设计知识点：设计活动中的原型设计

何为设计原型

①定义

如我们所知，“原型”在字典中的定义是名词。但在设计实践中，这个词也可以被用做动词或者形容词。例如，我们可以说：“制作一个原型”、“对设计进行原型化”、“编写原型程序”。

对于原型的定义，麻省理工学院的K. T. Ulrich博士曾有论述，即原型为设计人员依据一个或多个方面的兴趣而得到的产品的近似品。因此，能够呈现给开发者至少一个所关注的方面的任何实体都可以视作一个原型（prototype，也作“样机”）。按照以上论述，原型的具体形式是灵活多变、不受拘束的。概念草图、数学模拟、测试元件、简单的油泥或泡沫模型、能够点击的软件界面，这些都可以称作是原型。

上述种类繁多的、各式各样的原型将会出现在不同的产品开发阶段。在产品设计开发的初期，设计者用草图来表达设计方案。随着设计深入，简单的外观模型可能会被制作出来。在进行至系统性的产品开发环节时，设计者可能会用到功能验证原型…… 《交互设计指南》一书的作者称“做设计就是做原型”。

②原型的分类

对于软件和硬件产品来说，原型都是不可缺少的一部分，但各有其特点，因此，我们分开讨交互原型和产品原型

〇 交互原型

在交互设计开发中，一般从三个水平上区分原型，一是原型的逼真程度、二是原型所探索的功能，三是原型所追求的结果

在第一种分类水平上，我们可以将原型分类为较为耳熟能详的低保真原型和高保真原型。低保真原型用于快速表达设计方案，拓展设计思路。此类原型制作简单，价格便宜，花费时间少，方便修改。对应的形式可以是纸面草图，也可以是软件交互线框图。而高保真原型与最终的产品更为相似，但也并非完全相同。此类原型功能较为完整，具有交互性，能够测试软件的可用性，获得关于最终体验的反馈，但开发成本较高，用时长，不能用于快速生成和验证设计概念上的创新。

在第二种分类水平上，可以从对于产品功能探索的角度来分类，可以把原型分类成为“水平原型”和“垂直原型”。“水平原型”是指该原型提供了很多的功能，单每个功能的实现都不够深入。例如，在软件应用的交互界面进行原型绘制时，只将导航界面设计出来，但其实际功能可能尚未实现。“垂直原型”是指对产品的某几个功能进行详细的探索。例如通过一些复杂的算法实现了某种交互功能，但其他类型的功能没有进行落地实践。

在第三种分类水平上，可以将原型分类为“进化型原型”和“抛弃型原型”。“进化型原型”会在逐步的原型设计制作和评估中，逐渐进化成为最终产品；而“抛弃型原型”仅仅用于充当设计概念的实验对象，在确定最终产品设计方案之后，此类原型就不会再被使用。但值得注意的是，“进化型原型”不等于最终设计，还需要构建更多的垂直原型等进行测试。但要避免使用不成熟的原型直接拼凑产品，使得产品质量下降。

〇 产品原型

这里所说的产品原型偏向于硬件原型，从两个角度进行分类，分别是产品的实体化（或与之相对应的解析化）程度，以及原型的综合性（或与之相对应的专一性）程度。

实体化原型是可触知的制品，该制品是产品的一个近似品。开发者所感兴趣的产品的一些方面被实体化，用于检测和试验。实体化原型包括满足视觉外观模型、用于快速检测某一设想的概念证实型原型，以及用于证实产品功能的实验型原型。分别举例说明，传统的工业设计中所采用的泡沫、油泥、石膏等制作的用于测试外观和尺寸的原型，简单的单片机和传感器所搭建的电子原型，以及通过cnc或*D打印形成的快速结构验证原型均属此类。

而与之相对应的解析化原型通常是指以数学或图像的方式表达原型，一般来说不可触知。解析化原型的表现形式为计算机的三维模型、电子表格编码方程运算，计算机仿真模拟等。我们常用的犀牛建模、CREO工程图、已经一些有限元仿真手段均属于解析化原型的范畴。

综合化原型，顾名思义，能够完成产品的绝大多数属性，一般来说作为一个范围大、功能全的产品版本，用于检验综合性能。这里引入一个我们常见的名词，“β原型“。我们常见于一些手机软件，邀请用户进行β测试（也作BETA版）。实际上这就是产品在正式投入市场之前交付用户使用的测试原型版本，用以识别可能存在的设计缺陷。相应的，在β原型之前，一般也会生产α原型，该原型在有些企业中也被称作“手板”。α原型的加工工艺可能与最终的产品尚存在区别，而β原型的零件一般是最终流水线所生产的。在各类综合化原型中，仿真程度最高的是试产原型，此类原型是第一批由完整的工艺所加工的产品，也可以用于评价生产线能力。

与综合化原型相对应的原型种类叫做专一化原型，一般只实现产品的某个或者某些属性，细分可分为外观原型和工作原理原型。相比制造一个综合化原型，通过制造两个分离的专一化原型可以节省更多时间和成本来解决问题。

关于原型的分类，如图所示，可以在两个维度区分。

原型的作用

在产品开发项目中，使用原型主要存在四个目的：学习、沟通，集成和里程碑。

学习：在回答“产品是否能按照预期工作？”和“满足需求的程度如何？”此类问题时，原型就作为我们学习的工具。事实上，我们对于原型的作用认知主要就体现在学习上，我们也可以认为这是对设计成果和思路的一种检查和反思。诸如“系统运作的效率”、“产品的使用直观性”、“产品符合人机工学的程度”都是从制作原型的过程中可以学习到的要点。

沟通：加强开发团队与高层管理者、供应商、合作商、供应人、合作人、开发团队拓展成员、消费者以及投资者之间的沟通。对于实体化原型来说，这是尤为重要的目的。设计者向他人表达自己设计想法和设计工作进度时，制作实体化原型是最有效的手段之一。

集成：在综合化原型吉印通行产品子系统的集成，用于测试产品的整个系统能否按照预期协同工作。想要达成此类目的的原型一般是实体化的，某些问题在对于产品子系统进行单一性测试检验时是难以被发现的，这些问题一般只会在综合性的实体化原型中出现。此外，原型可以帮助设计团队达成一致的观点，确保整个团队输出统一整体的设计。

里程碑：在产品开发的后期，原型用于验证产品在功能上已经达到期望水平。此时，里程碑式的原型提供了可供触知的目标，表明了进展情况，并用于加强进度安排。对于设计者、生产者、管理者、投资者和消费者来说，一个完备的、具有里程碑意义的原型无疑是令人振奋的。

而在交互设计开发流程中，原型设计通常有以下几点作用：

●● 有一个坚实的基础来构思改进——让所有利益相关者清楚地了解与原型可能导致的潜在收益、风险和成本相关的情况。

●● 可以及早适应变化——从而避免对单一的、错误的理想版本的承诺，卡在用户体验的局部最大值上，然后由于疏忽而招致沉重的成本。

●● 向用户展示原型，以便他们向提供反馈，帮助设计者确定哪些元素/变体最有效以及是否需要修改。

●● 拥有一个工具来试验用户需求和问题的相关部分——因此，交互原型可以帮助设计者深入了解用户世界中不太明显的领域（例如，注意到他们将其用于其他目的或发现不可预见的可访问性问题，例如移动使用的挑战）。

●● 为所有相关的利益相关者提供一种主人翁感，从而促进对产品最终成功的情感投资。

●● 通过最大限度地减少产品发布前要纠正的错误数量来缩短上市时间。

如何实现原型

①传统的工业设计原型

在一些偏向实体和制造业的工业设计和产品设计领域中，设计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产品，验证其在尺寸、比例、人机关系上的合理性。

②快速原型技术

快速原型制作是一组用于使用三维计算机辅助设计 (CAD) 数据快速制造物理零件或装配体的比例模型的技术。由于这些零件或组件通常是使用增材制造技术而不是传统的减材方法构建的，因此该短语已成为增材制造和*D 打印的代名词。

增材制造是原型设计的天然匹配。它提供几乎无限的形状自由度，不需要工具，并且可以生产机械性能与传统制造方法制造的各种材料非常匹配的零件。*D 打印技术自 1*80 年代就已经出现，但它们的高成本和复杂性主要限制了大公司的使用，或者迫使小公司将生产外包给专业服务，在随后的迭代之间等待数周。

桌面和台式 *D 打印的出现改变了这种现状，并激发了采用的热潮，而且没有停止的迹象。借助内部 *D 打印，工程师和设计师可以在数字设计和物理原型之间快速迭代。现在可以在一天内创建原型，并根据实际测试和分析的结果对设计、尺寸、形状或组装进行多次迭代。最终，快速原型制作过程有助于公司比竞争对手更快地将更好的产品推向市场。

③Arduino与原型开发

Arduino 是一个基于易于使用的硬件和软件的开源电子平台。Arduino 板能够读取数字或模拟信号输入：输入传感器上的光、按钮上的手指或 Twitter 消息一一并将其转换为输出一一激活电机、打开 LED、在线发布内容。

由于其简单易用的用户体验，Arduino 已被用于数干个不同的项目和应用程序中。Arduino 软件对于初学者来说易于使用，但对于高级用户来说足够灵活。它可以在 Mac、Windows 和 Linux 上运行。教师和学生用它来建造低成本的科学仪器，证明化学和物理原理，或者开始编程和机器人技术。设计师和建筑师构建交互式原型，音乐家和艺术家将其用于安装和试验新乐器。例如，制造商当然会使用它来构建许多在 Maker Faire 上展出的项目。

④交互原型的构建手段

交互原型根据仿真程度和用途的不同，也存在多种构建方式，包括草图、纸质原型、点击原型和交互式高保真原型和编程原型（coded prototypes）。

草图原型通常是自由形式的笔画，勾勒出最初的想法——类似于图中所示的那些。它们是原型的最基本形式。用户体验设计师通常使用草图来产生想法并与产品团队协作。

纸质原型与草图不同。虽然团队也在设计过程的最早阶段使用它们，但纸质原型的结构比一组草图更明确，通常涉及使用模板和纸板来创建各种网页或应用程序屏幕的更实质、更详细的模型，以供可用性测试期间使用。设计者还可以将这些与便利贴或其他纸质插件结合使用。

点击原型描绘了网站页面或应用程序屏幕上的元素，如图所示。它们通过热点链接各种屏幕。这些原型是低保真原型的更高级版本，也是交互原型的最简单版本。常用软件有Axure和Figma

*点击原型 Click On Prototype

可交互式高保真原型比低保真原型更先进。它们更美观，功能更接近最终产品。一旦团队牢牢掌握了他们希望成品体现的内容，您通常会在设计过程中进一步创建高保真原型。高保真原型有时比低保真原型更适合可用性测试。常用于构建高保真原型的软件包括Sketch、Adobe XD，协作也可以使用Figma

*点高保真原型 High Fidelity Prototype

只有在产品及其流程经过深思熟虑并已获得关键利益相关者的批准以进行最终测试和实施后，才能创建数字编程原型。构建数字原型需要花费大量时间和精力，因此创建它们绝不应该是原型制作过程的第一步

编码的原型既不容易创建，也不容易修改。它们具有原生响应能力，因此人们可以在手机、平板电脑或台式机上查看它们。与创建低保真原型相比，创建编码原型通常缺乏协作性。但是，这些原型非常逼真。它们的外观和行为都像最终产品，因此是获得用户反馈的最佳原型。编写此类原型需要掌握HTML/CSS类的前端语言。

*数字编码原型 Digital Coding Prototype

原型设计：

总结

“发明允许犯错，但设计要知道保管哪些！”

无论是产品原型还是交互原型，他们都是表达我们产品、功能、呈现和感受的粗略品，它往往忽略细节信息，更专注于验证我们设计过程中的想法或功能，为最终形态的产品探索提供逐渐清晰的方向。

身为一个设计师，如何运用好产品原型这一工具，掌握准确多样的原型制作方法，对于推进产品研发工作、探索产品发展方向，起着至关重要的作用。

毕竟“发明允许犯错，但设计要知道保管哪些！”