在字典中的定義是名詞。但在設(shè)計實(shí)踐中，這個詞也可以被用做動詞或者形容詞。例如，我們可以說：“制作一個原型”、“對設(shè)計進(jìn)行原型化”、“編寫原型程序”。

對于原型的定義，麻省理工學(xué)院的K. T. Ulrich博士曾有論述，即原型為設(shè)計人員依據(jù)一個或多個方面的興趣而得到的產(chǎn)品的近似品。因此，能夠呈現(xiàn)給開發(fā)者至少一個所關(guān)注的方面的任何實(shí)體都可以視作一個原型（prototype，也作“樣機(jī)”）。按照以上論述，原型的具體形式是靈活多變、不受拘束的。概念草圖、數(shù)學(xué)模擬、測試元件、簡單的油泥或泡沫模型、能夠點(diǎn)擊的軟件界面，這些都可以稱作是原型。

上述種類繁多的、各式各樣的原型將會出現(xiàn)在不同的產(chǎn)品開發(fā)階段。在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的初期，設(shè)計者用草圖來表達(dá)設(shè)計方案。隨著設(shè)計深入，簡單的外觀模型可能會被制作出來。在進(jìn)行至系統(tǒng)性的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)節(jié)時，設(shè)計者可能會用到功能驗(yàn)證原型…… 《交互設(shè)計指南》一書的作者稱“做設(shè)計就是做原型”。

②原型的分類

對于軟件和硬件產(chǎn)品來說，原型都是不可缺少的一部分，但各有其特點(diǎn)，因此，我們分開討交互原型和產(chǎn)品原型

〇 交互原型

在交互設(shè)計開發(fā)中，一般從三個水平上區(qū)分原型，一是原型的逼真程度、二是原型所探索的功能，三是原型所追求的結(jié)果

在第一種分類水平上，我們可以將原型分類為較為耳熟能詳?shù)牡捅Ｕ嬖秃透弑Ｕ嬖?。低保真原型用于快速表達(dá)設(shè)計方案，拓展設(shè)計思路。此類原型制作簡單，價格便宜，花費(fèi)時間少，方便修改。對應(yīng)的形式可以是紙面草圖，也可以是軟件交互線框圖。而高保真原型與最終的產(chǎn)品更為相似，但也并非完全相同。此類原型功能較為完整，具有交互性，能夠測試軟件的可用性，獲得關(guān)于最終體驗(yàn)的反饋，但開發(fā)成本較高，用時長，不能用于快速生成和驗(yàn)證設(shè)計概念上的創(chuàng)新。

在第二種分類水平上，可以從對于產(chǎn)品功能探索的角度來分類，可以把原型分類成為“水平原型”和“垂直原型”?！八皆汀笔侵冈撛吞峁┝撕芏嗟墓δ?，單每個功能的實(shí)現(xiàn)都不夠深入。例如，在軟件應(yīng)用的交互界面進(jìn)行原型繪制時，只將導(dǎo)航界面設(shè)計出來，但其實(shí)際功能可能尚未實(shí)現(xiàn)?！按怪痹汀笔侵笇Ξa(chǎn)品的某幾個功能進(jìn)行詳細(xì)的探索。例如通過一些復(fù)雜的算法實(shí)現(xiàn)了某種交互功能，但其他類型的功能沒有進(jìn)行落地實(shí)踐。

在第三種分類水平上，可以將原型分類為“進(jìn)化型原型”和“拋棄型原型”。“進(jìn)化型原型”會在逐步的原型設(shè)計制作和評估中，逐漸進(jìn)化成為最終產(chǎn)品；而“拋棄型原型”僅僅用于充當(dāng)設(shè)計概念的實(shí)驗(yàn)對象，在確定最終產(chǎn)品設(shè)計方案之后，此類原型就不會再被使用。但值得注意的是，“進(jìn)化型原型”不等于最終設(shè)計，還需要構(gòu)建更多的垂直原型等進(jìn)行測試。但要避免使用不成熟的原型直接拼湊產(chǎn)品，使得產(chǎn)品質(zhì)量下降。

〇 產(chǎn)品原型

這里所說的產(chǎn)品原型偏向于硬件原型，從兩個角度進(jìn)行分類，分別是產(chǎn)品的實(shí)體化（或與之相對應(yīng)的解析化）程度，以及原型的綜合性（或與之相對應(yīng)的專一性）程度。

實(shí)體化原型是可觸知的制品，該制品是產(chǎn)品的一個近似品。開發(fā)者所感興趣的產(chǎn)品的一些方面被實(shí)體化，用于檢測和試驗(yàn)。實(shí)體化原型包括滿足視覺外觀模型、用于快速檢測某一設(shè)想的概念證實(shí)型原型，以及用于證實(shí)產(chǎn)品功能的實(shí)驗(yàn)型原型。分別舉例說明，傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計中所采用的泡沫、油泥、石膏等制作的用于測試外觀和尺寸的原型，簡單的單片機(jī)和傳感器所搭建的電子原型，以及通過cnc或*D打印形成的快速結(jié)構(gòu)驗(yàn)證原型均屬此類。

而與之相對應(yīng)的解析化原型通常是指以數(shù)學(xué)或圖像的方式表達(dá)原型，一般來說不可觸知。解析化原型的表現(xiàn)形式為計算機(jī)的三維模型、電子表格編碼方程運(yùn)算，計算機(jī)仿真模擬等。我們常用的犀牛建模、CREO工程圖、已經(jīng)一些有限元仿真手段均屬于解析化原型的范疇。

綜合化原型，顧名思義，能夠完成產(chǎn)品的絕大多數(shù)屬性，一般來說作為一個范圍大、功能全的產(chǎn)品版本，用于檢驗(yàn)綜合性能。這里引入一個我們常見的名詞，“β原型“。我們常見于一些手機(jī)軟件，邀請用戶進(jìn)行β測試（也作BETA版）。實(shí)際上這就是產(chǎn)品在正式投入市場之前交付用戶使用的測試原型版本，用以識別可能存在的設(shè)計缺陷。相應(yīng)的，在β原型之前，一般也會生產(chǎn)α原型，該原型在有些企業(yè)中也被稱作“手板”。α原型的加工工藝可能與最終的產(chǎn)品尚存在區(qū)別，而β原型的零件一般是最終流水線所生產(chǎn)的。在各類綜合化原型中，仿真程度最高的是試產(chǎn)原型，此類原型是第一批由完整的工藝所加工的產(chǎn)品，也可以用于評價生產(chǎn)線能力。

與綜合化原型相對應(yīng)的原型種類叫做專一化原型，一般只實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的某個或者某些屬性，細(xì)分可分為外觀原型和工作原理原型。相比制造一個綜合化原型，通過制造兩個分離的專一化原型可以節(jié)省更多時間和成本來解決問題。

關(guān)于原型的分類，如圖所示，可以在兩個維度區(qū)分。

原型的作用

在產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中，使用原型主要存在四個目的：學(xué)習(xí)、溝通，集成和里程碑。

學(xué)習(xí)：在回答“產(chǎn)品是否能按照預(yù)期工作？”和“滿足需求的程度如何？”此類問題時，原型就作為我們學(xué)習(xí)的工具。事實(shí)上，我們對于原型的作用認(rèn)知主要就體現(xiàn)在學(xué)習(xí)上，我們也可以認(rèn)為這是對設(shè)計成果和思路的一種檢查和反思。諸如“系統(tǒng)運(yùn)作的效率”、“產(chǎn)品的使用直觀性”、“產(chǎn)品符合人機(jī)工學(xué)的程度”都是從制作原型的過程中可以學(xué)習(xí)到的要點(diǎn)。

溝通：加強(qiáng)開發(fā)團(tuán)隊(duì)與高層管理者、供應(yīng)商、合作商、供應(yīng)人、合作人、開發(fā)團(tuán)隊(duì)拓展成員、消費(fèi)者以及投資者之間的溝通。對于實(shí)體化原型來說，這是尤為重要的目的。設(shè)計者向他人表達(dá)自己設(shè)計想法和設(shè)計工作進(jìn)度時，制作實(shí)體化原型是最有效的手段之一。

集成：在綜合化原型吉印通行產(chǎn)品子系統(tǒng)的集成，用于測試產(chǎn)品的整個系統(tǒng)能否按照預(yù)期協(xié)同工作。想要達(dá)成此類目的的原型一般是實(shí)體化的，某些問題在對于產(chǎn)品子系統(tǒng)進(jìn)行單一性測試檢驗(yàn)時是難以被發(fā)現(xiàn)的，這些問題一般只會在綜合性的實(shí)體化原型中出現(xiàn)。此外，原型可以幫助設(shè)計團(tuán)隊(duì)達(dá)成一致的觀點(diǎn)，確保整個團(tuán)隊(duì)輸出統(tǒng)一整體的設(shè)計。

里程碑：在產(chǎn)品開發(fā)的后期，原型用于驗(yàn)證產(chǎn)品在功能上已經(jīng)達(dá)到期望水平。此時，里程碑式的原型提供了可供觸知的目標(biāo)，表明了進(jìn)展情況，并用于加強(qiáng)進(jìn)度安排。對于設(shè)計者、生產(chǎn)者、管理者、投資者和消費(fèi)者來說，一個完備的、具有里程碑意義的原型無疑是令人振奮的。

而在交互設(shè)計開發(fā)流程中，原型設(shè)計通常有以下幾點(diǎn)作用：

●● 有一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)來構(gòu)思改進(jìn)——讓所有利益相關(guān)者清楚地了解與原型可能導(dǎo)致的潛在收益、風(fēng)險和成本相關(guān)的情況。

●● 可以及早適應(yīng)變化——從而避免對單一的、錯誤的理想版本的承諾，卡在用戶體驗(yàn)的局部最大值上，然后由于疏忽而招致沉重的成本。

●● 向用戶展示原型，以便他們向提供反饋，幫助設(shè)計者確定哪些元素/變體最有效以及是否需要修改。

●● 擁有一個工具來試驗(yàn)用戶需求和問題的相關(guān)部分——因此，交互原型可以幫助設(shè)計者深入了解用戶世界中不太明顯的領(lǐng)域（例如，注意到他們將其用于其他目的或發(fā)現(xiàn)不可預(yù)見的可訪問性問題，例如移動使用的挑戰(zhàn)）。

●● 為所有相關(guān)的利益相關(guān)者提供一種主人翁感，從而促進(jìn)對產(chǎn)品最終成功的情感投資。

●● 通過最大限度地減少產(chǎn)品發(fā)布前要糾正的錯誤數(shù)量來縮短上市時間。

如何實(shí)現(xiàn)原型

①傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計原型

在一些偏向?qū)嶓w和制造業(yè)的工業(yè)設(shè)計和產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域中，設(shè)計者常利用聚苯乙烯泡沫、油泥、石膏、ABS板或其他易于加工和成型的材料搭建產(chǎn)品，驗(yàn)證其在尺寸、比例、人機(jī)關(guān)系上的合理性。

②快速原型技術(shù)

快速原型制作是一組用于使用三維計算機(jī)輔助設(shè)計 (CAD) 數(shù)據(jù)快速制造物理零件或裝配體的比例模型的技術(shù)。由于這些零件或組件通常是使用增材制造技術(shù)而不是傳統(tǒng)的減材方法構(gòu)建的，因此該短語已成為增材制造和*D 打印的代名詞。

增材制造是原型設(shè)計的天然匹配。它提供幾乎無限的形狀自由度，不需要工具，并且可以生產(chǎn)機(jī)械性能與傳統(tǒng)制造方法制造的各種材料非常匹配的零件。*D 打印技術(shù)自 1*80 年代就已經(jīng)出現(xiàn)，但它們的高成本和復(fù)雜性主要限制了大公司的使用，或者迫使小公司將生產(chǎn)外包給專業(yè)服務(wù)，在隨后的迭代之間等待數(shù)周。

桌面和臺式 *D 打印的出現(xiàn)改變了這種現(xiàn)狀，并激發(fā)了采用的熱潮，而且沒有停止的跡象。借助內(nèi)部 *D 打印，工程師和設(shè)計師可以在數(shù)字設(shè)計和物理原型之間快速迭代?，F(xiàn)在可以在一天內(nèi)創(chuàng)建原型，并根據(jù)實(shí)際測試和分析的結(jié)果對設(shè)計、尺寸、形狀或組裝進(jìn)行多次迭代。最終，快速原型制作過程有助于公司比競爭對手更快地將更好的產(chǎn)品推向市場。

③Arduino與原型開發(fā)

Arduino 是一個基于易于使用的硬件和軟件的開源電子平臺。Arduino 板能夠讀取數(shù)字或模擬信號輸入：輸入傳感器上的光、按鈕上的手指或 Twitter 消息一一并將其轉(zhuǎn)換為輸出一一激活電機(jī)、打開 LED、在線發(fā)布內(nèi)容。

由于其簡單易用的用戶體驗(yàn)，Arduino 已被用于數(shù)干個不同的項(xiàng)目和應(yīng)用程序中。Arduino 軟件對于初學(xué)者來說易于使用，但對于高級用戶來說足夠靈活。它可以在 Mac、Windows 和 Linux 上運(yùn)行。教師和學(xué)生用它來建造低成本的科學(xué)儀器，證明化學(xué)和物理原理，或者開始編程和機(jī)器人技術(shù)。設(shè)計師和建筑師構(gòu)建交互式原型，音樂家和藝術(shù)家將其用于安裝和試驗(yàn)新樂器。例如，制造商當(dāng)然會使用它來構(gòu)建許多在 Maker Faire 上展出的項(xiàng)目。

④交互原型的構(gòu)建手段

交互原型根據(jù)仿真程度和用途的不同，也存在多種構(gòu)建方式，包括草圖、紙質(zhì)原型、點(diǎn)擊原型和交互式高保真原型和編程原型（coded prototypes）。

草圖原型通常是自由形式的筆畫，勾勒出最初的想法——類似于圖中所示的那些。它們是原型的最基本形式。用戶體驗(yàn)設(shè)計師通常使用草圖來產(chǎn)生想法并與產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

紙質(zhì)原型與草圖不同。雖然團(tuán)隊(duì)也在設(shè)計過程的最早階段使用它們，但紙質(zhì)原型的結(jié)構(gòu)比一組草圖更明確，通常涉及使用模板和紙板來創(chuàng)建各種網(wǎng)頁或應(yīng)用程序屏幕的更實(shí)質(zhì)、更詳細(xì)的模型，以供可用性測試期間使用。設(shè)計者還可以將這些與便利貼或其他紙質(zhì)插件結(jié)合使用。

點(diǎn)擊原型描繪了網(wǎng)站頁面或應(yīng)用程序屏幕上的元素，如圖所示。它們通過熱點(diǎn)鏈接各種屏幕。這些原型是低保真原型的更高級版本，也是交互原型的最簡單版本。常用軟件有Axure和Figma

*點(diǎn)擊原型 Click On Prototype

可交互式高保真原型比低保真原型更先進(jìn)。它們更美觀，功能更接近最終產(chǎn)品。一旦團(tuán)隊(duì)牢牢掌握了他們希望成品體現(xiàn)的內(nèi)容，您通常會在設(shè)計過程中進(jìn)一步創(chuàng)建高保真原型。高保真原型有時比低保真原型更適合可用性測試。常用于構(gòu)建高保真原型的軟件包括Sketch、Adobe XD，協(xié)作也可以使用Figma

*點(diǎn)高保真原型 High Fidelity Prototype

只有在產(chǎn)品及其流程經(jīng)過深思熟慮并已獲得關(guān)鍵利益相關(guān)者的批準(zhǔn)以進(jìn)行最終測試和實(shí)施后，才能創(chuàng)建數(shù)字編程原型。構(gòu)建數(shù)字原型需要花費(fèi)大量時間和精力，因此創(chuàng)建它們絕不應(yīng)該是原型制作過程的第一步

編碼的原型既不容易創(chuàng)建，也不容易修改。它們具有原生響應(yīng)能力，因此人們可以在手機(jī)、平板電腦或臺式機(jī)上查看它們。與創(chuàng)建低保真原型相比，創(chuàng)建編碼原型通常缺乏協(xié)作性。但是，這些原型非常逼真。它們的外觀和行為都像最終產(chǎn)品，因此是獲得用戶反饋的最佳原型。編寫此類原型需要掌握HTML/CSS類的前端語言。

*數(shù)字編碼原型 Digital Coding Prototype

?原型設(shè)計：

總結(jié)

“發(fā)明允許犯錯，但設(shè)計要知道保管哪些！”

無論是產(chǎn)品原型還是交互原型，他們都是表達(dá)我們產(chǎn)品、功能、呈現(xiàn)和感受的粗略品，它往往忽略細(xì)節(jié)信息，更專注于驗(yàn)證我們設(shè)計過程中的想法或功能，為最終形態(tài)的產(chǎn)品探索提供逐漸清晰的方向。

身為一個設(shè)計師，如何運(yùn)用好產(chǎn)品原型這一工具，掌握準(zhǔn)確多樣的原型制作方法，對于推進(jìn)產(chǎn)品研發(fā)工作、探索產(chǎn)品發(fā)展方向，起著至關(guān)重要的作用。

畢竟“發(fā)明允許犯錯，但設(shè)計要知道保管哪些！”