物理的约束
物理结构的局限性将可能的操作方法限制在一定范围内。一根大木棍不能进入一个小洞:乐高摩托车的挡风玻璃只能安装在一个地方,只有一个方向。物理结构约束因素的价值在于项目的外部特性,用户不需要特殊培训。如果设计师正确使用这种约束因素,他们可以有效地掌握可能的操作方法1或至少突出正确的操作方法。
如果用户能很容易地看到和理解物理约束因素,这些因素的效用就会大大提高,因为有些操作在实施前就受到限制。否则,只有在尝试了错误之后,一些物理约束才能防止后续错误。就像传统的圆柱形电池一样,缺乏足够的物理结构约束。它可以把电池盒放在两个方向:一个方向正确,另一个方向会损坏设备。电池的极性非常重要。然而,很难确定印在电池盒底部的标志的正确方向。为什么不设计电池,无论如何放置都不会出错:我们使用物理约束来设计电池盒,这样电池只能朝正确的方向放置。或者,无需考虑电池的方向,就可以重新设计电池极性接触点。新设计的电池的放置方向无关紧要。电池的两端完全相同,正极和负极分别设计为电池的中心点和中间环。因此,电池正极接触点的设计只能接触中心点,负极接触点只能接触中间环。我只见过这种电池的一个例子。虽然这种设计似乎可以解决电池放置方向的问题,但它并不受欢迎或广泛使用。另一种方案是发明一种新的电池连接方式,使现有的圆柱形电池能够在任何方向插入:微软正试图说服设备制造商使用新的设计。第三种方案是重新设计电池的形状,使其只能从一个方向放入。现在大多数插件都做得很好,使用形状、缺口和突出来限制插头只能从单个方向插入。为什么日常电池不能这样设计?为什么不优雅的设计坚持了这么久?这就是所谓的遗留问题。许多使用现有标准设计和生产的设备都是生产的。如果对称的圆柱形电池发生变化,则需要大量其他使用这些电池的产品进行重大变化。新电池不能在旧设备上工作,旧电池也不能用于新设备。微软对电池接触点的设计使我们能够继续使用相同的电池,但应用电池的设备必须切换到新的接触设计。微软推出这款电池两年后,虽然有积极的新闻报道,但我还是找不到任何使用这个新触点的产品,甚至没有使用微软自己的产品。
钥匙也遇到了类似的问题。通常很容易将钥匙平坦的顶部与锯齿状的底部区分开来,但很难从角度判断钥匙需要插入的方向,尤其是在黑暗的环境中。许多电器和电子设备的插头和插座也有同样的问题。虽然它是物理的,以防止错误的插入,但很难猜测正确的插入方向,特别是当勺子孔和电子插座安装在昏暗的光线下时,一些设备,如USB插头设计有物理约束,但约束是如此微妙,用户需要找到正确的方向,为什么这些设备的所有连接方向都不那么敏感。不用担心插入方向的钥匙和插头,结构设计起来并不难。例如,对插入方向不敏感的汽车钥匙已经存在了很长时间,但并非所有制造商都使用这种方法。同样,许多电气连接器对方向也不敏感,但只有少数制造商在使用它们。为什么抵制?有些来自遗留问题,担心更大的变化需要很高的成本。这似乎是一种典型的企业主导思维:这就是我们一直在做事的方式。我们不关心客户。当然,插入钥匙、电池或插头并不是一个严重的问题,也不会影响用户是否购买产品。然而,缺乏对客户需求的关注往往会导致更严重的问题,这是更大影响的前兆。
请注意,更重要的解决方案是解决最基本的需求。毕竟,我们真的不在乎钥匙和锁:我们只需要一些方法来确保只有被投权的人才能接近任何被锁定的东西。不是重新设计钥匙的物理形状,而是让它们不再相关。意识到这一点,一套完整的解决方案浮出水面:密码锁不需要钥匙,无钥匙镜只能由授权人操作。一种方法是持有无线电子设备,如身份证卡,当接近传感器时打开门,或通常安装在口袋或公文包中的遥控汽车钥匙。可通过面部、语音、指纹或其它生物特征来识别用户,如虹膜。
文化约束因素
每一种文化都有一套社会行为准则,工业设计师必须对其有所了解。因此,在我们熟悉的文化环境中,虽然我们去了一家以前从未去过的餐馆,但我们也知道该说什么和做什么。当我们和陌生人在一个陌生的地方时,我们仍然可以自由地处理它。然而,当我们处于一个不熟悉的文化环境中,原有的行为准则显然不适用,甚至引起厌恶时,我们会感到不舒服。在使用新机器的过程中,我们遇到的大多数困难都植根于文化因素,因为我们暂时找不到一套被广泛接受的文化实践。
从事工业设计研究的专家认为,文化行为准则以范式的形式体现在我们的脑海中,即知识结构,由一般规则和信息组成,主要用于解释情况,指导人们的行为。在某些固定情况下(比如在餐厅吃饭),范式会更具体。认知科学家罗杰•尚克和胞勃•埃市尔森认为,在这种情况下,我们将遵循事先写好的稿件。欧文,社会科学家•戈夫曼称规范行为的社会因素为框架(fame),它还展示了框架控制人类行为的过程,即使在完全陌生的情况或文化中。假如有人故意违反这个框架,那就是自讨苦吃。下次坐电梯的时候,试着违反常规,看看会不会让自己和电梯里的其他人难看。方法很简单:比如站在电梯的墙上或者盯着电梯里的陌生人。在公共汽车或电车上,你可以把座位给一个看起来很强壮的人(如果你老了,或孕妇,或残疾,行为会更明显)。
以乐高玩具摩托车为例,文化约束决定了玩具车上三盏灯的不同位置,尽管它们的结构完全相同。红灯通常用来表示停车,所以它应该安装在汽车的后部;如果它仍然是一辆警察摩托车,蓝色闪光灯应该设置在汽车的顶部;对于黄色灯,有趣的文化差异:有些人仍然记得政府灯的标准前灯,而另一些人认为黄色灯可以用于其他地方(乐高在丹麦)。现在,欧洲和北美的标准要求前灯是白色的。因此,在游戏中,确认黄灯认为前灯并安装在摩托车前部已不再像过去那样普遍。随着时间的推移,文化的约束也会发生变化。
语义约束
语义学是一种研究意义的知识,语义约束是指利用某种情况的特殊意义来限制可能的操作方法。以安装玩具摩托车为例,只有把骑自行车的人设置在一个特定的位置,让他面对汽车的前面才有意义。挡风玻璃是为了保护骑自行车的人的脸,所以必须安装在他前面的某个部位。语义约束是基于我们对现实和外部世界的理解,可以提供非常有效和重要的线索。类似于文化约束会随着时间而变化,语义约束也是如此。极限运动不断扩大我们认为有意义和合理的界限。新技术会改变事物的意义。有创意的人不断改变我们与技术和其他人的互动。当汽车能够完全自动驾驶并与无线网络交流时,汽车后面的红色尾灯意味着什么?红灯亮的时候,车在刹车吗?因为其他汽车已经根据无线传输信号知道了,它提醒的对象呢?谁会在意?这样,红灯就变得毫无意义了。它可以删除或重新定义其含义,以显示其他情况。今天的意义可能不再是未来的意义。
逻辑约束
乐高摩托车上的灯带来了一个特殊的问题。很多人不知道蓝灯应该安装在哪里,但如果所有其他部件都组装好了,只剩下一个部件,只剩下一个血液可以安装。蓝灯的安装位置自然是确定的,这是逻辑。
居民在维修工作中经常使用逻辑约束。假设你打开漏水的水龙头,更换垫圈,当你重新安装水龙头时,你会发现还有一个部分,这显然是错误的:这个部分应该安装。这就是逻辑约束的例子。
自然映射的应用是提供逻辑约束。在这种情况下,物品的组成部分与受其影响或受其影响的物品之间没有物理或文化约束,在空间或功能上可能存在逻辑关系。如果两个开关控制两个电灯,左边的开关应该控制左边的灯,右边的开关应该控制右边的灯。若电灯的排列方式与开关的排列方式不同,则会破坏自然匹配的关系。