網路虛擬實境中的設計溝通行為研究

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(1)國立交通大學建築研究所碩士論文. 網路虛擬實境中的設計溝通行為研究 A Study of Design Communication Behavior in the Metaverse. 研究生：許宏賓指導教授：劉育東、侯君昊. 中. 華. 民. 國. 九. 十. 九. 年. 七. 月.

(2) 網路虛擬實境中的設計溝通行為研究 A Study of Design Communication Behavior in the Metaverse. 研究生：許宏賓. Student：Hsu, Hung-Pin. 指導教授：劉育東. Advisor：Liu, Yu-Tung. 侯君昊. Hou, June-Hao. 國立交通大學建築研究所碩士論文. A Thesis Submitted to Graduate Institute of Architecture College of Humanities and Social Sciences National Chiao Tung University in partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of. Master of Science in Architecture. July 2010 Hsinchu, Taiwan, Republic of China. 中. 華. 民. 國. 九. 十. 九. 年. 七. 月.

(3) i. ××××××××××××××（網路虛擬實境中的設計溝通行為研究）××××××××××××××. 指導教授：劉育東教. 學生：許宏賓. 授. 侯君昊助理教授. 國立交通大學建築研究所碩士班. 摘. 要. 網路虛擬實境中是近年新興的設計媒材與溝通媒介，由於其提供整合性的設計與溝通環境，讓設計者得以在網路虛擬實境中進行合作式設計活動，面對此新型態的設計環境，本研究主要探討是其中的設計者進行合作式設計活動時，在自身與多人溝通的行為研究。本研究之研究方法分為兩個步驟，步驟一是分別在三種不同的設計溝通環境中進行認知實驗：一般當面環境、一般遠距環境、網路虛擬實境等，以比較出網路虛擬實境與一般設計溝通環境間的差異；步驟二則是進行實驗結果的口語編碼與分析。研究結果顯示，設計者於網路虛擬實境中更重視設計初期的概念發想與討論，同時也產生出與一般設計溝通環境所不同的設計方法與習慣。本研究之結果期望能提供研究導向的網路虛擬實境中設計與溝通知識，以及實務導向的網路虛擬實境之環境開發與使用知識。. 關鍵字：網路虛擬實境、設計溝通、合作式設計、口語分析.

(4) ii. \A. Study of Design Communication Behavior in the Metaverse. student：Hsu, Hung-Pin. Advisors：Liu, Yu-Tung Hou, June-Hao. Graduate Institute of Architecture National Chiao Tung University. ABSTRACT Metaverse is a new type of design and communicative media in recent years. This media provide a integrated design and communcation environment to let designers could coorperated with each other. Face to this new type of design environment, this research focus on the behavoir of self and multipersonal communication of designers for collaborative design actions. The research consists of two stages. At the stage one, the author executed three experiments in different kinds of design environments, which are normal face-to-face environment, normal distance environment and Metaverse. To find out the design and communication phenomena in the Metaverse by comparing with the normal design environment. At stage two, the author analyzed the retrospective data of three experiments by transcription, segment, and encoding. The results show that designers in the Metaverse attached great importance to generate ideas and discuss with each other in the initial design process. Moreover, they have different design and communicative methods and behaviors with normal design environment. The findings may provide that the knowledge of design and communication behavior in the Metaverse for research and environment development.. Keywords: Metaverse, design communication, cooperative design, protocol analysis.

(5) iii. 誌. 謝. 本研究「網路虛擬實境中的設計溝通行為研究」是我在空間專業研究中認知領域的重要研究，主要是以網際建築與虛擬建築作為認知空間研究的議題，也以資訊時代的傳播溝通行為在建築空間領域的現象探討，作為我過往在資訊、傳播、建築等學術領域中於空間研究表現的階段性里程碑。研究的過程中，首先得必須感謝台灣新竹國立交通大學建築所的所有教職員，其中又以數位建築專長並在主帶我在空間認知領域專業訓練的劉育東教授，以及輔助本論文之侯君昊助理教授為主要感謝對象，此外還要感謝提供我在建築案例與實業知識的院長曾成德教授、所長張基義副教授、龔書章助理教授等，以及提供我數位建築領域知識的葉李華助理教授、許倍銜助理教授，以及論文口試委員國立台灣科技大學工商業設計所唐玄輝助理教授、元智大學藝術創意與發展學系林楚卿助理教授等。在空間領域的學術研究廣闊，在這個段落我必須感謝以下提供我知識與經驗的所有老師們：國立台灣大學建築與城鄉所長夏鑄九教授、王鴻楷榮退教授，以及國立交通大學傳播所李峻德副教授、族群與文化所林欽榮副教授、工業工程與管理所洪瑞雲教授等。知識透過閱讀先前的研究，厚實我對於空間專業領域的認識，必須感謝以下幾位重要的學者：Christoper Alexander, Don Norman, Jane Jacobs, John Gero, Kevin Lynch, Manuel Casetells, Roland Barthes, Terry Eagleton, William Mitchell. 最後感謝支持我學術研究的朋友國立清華大學電子工程所陳偉陵，以及我在台灣高雄以及中國上海的家人。.

(6) iv. 目錄 1. 緒論. 1. 1.1 引言. 1. 1.2 研究問題與目標. 2. 2. 文獻回顧. 4. 2.1 網路虛擬實境. 4. 2.2 自身溝通. 5. 2.3 多人溝通. 12. 3 設計溝通認知實驗. 18. 3.1 實驗方式的選擇. 18. 3.2 實驗設計與說明. 18. 3.3 實驗過程與結果. 22. 4 實驗結果與分析. 30. 4.1 編碼系統建構. 30. 4.2 實驗口語編碼. 34. 4.3 實驗結果分析與討論. 47. 5 結論與建議. 58. 5.1 結論. 58. 5.2 研究貢獻. 59. 5.3 研究限制. 59. 5.4 未來研究. 60. 參考文獻. 62. 附錄一. 實驗一口語紀錄編碼. 68. 附錄二. 實驗二口語紀錄編碼. 96. 附錄三. 實驗三口語紀錄編碼. 129.

(7) 1. 緒論 1.1 引言. 設計過程中的溝通效果會影響設計結果的呈現，而依據設計者的溝通對象可將設計溝通行為分為對設計師自己的自身溝通（Self Communication），以及設計師對他人的多人溝通（Multipersonal Communication）兩種。設計者的自身溝通活動常稱作設計思考（design thinking），而構想產生（concept generation）是設計思考領域重要的活動典型（Dorst and Dijkhuis, 1995），以行為導向的設計思考研究，主要是關注設計者在設計活動中訊息處理的過程（Akin, 1986; Gero, 1990），而以內容導向的設計思考研究，則著重於了解設計者在設計過程中所見、所作、所想，以及從記憶中被刺激的靈感（Mckim, 1980; Larkin and Simon, 1987; Laseau, 1993），也因此開啟草圖對於視覺思考的研究（Goldschmidt, 1991, 1992, 1994; Dorst and Dijkhuis, 1995; Suwa and Tversky, 1997; Suwa et la., 1998）。設計者的多人溝通活動，在設計領域早期的研究重點都在描述設計師利用設計與他人溝通的論點（Koenig, 1974; Nelson, 1979; Pile, 1979; Eco, 1980）。而口語文字是最自然的溝通媒介，因此，在設計上使用口語溝通描述、輔助說明、發表呈現等階段都是相當重要的角色（Lawson and Loke, 1997; Tomas et la., 1998）；此外，設計者也常透過原型（prototype）或設計圖及輔助文字來進行多人溝通活動（Schrage, 2003; Forslund et al., 2006），也正因此，由多位設計者共同參與合作設計時的多人溝通，就成為重要的課題（Saad and Masher, 1996）。而隨著數位資訊科技的影響，設計與溝通媒材及環境都有了重大的變革。由於設計者身處的設計環境中豐富的視聽刺激，著實影響了設計過程中發展創造力的機會（Bennett, 2006），而在自身溝通的設計思考扮演重要角色的紙筆草圖，也隨著數位媒材融入設計構想發想階段（Fish and Scrivener, 1990; Goldschmidt, 1991; Goal, 1995），開始影響著設計者的思考過程。面對電腦與網路的普及，已打破設計者進行多人溝通的時空限制，電腦支援合作式設計（Computer-Supported Cooperative Design, CSCD）相關系統的開發，正藉由電腦的網路串連，搭建起各種分散式設計環境（Maher et al., 1997; Chiu, 1998），面對此新型態的溝通方式，設計者的多人溝通研究，正隨著數位科技的影響，而引起設計研究的關注（Maher et la., 1997; Hoog et la., 2007）。隨著網際網路的大量使用，一種有別於傳統實體的空間形式「網際空間（cyberspace）」儼然已經誕生（Wertheim, 1999）。網際空間的形式也隨著數位科技發展與使用者的需求，由80年代的 BBS 、Chat Rooms，到90年代的 MUD 、 MMORPG ，演變至今日21世紀的網路虛擬實境（Metaverse），透過網路的溝通型態也因此逐漸改變。網路虛擬實境（Metaverse）的特點在於，使用者能透過3D化身（avatar）在其虛擬環境中與其他的化身互動，而由於其所提供使用者透.

(8) 第一章緒論. 2 過數位媒材或編碼設計面貌、用品、建築甚至城市，網路虛擬實境中的設計者扮演著重要的角色，也因此引起了設計領域同樣部分學者的關注，其研究主題擴及設計教育、合作設計、介面設計、虛擬建物設計等（Abdellatif and Calderon, 2007; Hoog et la., 2007, 2008; Kathryn et la. 2008; Antonieta et la., 2009; Tan and Lim, 2009; Hsu, 2010）。. 1.2 研究問題與目標. 設計中的自身溝通研究都能以訊息刺激－心智反應－構想呈現等方向進行不同觀點的探討。設計者透過不同類型「看」的視覺刺激，進一步的影響了設計方向的決定性（Schon and Wiggin, 1992），Schon與Wiggins（1992）提出「看－動－看（seeing－moving－seeing cycle）」的循環，其認為繪圖（ drawing ）提供設計者視覺呈現（ visual display ）並可以被再解釋的（reinterpretation），類似的研究都指向構想發展階段的視覺刺激能引發設計者思考、創新、記憶等不同的心智反應（Goldschmidt, 1994），其不僅能促使一個設計的開始，也能作為突破設計構想阻礙時的重要關鍵（Cross, 1999），隨後設計者構想的呈現會由記憶系統、文字語言、圖釋語言等形式所產生，並以相互交結且多重運作的形式出現（Akin, 1986）。而數位媒材出現後，也引發了學者對於自身溝通領域在訊息刺激（Cross et la., 1996; Van Dijk, 1995; Elsas and Vergeest, 1998）、心智反應（Fish and Scrivener, 1990; Goldschmidt, 1991; Goal, 1995）、構想呈現（Mitchell and McCullough, 2001; Liu, 1996; Sasada, 1999）上都進行全面性的探討。多人溝通研究由 Shannon 與 Weaver（1949）所提出的溝通的數學理論開始，對於編碼解碼（coding / decoding）與媒介管道（media / channel）進行探討，Berlo（1960）更清楚勾勒出溝通參與者、訊息、媒介的影響因素。而設計領域對於多人溝通的探討，在網路伴隨數位溝通媒介及設計媒材出現之後，更建構起多樣化的合作式溝通環境（Maher et la., 1997; Chiu, 1998），以及數位合作設計環境相關研究的探討（Schnabel et la., 2001; Kvan, 2001; Broadfoot and Bennett, 2003）。Gabriel 與 Maher（2002）就清楚的勾勒出CSCD的多人溝通過程及其間的影響因子，包含溝通控制、溝通技術、社會溝通、設計溝通的影響，其中設計溝通又可細分為設計構想、設計任務、設計領域等影響因素。然而隨著網路虛擬實境的出現，網際網路在今日已經巨幅的影響著人類的生活，設計活動與角色的定義與既有的空間認知隨著網際網路的出現而打破，人際之間的溝通行為必須被重新加以定義（Mitchell, 1995）。因此在設計領域同樣也已經開始引起部分學者的關注，研究主題擴及設計教育、合作設計、介面設計、虛擬建物設計等（Abdellatif and Calderon, 2007; Hoog et la., 2007, 2008; Kathryn et la. 2008; Antonieta et la., 2009; Tan and Lim, 2009; Hsu, 2010），而其中在設計溝通方面的議題都鮮少或過於片面的被關注與探討。為了瞭解開發中的網際虛擬實境對於設計者在進行溝通時的影響，探討在網路虛擬實境中設計者在設計過程中進行自身與多人溝通的特性是相當重要的。基於上述，本研究所推論提出之研究問題有兩個層面：.

(9) 第一章緒論. 3 1.. 自身溝通層面：網路虛擬實境的設計環境特性與現今有所差異，設計者於網路虛擬實境中進行設計時，自身溝通中的訊息刺激、心智反應、構想呈現等現象為何？與現今設計環境相比又有何特殊性？. 2.. 多人溝通層面：網路虛擬實境的溝通環境特性與現今亦有不同，設計者於網路虛擬實境中進行設計時，與其他設計者在多人溝通過程中的設計溝通的現象為何？其間影響設計溝通的人際溝通因子又為何？利用不同類型的溝通媒介時的現象為何？又與現今設計環境相比又有何特殊性？. 因此，目前關於網路虛擬實境的研究，在設計多人溝通的議題都仍有待進行全面性的探討，面對此一新興設計與溝通環境的發展，本研究想要探討的是，利用網路虛擬實境的設計環境進行設計溝通時，在設計過程與結果上，會與現今的設計環境有何種不同的影響與差異。因此，本研究的主要研究目標為：研究設計者在網路虛擬實境進行設計時，自身溝通與多人溝通現象。.

(10) 2. 文獻回顧. 2.1 網路虛擬實境. 隨著網際網路的大量使用，一種有別於傳統實體的空間形式「網際空間（cyberspace）」儼然已經誕生（Wertheim, 1999），而對於設計者而言，網際空間中的文字不再只是用於敘述的符號，而是提供表達想像與心智模型的媒介，參與者可以經由對自身行為的描述、創造、控制並進行人際之間的溝通與互動（Castells, 1996）。早在 80 年代網際網路的發展初期，允許使用者透過文字或由文字所組成的圖形來進行溝通的網路電子佈告欄系統 BBS（Bulletin Board System）就已經出現；而同時期出現的「參與式歷險遊戲（MUD）」，讓網際空間的使用者能以文字與其於使用者的角色溝通並創造物件與環境。到了 90 年代則開始出現圖形化的大型多人線上角色扮演遊戲 MMORPG（Massive Multiplayer Online Role Playing Game），其不僅具備了 MUD 的多人線上溝通的特質，同時也增強在影音多媒體的效果，將先前單機電腦的單人角色扮演遊戲提升至多人線上的網路平台。而邁入 21 世紀，網路虛擬實境（Metaverse），一個虛構的虛擬世界被開發出來，使用者在其中可以透過化身（avatar）在以現實世界為隱喻的三度空間中與軟體代理人（software agent）及其他的化身互動。其中又以「第二人生（Second Life, SL）」最具代表，其是由 Linden 實驗室在 2003 年推出，可允許使用者製造虛擬物品，並透過虛擬貨幣交易，也因此產生具有建築設計環境與市場的虛擬網際空間。 Second Life 目前已經成為許多大學開設虛擬課堂的平台，更有效的縮短師生之間的隔閡（Nesson, 2007），也由於在 Second Life 中這些教育單位的出現，使得目前在設計領域同樣也已經開始引起部分學者的關注，研究主題擴及設計教育、合作設計、介面設計、虛擬建物設計等（Abdellatif and Calderon, 2007; Ramirez and Russell, 2007; Hoog et la., 2007, 2008; Kathryn et la. 2008; Walaiporn et la., 2009; Antonieta et la., 2009; Tan and Lim, 2009; Hsu, 2010）。檢視網際空間的發展與變遷，隨科技功能的提升與使用需求的翻新，網際空間中的設計與溝通環境已經逐漸朝向多樣化、整合式、使用者導向的功能邁進，而也正由於網路虛擬實境允許使用者設計虛擬社群世界中化身的外貌、用品、衣服、建築、敷地等的特質，也就更突顯出了解這個新興的網際空間中設計與溝通行為的重要性。.

(11) 第二章文獻回顧. 5. 2.2 自身溝通. 2.2.1. 設計思考. 設計者的自身溝通活動常稱作「設計思考（design thinking）」，其承襲認知科學知識，以探究設計者心智過程及設計行為的研究。在設計思考領域主要將設計活動視為兩種典型：第一種是將設計視為「理性解決問題」的過程，第二種是將設計視為「動作中的反應」的過程，而「構想產生（concept generation）」階段則是屬於第二種典型的設計思考研究（Dorst & Dijkhuis, 1995），意即透過行為與內容探究設計思考中的知識。以行為導向的設計思考研究，主要是透過認識設計者真實的設計行為，以改進設計過程方面的研究理論。這類的研究中又以 Schon（1983）為代表，他指出探究理性解決問題的研究將設計描述為普遍性的過程，但卻忽略了設計問題特殊的本質，因此應該將研究的焦點重新轉移到設計者處理問題的方式，並藉由感知與思考的角度指出設計是由動作中反應及設計狀態對話的過程。而人類的行為過程就好比是訊息處理模式（Information processing system），Newell 和 Simon （1972）將訊息處理系統定義為包含感覺（receptor）、處理（processor）、受動（effector）等記號結構的記憶體所共同組成的系統，其分別作為刺激、反應、呈現的活動區域。在設計程序（design processes）上，Akin（1986）則以獲取（acquisition）、表達（representation）、轉換（transformation）等訊息的控制來說明處理訊息的過程；Gero（1990）則將設計程序模式定義為由形式（formulation）到綜合（synthesis）到分析（analysis）到評估（evaluation）到形式重現（reformulation）最後到設計陳述（design description）。以內容導向的設計思考研究，是著重於了解設計者在設計過程中所見、所作、所想，以及從記憶中被刺激的靈感。Mckim（1980）提出視覺思考（visual thinking）是看（see）、想像（imaging）、繪圖（draw）三種活動的綜合。「看」是由外而內的活動，是外在感官受到刺激的知覺行為，例如：設計環境與媒材；「想像」則是內在的活動，其結果是提出構想或是為既有的問題找到解答；「繪圖」則是由內而外的活動，是將內在想法的利用圖像表達，並同時評估或比較某個構想。 Mckim 認為在「看」與「想像」之間的活動，是「看」提供「想像」素材，而「想像」影響著「看」的活動，例如：該看什麼或看到什麼；「看」與「繪圖」之間的活動，則是「看」讓「繪圖」更方便呈現，「繪圖」刺激著「看」的活動；而「想像」與「繪圖」之間的活動，是「想像」提供「繪圖」的目標，「繪圖」則可以呈現設計者的「想像」。圖表或圖釋在人類視覺思考的重要性高於文字（Larkin and Simon, 1987），而 Laseau（1993）更指出回顧歷史資料的探究，有足夠的證據顯示建築師普遍使用草圖思考。而 90 年代以後相關於草圖的研究，也多支持設計行為的觀點，以用來了解設計者與草圖之間的視覺思考與互動關係（Goldschmidt, 1991, 1992, 1994; Dorst and Dijkhuis, 1995; Suwa and Tversky, 1997; Suwa et la., 1998）。而草圖由於其不精確的特性，存有許多想像（imagery）或是心像（mental.

(12) 第二章文獻回顧. 6 imagery）；其中心像通常是以視覺呈現的（Miller, 1986），Finke（1989）認為意象（image）可以分為視覺意象（retinal image）、圖像意象（iconic image）、心智意象（mental image）。 Anderson（1990）認為心像等於意象，也就是心中的畫面或景物的呈現，心像作為對當下未能被感覺器官所接受的事物所形成的心理表徵，其可能涉及到視、聽、嗅、味、觸等感官的心理表徵，而多數人對於視覺心像的感知程度會高於其他形式的心像，反應出人們常將問題所涉及的物體視覺化，並在心中表徵出這些視覺心像以解決問題（Kosslyn et la., 1990）。Liu（1998）指出設計師從事設計心像活動時，其主要的思考過程，是在截取長期記憶中對於形體或經驗所呈現的圖像（icon），再經由思考與心像連結，進而形成設計構想的產生。. 2.2.2. 自身溝通的特性. 人類資訊處理（Human Information Processing, HIP）的過程是自身溝通過程中最基本的單元。依據 Newell 和 Simon（1972）將訊息處理系統定義為包含感覺（receptor）、處理（processor）、受動（effector）等記號結構的記憶體所共同組成的系統，因此可以由訊息刺激、心智反應、構想呈現等訊息處理的過程探討自身溝通的特性。. 訊息刺激. 當人們接收訊息刺激時，會將訊息轉譯成自己所理解的意義，也就是解碼（decoding），再將外在刺激轉化成為內在的心智呈現（mental representation），也就是編碼（coding），最後傳送到大腦中記憶、思考、遺忘等。例如，來自周遭環境讓眼睛看到的或是耳朵聽到的訊息刺激腦產生感覺或甚至是構想等，而解碼的過程則常被視為人對於外界事物的認知過程。 Guilford（1967）提出「智力結構模式（intelligence structure model）」，他認為問題解決的過程是由環境中提供刺激的訊息對於溝通系統的輸入開始，訊息會引起一連串的認知動作，再經過不斷的發散收斂的思考與評鑑後，最後才輸出產品；這個過程對於設計領域而言有兩個重點：環境提供的訊息刺激反應發現問題，以及發散收斂思考評鑑解決問題，前者就是設計過程中的創新的重要因素，而後者則是設計思考的過程。因此，來自於環境的刺激，被認為是創造力發展的重要來源。研究環境對於創造力之影響性的學者認為創造力的發展是環境刺激下的產物。例如，處於複雜且具挑戰的環境中，較能產生富有創造力的產品（Oldham and Cummings, 1996）。Ernst Kris（1952）認為創造力（creativity）包含稱為初級思考歷程（primary process thinking）的「靈感階段（inspirational phase）」，也就是環境對於心智的刺激；以及稱為次級思考歷程（secondary process thinking）的「精緻階段（elaborative phase）」，是指經由控制思考重新以較嚴格的邏輯評論先前的觀念。其中，靈感階段是在強調暫時性地放鬆控制思考，以讓思考回到介於意識與潛意識之間的前意識（preconscious）階段，其為潛意識中可召回的部分，意即能被回憶起的經驗，其對於創造力的價值在於觀念能自由蒐集、比較與轉換；Lawrence（1958）更認為「前意識是創造思考的泉源」。.

(13) 第二章文獻回顧. 7 個體是反應的主體，會經常因為刺激呈現出各種反應，當獲得好結果的反應一再出現時，該刺激就會被再度強化。而就個體與環境交互控制的過程而言，Sloane 等人（1980）認為，若反應是由環境中的多項刺激所控制，較容易產生創新性的行為，在環境中新的刺激會產生新的反應，而新的反應就是創新的行為。Amabile（1983, 1996）提出創造力呈現的成分模式（creativity componential model），他認為創造力的理論架構可以分為有五個步驟：刺激、準備、反應發生、反應確認與溝通、結果；其中來自外在或內在的刺激，是確定問題或任務的關鍵；而在反應發生的階段，是產生創新解決方式的階段，個人經由搜尋記憶與探索環境特性以產生反應的可能性，特別是經由認知途徑產生解答；而反應確認與溝通的階段，則是以事實知識與其他準則來測試反應的可能性。除了來自於環境的刺激，在設計過程中，設計者透過不同類型「看」的視覺刺激，進一步的影響了設計方向的決定性（Schon and Wiggin, 1992）。透過視覺意象的刺激，能產生「圖釋思考（graphic thinking）」，而其中，草圖的對於設計者的視覺意象刺激是模糊且不確定的，因此設計者在面對這些看似無意義的線條或圖形時，能夠透過看的活動來接收並詮釋來自於圖釋視覺刺激的各種可能訊息，進而串連起記憶中的相關資訊，以將圖釋再結構並重新賦予意義，這樣的運作方式在設計過程中反覆運作，圖釋與設計者的心智之間產生了一種刺激新構想的交互作用。設計草圖除了記錄功能，也在影響著整個設計過程。而 Schon 與 Wiggins（1992）則提出「看－動－看（seeing－moving－seeing cycle）」的循環，其認為繪圖（drawing）提供設計者視覺呈現（visual display）並可以被再解釋的（reinterpretation），而其中看是檢視、思考、評價設計現況的活動，當設計者發現設計可以有所改善時，設計師會設法移動到更好的狀態，並再度重覆檢視的步驟，直到滿足設計目的為止，設計活動的進行是與當下情況的反應溝通；他們並定義設計過程的基本單位是「動作試驗（a move experiment）」，其中包含三種看的形式：表面視覺理解（literal visual apprehension）、質的評價判斷（appreciative judgments of quality）、空間型態理解（apprehension of spatial gestalts）。Herbert（1992）則提出「畫－反應－畫（stroke －response－stroke）」以及「畫－擦拭－畫（Stroke－Erase Revise－Stroke）」的設計理論模型，設計者會在設計過程中先畫出圖形，在透過視覺刺激引發思考以決定下一筆畫的反應。繪圖的視覺刺激能引發設計者思考並產生新資訊並擴大心像（Goldschmidt, 1994），其不僅能促使一個設計的開始，也能作為突破設計構想阻礙時的重要關鍵（Cross, 1999）。而後，Suwa 等人（2000）更透過了解設計者的感知行為來定義草圖中非預期發現的情形（unexpected discovery）。在其研究中指出，設計者在概念階段的設計行為是在非預期的發現與探索新議題或需求中交互刺激循環的過程。也就是設計者透過感知與草圖之間的互動過程，非預期性的發現會導致新議題或需求的產生，而相對的議題或需求的產生也是造成另一次非預期發現的機制，也因而這種經過視覺刺激產生設計構想的階段，被視為是主導設計創造力的重要關鍵階段。.

(14) 第二章文獻回顧. 8. 心智反應. 訊息刺激心智反應產生構想的階段乃是設計最初期，設計者藉由知識及經驗來發展與組織各種想法，並在腦中以這樣的隱約草圖來定義有待解決的問題，或者引導設計者找尋最佳的答案。構想產生的過程則被形容為「黑箱（black box）」（Rowe, 1987），其引起許多研究學者的關注（Cross, 1984; Harshaw, 1991; Jones, 1992; Goel, 1995; Liu, 1996）。構想發展是設計思考中必然且最重要的階段（Goel, 1995），而由於人類短期記憶的有限性，因此必須透過圖像及其所附屬用以說明的標記、數字、文字等所組構成的「圖釋（graphic）」，作為視覺意象的記憶儲存工具（Miller, 1986）。設計者常透過來自視覺刺激的圖釋思考方式，探索、記錄、發展設計構想，待明顯且具體的設計構想產生之後，再對外傳達以達到溝通的目的（Robbins, 1994）。在設計構想具體化的現象，則是設計構想在設計初期，會定義一些設計條件，並加以修正使其能夠被理解，而後逐漸在心中描繪出構想。隨著設計的進行一邊增加其精密度，一邊加以捕捉使其能夠具體化。設計者不斷的修正、嘗試錯誤、累積經驗，以找尋最佳的方案，再透過不同的表達方式，如像塗鴉的草圖、透視圖、平面圖或者模型等，尋求設計概念，表達形式形成設計思考的記錄過程。 Zeisel（1981）則將構想發展的轉變比喻為一個螺旋形的結構，在每一個循環都經歷想像（image）、展現（present）、測試（test）三個階段活動，而每個循環跳到下個循環則是「概念移轉（concept shift）」。在呈現階段，設計者以草圖或者模型等種種方式表達內心中以形成之概念。在測試階段，設計者測試設計是否符合原定之目標。設計過程在螺旋性的循環中，隨著設計的發展螺旋會漸漸縮小，最後落入解答的範圍。而 Harshaw（1991）更提出個人在作構想評估時，是根據所產生的構想數量而決定，並認為無論是個人或群體在產生構想時，都可以將設計循環劃分為構想產生（concept generation）與構想選擇（concept selection）兩個階段。建築設計的構想階段也常使用草圖與實體模型進行設計發展，Suwa 與 Tversky（1997）就清楚點出草圖在設計中的角色可以經由兩個角度來研究：草圖的特性（Goel, 1995）、設計者與草圖間的關係。而其中後者包含：設計師如何看草圖（Goldschmidt, 1991, 1992, 1994）、設計師從草圖中看到什麼（Suwa and Tversky, 1997）、設計師如何畫以及畫什麼（Van Sommers, 1984）。在設計構想產生階段中，使用大量圖示（drawing）是設計行為中相當重要的特徵，結構模糊的草圖也因此被受關注。在設計初期，設計者心中構想尚未明確，意味著其中包含許多變化的可能性，而這也是設計者發展新構想的重要空間。草圖是指設計者在設計初期所繪製的自由線條圖示，其能捕捉存在於設計者腦中模糊的形體與空間，就由於草圖具備這樣模糊的特質，其能夠保存設計者心中的概念並將其具體的呈現，同時也保有發展其他替選方案的彈性空間，而能使人類在有限的工作記憶中順利運作，也因此大部分的建築師在設計的早期會使用徒手繪製大量的草圖（Goldschmit, 1994）。.

(15) 第二章文獻回顧. 9 Mckim（1980）提出構想草圖會發生在兩個設計的階段當中，首先是探索階段，也就是設計者在初期設計時將所想到的模糊影像透過草圖呈現，再者是發展階段，設計者將個人經驗和限制條件實踐到設計當中。Goel（1995）在研究繪圖的文本關係以及草圖在設計過程中的角色時，提出繪圖的過程包含三種轉換的形式：水平轉換、垂直轉換、新構想產生。其中新構想產生是指與先前繪圖的形式或內容完全無關的新作品，而大部分的繪圖則常來自於先前繪圖的水平或垂直轉換，水平轉換是指將繪圖修正為相關但明顯不同的作品，垂質轉換則是透過更詳細的描繪及增加細節已增強現有的繪圖。對應到設計階段，新構想產生與水平轉換主要是於設計初期，而垂直轉換則是細部設計階段。草圖的不僅適合用於探索設計概念，幫助設計構想具體化（Suwa and Tversky, 1997; Cross, 1999），同時也和設計者的內在思考進行呈現與解釋的對話過程（Goldschmidt, 1991）。設計者使用草圖嘗試新想法、比較替選方案、利用繪圖截取瞬間的構想，同時將這種具有思考性的草圖分為三種類型：集中與控制非口語想法的思考性草圖（thinking sketch）、領導製圖員產生完成圖的指示性草圖（prescriptive sketch）、交換意見時解釋圖中不明之處的言說性草圖（talking sketch）。立體實體模型是圖釋之外，在設計過程中經常使用的輔助工具，例如：設計初期的概念模型、檢視基地環境的量體模型、建築內部的室內剖面模型、表現結構的結構模型、表現細部的細部模型等。立體模型能將設計者腦中的想像，以立體視覺化的方式呈現，也較平面更讓人容易理解立體空間概念，而模型也被認為對發現預期外的問題相當有助益。Lai（1997）的研究發現，設計者直接使用三維的實體模型進行創作時，相對於二維的圖面較不受限於繪圖工具及視覺形式呈現上的侷限。模型可供設計者無拘束的轉移視點與觀察位置，來進行創造、修整建築形式的工作，相對於二維圖面以具特定觀點的固定描繪面呈現，設計者透過模型可自由調整建築形式的操作表現。而 Lin（2000）更進一步指出實體模型的操作過程較電腦模型來的繁複，但在量體及尺度感的掌握上較電腦模型佔有較大的優勢。. 構想呈現. 呈現（representation）是一種造型的概念，透過呈現我們得以將對事物的感知以某種媒介表達出來。呈現是設計知識的浮現，其與設計成果的展現（presentation）必須有所區隔；呈現是透過大腦心智所接收的資訊呈現於外並於以呈現的媒介，其組織了事物或程序，就如同解決問題的方法；然而由於人類短期記憶對訊息處理的容量有所限制，因此設計者在設計概念的修飾上大都僅能專注於小部分的修正。人類短期記憶的限制也可能為設計者本身的呈現能力所補足，也就是呈現形式的操作。對於設計者而言，繪圖或模型等呈現方式都是設計者將抽象轉化為具像的主要手法，並提供了設計師評估構想的簡便工具。而呈現的形式主要是由記憶結構和訊息處理的過程所推演而得的，Akin（1986）認為呈現會由記憶系統的運作（memory system）、文字語言的表達（written or spoken）、圖釋語言（graphics）的詮釋等形式所產生，而這些呈現的形式都是相互交結並且多重運作的。.

(16) 第二章文獻回顧. 10 在討論運作記憶系統（memory system）形式的呈現上，由於人類對於訊息處理過程的前後次序是有關聯性、衍生性、導引性等種種脈絡特性的，因此可以藉由脈絡操作來輔助對於事物的認知與理解能力。例如從訊息刺激心智的角度看，其所產生的記憶、推演、辨識等訊息處理的脈絡關係都將牽動著外來訊息與構想之間的關聯性；而就構想發展的角度看，設計者透過看－動－看的歷程反覆的檢視設計，視覺的訊息經過觀察、思考、修正的動作推演與決定等脈絡性的因素也都牽動著設計呈現的形式與結果。在討論表達文字語言（written or spoken）形式的呈現上，設計者常將來自於外界刺激的訊息利用文字記錄下來，文字的呈現式設計心智將訊息組織後傳給手，透過手將腦中的訊息利用經驗中的字彙逐一陳述，而搭配圖像出現的文字，則是輔助說明圖像中表達不足的訊息，這些都是設計過程中文字呈現的功能特性。在討論詮釋圖釋語言（graphics）形式的呈現上，由於圖釋具有組織時間較短、傳達訊息較多、溝通理解較容易等特質，因此構圖是設計常用的呈現形式，其利用不同型式的線圖，精確的描述物質或甚至是概念性的世界（Purcell and Gero, 1998）。Tovey（1986）也指出在將觀念繪圖化時，設計的繪圖具有三種重要的功能：使設計過程容易、使設計過程客觀以供他人參與、能與他人溝通完整的設計計畫案。Laseau（1993）認為「有明確意義的圖像語言對於設計思考及設計者之間的溝通是極為重要的」，其所擁有的所有符號及其相互關係被同時考慮，而透過視覺作用圖像所能引起的注意力與記憶力也較文字更強，這使得圖釋語言較口語文字語言具有更能夠被廣泛接受，且同時的在短時間之內對於事物進行清楚完整描述的特點。設計構想在呈現階段藉由「視覺化的成品」，將設計構想具體化，以能夠將自己的初步的模糊想法清楚表達，並能藉由視覺化的成品不斷嘗試與修改設計構想（Peng, 1994）。. 2.2.3. 數位媒材的影響. 隨著數位環境的發展，來自設計者身處的設計環境的視覺與聽覺刺激也越來越豐富多元，這影響了設計過程中發展創造力的機會，Bennett（2006）認為，數位媒材與大眾媒體的盛行與快速變化，使得設計者所身處的環境文化也快速翻動著，這相當程度的影響了設計師處理文字與視覺語言的能力；然而，這種影響有正面的，也有負面的，設計師可以大量的從生活週遭得到靈感，但也必須因應著數位環境的發展改變原本的設計方式，大量的資訊也同樣影響到了設計師在設計靈感後期的判斷，而那並不是設計師所必然能夠完全控制的變化，數位時代環境下的設計師必須體認這樣的變化，並適時且適當的增加自己在思考與判斷設計構想的能力。設計師在設計過程中所使用的媒材會影響設計師的思考與表達（Zevi, 1981；Liu, 1996）。設計過程，是設計者將腦中意念實踐的過程，而媒材是過程中與外界溝通的媒介（Liu, 1996）。使用不同的媒材呈現也會改變設計過程中的方法與步驟，因此影響了設計者的思考（Schon and Wiggins, 1992）。在傳統的設計媒材中，紙筆所繪製的草圖，被研究者視為設計師用來表達與發展設計構想的重要媒材（Goldschmidt, 1991; Schon and Wiggins, 1992; Goels, 1995）。在.

(17) 第二章文獻回顧. 11 1990 年代，電腦被應用在設計過程中，也開始影響著設計者的思考過程。Soufi and Edmonds （1996）指出浮現的子型（emergent sub-shapes）影響著設計過程的創造性，知覺（perception）與心像有助於了解辨識子形的認知基礎；Liu（1998）更進一步的指出設計中看圖形的一些特性，例如對於子形的辨識，並把人類辨識圖像的能力帶入到電腦輔助設計當中，以改善現有的電腦輔助設計系統。電腦輔助設計系統（computer aided design, CAD）是數位時代下重要的媒材，隨著電腦運算功能的演進衍生出更多的電腦輔助設計系統：Liu（1991）提出以知識為基礎（knowledge based system, KBS）的電腦輔助系統，以解決建築系統化設計的問題。Jindo 等人（1995）提出利用專家系統概念輔助感性工學設計的電腦系統。Muller 與 Pasman（1996）提出以知識資料庫作為輔助產品類型設計的電腦系統。這些數位時代下的電腦輔助設計系統在功能、形式、結構等設計特點上都深切的影響到設計者的設計環境、過程與結果。作為支持在構想階段中複雜的認知過程的草圖，同樣面臨到數位媒材特性的轉變（Fish and Scrivener, 1990; Goldschmidt, 1991; Goal, 1995）。Tovey（1989）認為當時工業領域的電腦輔助設計系統能幫助設計者進行進化性的設計（evolutionary design），同時對於設計的整合與評估也相當有幫助；然而，他也提出由於電腦輔助設計的精確性，所以無法支持創新性的設計，也對流動性（fluid）的設計思考與成型存有限制。但隨著專注於構想設計的電腦輔助構想設計系統（computer aided conceptual design, CACD）應運而生，Tovey（1989）的論點似乎必須跟隨著數位資訊時代的脈動而有所修正。Elsas 與 Vergeest（1998）認為電腦輔助構想設計具有增進設計概念品質、允許設計替選案快速產生、提供更好的溝通與評估平台、避免早期設計所產生的昂貴錯誤決定等優勢。這類著重電腦系統開發的研究，都試圖發展出運算式的繪圖環境，以求得電腦與草圖之間的直接關係，讓設計師在構想發展階段就能利用電腦廣泛進行草圖測試（Cross et la., 1996; Van Dilk et la., 1995; Elsas and Vergeest, 1998）。而 Won（1999）則指出電腦與傳統媒材在構想呈現方式的差異主要為：對電腦系統的不熟悉所導致電腦媒材發展較傳統更少的概念、媒材特性的不同導致電腦媒材的呈現較傳統更為精確、電腦較能表現圖形陰影與色調使設計者更快呈現心中影像。另一方面，部分學者則從研究手繪草圖的特性分析出發，其目的在於透過了解設計者如何從事設計，以作為提供設計模型的基準，並期望能將研究結果應用在電腦輔助設計的發展上（Manolya et la., 1998; Verstijinen et la., 1998）。Herbert（1992）即以傳統草圖的特性分析，進而舉例說明使電腦輔助設計系統更有效的方法，如：提高圖像的模糊性、增加精細度與重新組合、考慮草圖與前後脈絡間的關係、設計平台改良，並藉由儲存功能補強漏失的資訊、加強想像的虛擬操作、探討電腦輔助設計中座標系統的角色、增進繪圖速度等方式，以使電腦輔助設計系統更具效用。這些研究指出了未來電腦輔助設計系統發展的新方向。基於電腦媒材所繪線條太過確定，因此不被設計者所廣泛認為是相當具有創造力的設計思考媒材的眾多批評，Lawson 與 Loke（1997）鎖定言詞媒材的不確定性，提出包含言詞媒材的電腦輔助設計系統，以增進設計者在進行構想發展階段的可能性。.

(18) 第二章文獻回顧. 12 電腦媒材被應用於設計過程的相關議題，在近年引起大量的研究。不同類型的數位媒材開始介入設計的不同階段，也開始對傳統設計過程產生諸多方面的衝擊（Liu, 2001）。其中，電腦輔助設計構想發展的可能性，最為一般研究者所關注。早期的相關研究多對於電腦介入概念的可能性有所爭議，而在近日，則開始有認知方面的研究對使用電腦進行設計構想的設計行為加以探討。在眾多的數位媒材當中，又以 3D 電腦模型最為廣泛的被使用在構想發展階段當中，其中任意轉換視點及遠近比利的視覺化繪圖方式，又被認為是最具有實體模型的特質（Lai, 1997）。Lin （2000）更進一步的指出，電腦模型與實體模型在建構的程序與方式是有極大的差異，尤其電腦由於具有許多指令功能並有其獨特的操作方式，在操作過程中也可能會產生如建築草圖般的不確定性和非預期的結果。此外，Elsas 與 Vergeest（1998）也指出在構想階段使用電腦，不僅可以允許設計替選方案的快速產生，並可增加構想設計的品質，提供較好的品質以供評估與設計的溝通。Won（1999）則指出由於電腦螢幕在視覺呈現上的特性，讓使用電腦媒材的使用者較使用傳統媒材的設計者更容易進行想像，設計者在轉移注意焦點後也較容易持續的往更深入的細節來進行發展。Hanna 與 Barber（2001）認為，使用電腦媒材對設計過程的影響，在於設計行為由傳統繪製草圖到概念構想的過程，轉變為由思考到概念構想的過程，而且電腦媒材的使用對設計認知、創造力、直覺、光線模擬、日照分析、早期構想產生等都有所助益。數位媒材跨越時空的特質，讓設計有更多樣的選擇，然而設計者必須面對新的議題是，如何在多樣性的數位媒材中，選擇並搭配出最能夠滿足設計構想的設計媒材。某些研究者的普遍觀點認為，加入聲音、影像、圖形多少會讓媒材更為真實，接近於面對面的臨場感更能夠增加溝通的效果（Johansen and Bullen，1984；Greenberg et la., 1992；Sudweeks and Rafaeli，1995；Egido， 1998）。然而在數位媒材介入設計的不同階段後，也開始對傳統的設計過程產生諸多方面的衝擊（Goldschmidt, 1991; Schon and Wiggins, 1992; Goels, 1995），例如數位提供了快速複製媒材的可能，卻也可能因為操作介面的設計而導致認知上的負擔，相同介面的數位媒材操作可以降低使用者在操作上的錯誤，反之跨界面的設計與使用則會而導致認知上的負擔（Norman, 1988; Shneiderman, 1997）。運用媒材當面進行溝通具有立即且同步的優點，但也可能同時受到來自不預期溝通請求所帶來困擾，相對的，非同步溝通則可選擇溝通時間與地點（Ellis and Keddara, 1995; Mitchell, 1995）。因此，媒材類別應用在設計的不同階段中，作為溝通的效果都各有不同。. 2.3 多人溝通. 2.3.1. 多人溝通的特性. 多人溝通模式的本質，源自於多個自身溝通模式所共同組構而成，自身溝通的訊息處理模式包含有環境的資訊源以及自身的接收器、解碼、記憶與思考、編碼、傳送器，這是人類將外在訊息解釋並轉為知識的資訊處理流程，而多人溝通的資訊源則來自於另一個自身溝通的傳送器，其各自都是一個自身溝通的體系，也因而牽涉到溝通參與者的自身溝通特性，其中最重要的莫過於溝通參與者能正確接收與解讀溝通訊息的符號意義（symbolic meaning）。.

(19) 第二章文獻回顧. 13 雜訊（noise）則對於訊息溝通的正確性有相當程度的影響，Shannon 與 Weaver（1949）的「溝通的數學理論」中，就對一般溝通系統的過程描繪了雜訊影響的可能，他所提出的訊息傳遞模式包含五個基本要素：資訊來源、傳送者、雜訊、接收者、目的地。資訊來源（傳送者的大腦）將訊息編碼並由傳送器（傳送者的口或手等表達器官）將信號經媒介（medium）傳送，媒介可能會受雜訊來源之影響而組成新的接受信號，再由接受者的接受器（接受者的眼或耳等受器）將訊息接收至目的地（接受者的大腦）。由 Gerbner（1956）的研究可以發現，溝通活動參與者自身對於環境及溝通事物的經驗相當程度的影響著溝通的結果。Berlo（1960）就指出溝通參與者、訊息、媒介的影響因素，其中影響溝通參與者的因素包含溝通技巧、態度、知識、社會制度、文化；影響訊息的因素包含成分、內容、處理、結構、符碼；而影響媒介的因素包含視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等五種感官。Schramm（1963）更強調出溝通參與者的經驗對於訊息來源與目的、編碼與解碼、傳送訊號的影響。而溝通參與者會影響溝通的因素有知識、技能、態度，他同時強調多人溝通是動態的相互關係（dynamic interrelationship）：溝通參與者同時且持續發送接收訊息；以及多人溝通的交流關係（transactional relationship）：溝通參與者的交流存在於溝通參與者之間及其與環境的關係之間。在研究多人溝通中影響溝通效果的自身特性，Maletzke 所提出的大眾媒介模式（1981）相較於先前的溝通模式，作了更全面且精細的探討。他認為傳遞端受到自身形像、個性結構、工作團隊、社會環境、從屬組織、媒介與訊息內容的大眾符碼壓力與制約（意即約定俗成）等因素所影響，並藉由內容選擇與結構來控制傳送至媒介的訊息；而接收端則受到自身形像、個性結構、閱聽者身分、社會環境所影響，其由媒介中選擇訊息內容，以得到訊息內容的效果體驗，但也同時受到壓力或制約。而設計領域在溝通觀點的早期研究，包含 Koenig（1974）、Nelson（1979）、Pile（1979）、 Eco（1980），其重點都在描述設計師利用設計與他人溝通的論點。而這種觀念在建築中更進一步的回溯，可以發現來自溝通觀點的建築訓練對於傳達何謂是建築的意義有更深入的探討。而溝通在設計領域的論點已經被用來討論許多設計相關的議題，同時溝通的概念也已經成為設計研究的核心（Burdek, 2005）。多人溝通的正確性會影響設計目標是否正確，良好且順暢的溝通過程也可以降低溝通的時間，同時也可以減少因為誤差所需要修正的工材與時間。因此，正確的利用作為溝通的設計媒材，成為設計創作中相當重要的課題。而口語文字是最自然的溝通媒介，且具有廣泛的約定俗成的效果，其最重要的功能就是溝通容易，對於訊息傳遞與接收雙方所存在的隔閡也較小；而為了補足隔閡並使訊息正確，口語文字也允許即時說明補充，直到溝通的雙方完成正確的訊息傳遞，同時也能配合語調與語句等口語上的操作，增強訊息傳遞的正確性。因此，在設計上使用口語溝通描述、輔助說明、發表呈現等階段都是相當重要的角色。口語的言詞（verbal）是設計者與他人之間主要的溝通媒介，且應用上從言詞到視覺再回到言詞，應被視為設計過程整體的一部分。Tomas 等人（1998）亦視設計是言詞－視覺－言詞（verbal－visual－verbal）的連續過程，在他的研究中證明以視覺呈現為主導的設計過程中言詞的重要性。而在建築設計領域中，雖然設計成果的呈現媒材主要為圖像與模型，但有許多傑出的建築師仍寧願企圖以言詞系統性的闡述設計的核心構想，以取代某些輪廓清晰的.

(20) 第二章文獻回顧. 14 事物作為其設計概念，這種以口語言詞作為媒材的設計構想呈現，聚焦在他們的工作與設計團隊上（Lawson and Loke, 1997）。設計者有目的的使用語言能夠喚起（evoke）並溝通設計概念的精緻度。設計是一種整合與處理大量資料的多人參與活動，設計為滿足複雜的機能需求，設計者已無法獨力完成設計，並必須與不同背景的專家進行溝通，合作式設計就成為近代無法避免的設計方式。合作式設計（Collaborative design）是一項需要個人的參與的活動，以分享信息和組織設計的任務和資源。特別是在複雜與大型的計畫中，設計往往涉及多個個人或團體在設計過程中的合作。設計合作的目的是交流專業知識、概念、資源、責任。設計溝通是過程中設計開發的中心。設計溝通的有效性變成對設計者在分享設計資訊、決策、協調設計任務中的關鍵。個人參與合作式設計時，設計環境與多人溝通的改變成為重要的課題，在 Saad 與 Masher （1996）的研究中指出，設計者在設計工作進行中思考設計問題、累積知識、紀錄過程的設計知識空間稱為工作空間（workspace），當個人參與群體工作時，個人的工作空間（individual workspace）便結合成更大的空間集合，進而形成共享的群體工作空間（group workspace）。設計者於個人工作空間提供可被分享的訊息給群體工作空間，同時自群體空間中獲取自己所需的設計資訊，並隨著時間的推演逐漸與他人達成設計共識，這種多人溝通的資訊交流過程構成了個人與群體之間緊密的合作關係。設計溝通過程中，除了利用面對面（face-to-face, FTF）的溝通之外，也常透過設計圖中對於繪圖與讀圖的共同理解的規則來進行溝通，如有需要再輔以文字說明（Forslund et al., 2006）。 Schrage（2003）認為有別於以對話為溝通方式的交換式溝通模式，以原型作為溝通活動參與者共同的溝通介面的模式，呈現出原型物件與共享理解觀念的共享空間（shared space），並稱之為合作式溝通模型（collaborative model）。其中，透過語言交談溝通是屬於交換式溝通，傳送者與接收者間利用語言作為工具交換想法，其間有複雜的編碼與解碼過程，容易產生誤解，需要多次訊息交換才可以達到理解目的。而原型（prototype）可以協助雙方將溝通焦點集中，以形成共享空間，讓雙方在共同的知識經驗中進行溝通。. 2.3.2. 數位媒介的影響. 隨著個人電腦功能的增強，以及電腦網路技術的進步與普及，使得電腦系統的應用逐漸由傳統的主機、終端機以及個人單機的使用，開始朝向開放性分散式系統的應用，而由於眾多的半結構化（semi-structured）和非結構化（un-structured）問題，已無法再以傳統分析或結構的處理程序解決，而是必須仰賴群體討論，以針對問題進行相互溝通協調，共同努力找出解決方案。因此很明顯的支撐起，群體間互動支援系統環境對於群體智慧的需求應用的重要性。為了要支援這樣的應用，勢必要採用不同以往的軟、硬體架構，來發展一個適用於支援群體合作的電腦環境。.

(21) 第二章文獻回顧. 15. 電腦中介溝通. 電腦中介溝通（Computer-Mediated Communication, CMC）的特點在於能打破時空限制，形成虛擬社群（Virtual Community），其能夠保有真實社群的互動、共同目標、認同與歸屬感、各種規範與不成文規定等特徵，並且有具有排斥或拒絕的可能（Rheingold, 1994）。Lindlof 與 Schatzer（1998）則將虛擬社群定應為一種由一群具有共同興趣的人自主性地組成，通常是環繞著特定的文本或是由非電腦中介溝通領域引進的環境，例如特定主題的討論區等。 Fischer（2003）認為電腦中介溝通介面在設計活動上可分為空間、時間、技術、設計等層面；就空間層面上，被分隔兩地的設計者要進行設計溝通時，就必需透過網際網路的虛擬空間進行視聽通訊的連結；時間層面可依照時間軸區分為同步與不同步、直接與不直接、長期與短期的溝通互動模式；在不同的技術層面之間的設計群組進行合作設計的流暢度，必須要仰賴溝通參與者對於彼此技術領域知識的熟悉度，其間的差異就在於設計溝通者之間自身可相互理解的程度；在討論社會層面，來自不同領域、社群、環境的設計者合作，會因彼此思考認知的差異而產生隔閡，因此對於電腦中介溝通環境的設計，引起共識的物件或基礎就顯得相當重要了。 Mitchell（1995）認為在不同地點的設計師其溝通方式依其非同時（asynchronous）與同時性（synchronous）的兩種不同情況下，與設計師所慣用的溝通媒介文字、聲音、影像及影片而有八種不同之溝通形式，包含：非同時性的電子郵件、聲音郵件、傳真、影片郵件。同時性的網路交談、電話、電子白板、視訊會議等。他同時指出，運用媒材當面進行溝通的優點是參與者同時聆聽、討論，提出的問題也立即且同步的獲得回答。然而，由於無法預期的溝通請求會帶來正在進行中的事情被迫中斷，因此，非同步溝通的優勢是溝通參與者可以自由的選擇溝通的時間與地點。而 Ellis 與 Keddara（1995）則依照時間及地點來分類媒材的功能，共分為四種不同的群體支援系統型態，其中包含：面對面互動、非同步互動、同步分散式互動、非同步分散式互動等四類，其中又以同步分散式的溝通技術，是電腦支援合作工作中最常使用的溝通形式，其可以支援完成因為距離與時間的侷限因子所產生的溝通限制，而達到合作式設計的完整性。電腦中介溝通的特點在於需要花比較長的時間進行資訊的交換，而時間的長度則決定於用於溝通的電腦介面所提供的即時性或仿真性，之後再經由互動逐漸發展出印象，其關係的發展會隨資訊的交換速度而增加，直到最後溝通雙方的關係會與面對面關係相同。此外，使用者對於溝通環境的信賴程度會影響到電腦中介溝通效果，溝通環境的真實與即時性可以增加溝通者的對於環境與溝通對象的信賴感，而溝通效果會隨信賴感增加而提升。透過電腦中介環境的溝通者會因為從事的活動而影響到溝通內容的效果，結構清楚的溝通活動內容安排，會較繁瑣形式所產生的溝通效果更好，因此溝通參與者與活動的合作程度也會影響到電腦中介溝通的效果。而溝通介面設計的協調程度，會影響到使用者在電腦中介環境中溝通的流暢程度，進而改變溝通的效果，嚴重的錯誤設計可能更增加溝通者的認知負擔而導致溝通資訊的喪失等（Norman, 1993; Shneiderman , 1997; Preece, 1998）。.

(22) 第二章文獻回顧. 16. 電腦支援合作式設計. 傳統合作式設計中，設計者彼此都是透過面對面，即同時同地的方式交談，這種溝通是透過口語言談或非口語的傳統繪圖工具交互表達自身的構想。無法面對面溝通時，合作式設計的參與者往往會透過電話或傳真機聯繫與傳送圖稿文件。雖然這種溝通方法相當快速，但也可能由於 2D 和 3D 視覺化表現都必須翻譯成口語表述，而導致嚴重的溝通失效（Levine and Ehrlich, 1991）。而隨著電腦與網路的盛行， 80 年代開始電腦支援共同工作（Computer-Supported Cooperative Work, CSCW）的觀念、理論和架構陸續被學者提出，以作為發展群組軟體（groupware）的基礎。Eills（1995）對群組軟體的定義是：群組軟體提供一個資源共享環境的界面，以支援群體成員從事同一工作或是達成同一目標的電腦軟體系統。由定義可知群組軟體的目的在於支援組織成員的溝通、合作以及協調等活動，使得群體的工作能順利進行，並借由電腦系統的輔助來提供組織的效率和生產力。設計者在合作式設計的案例中，透過網際網路傳遞媒介以溝通設計概念，其中包含文字、圖像、影片、立體模型，文字作為呈現空間的媒介，其重要性並不低於視覺媒介。而在設計領域同樣有 CSCW 系統的研究（Hoog and Seifried, 2007），其稱為電腦支援合作式設計（ Computer-Supported Cooperative Design, CSCD ）或電腦中介合作式設計（Computer-Mediated Cooperative Design, CMCD）。在 Maher 等人（1997）發現合作式設計可分為共同式（mutual）、個別式（exclusive）、指導式（dictator）等三種類型：共同式合作式設計是指合作的設計者之間的溝通合作形式，是採取合作者對相同設計問題進行溝通協調已完成設計，而由於其常產生溝通上的口語及繪製圖像，因此較難以紀錄到設計者對問題主要的設計認知活動；而個別式合作式設計是指合作設計者將設計問題分解成許多子問題，設計者之間分別解決個別的子問題，待全數子問題解決完畢後再進行溝通協調工作，這種方式的特點在於設計者在設計過程中是屬於個別單一的設計認知活動，待設計告一段落後的討論協調時才進行設計溝通活動；指導式合作式設計則強調設計者之間的主從關係，設計者中部分作為設計指導，其他則負責執行，而這種方式的主要設計認知活動中進行合作溝通，同時負責執行的設計者也會因為自己的認知活動進行設計認知的行為，因此是最適合作為研究設計者雙方進行設計認知思考活動的類型。設計研究必須關心新的設計環境是否會破壞設計過程和已經發生的合作活動（Bannon and Schmidt, 1991）。新的合作式設計工具必須考量到工作的方式、使用的資源、工作的障礙等全新的挑戰（Finholt et al., 1990）。而成功的 CMCD 並不一定意味著要模仿身處的環境（Gabriel and Maher, 2002），除了某些在 CMCD 環境中的管道可能會影響到同步合作式溝通的流動和數量，但並不必然會影響到彼此溝通及表現設計構想的品質與內容。例如，在 CMCD 環境中聲音和視訊並不是必要的溝通管道。儘管溝通的方式有些許的不同，但 Gabriel 與 Maher 發現設計師仍能有效地合作與溝通設計表現，因為這兩種管道會造成更多的干擾，而成功的合作期間沒有他們其實也能順利的進行。他們同時更指出電腦中介合作式設計的多人溝通中，會受到溝通控.

(23) 第二章文獻回顧. 17 制、溝通技術、社會溝通、設計溝通的影響，而其中設計溝通又可細分為設計構想（Idea）、任務（Task）、領域（Scope）等影響因素。同步分散式的溝通技術應用在電腦支援合作工作中，在設計實業中的電腦科技的運用已經建立了各種分散式設計環境，如合作式筆式環境（Cooperative Pen-Based Environment）與虛擬設計工作室（Virtual Design Studio, VDS）（Maher et la., 1997; Chiu, 1998）。其中，虛擬設計工作室是透過連結網路的電腦所建置的數位環境與程序，其早期的目的在於設計教育的探討，以了解電腦應用在設計領域中所產生的創造潛力。Mitchell（1995）指出「虛擬設計工作室不僅建立起電腦輔助設計的新典範，更彰顯出設計作為社會行為的本質」；隨著虛擬設計工作室設計環境系統概念的普及，透過虛擬設計工作室所進行的設計專案與研究，其目的大都是企圖將新科技導入設計專案的執行，並研究利用網路環境進行設計溝通時所面臨的問題，這些研究大都是在探討遠距的合作設計專案（Schnabel et la., 2001; Kvan, 2001; Broadfoot and Bennett, 2003）。透過虛擬設計工作室團隊成員可以在分散式環境中同步或是不同步地工作，也因此在世界各地利用新運算與通信技術建構了許多機構（Wojtowicz, 1994; Branko et la., 2000; Kvan, 2000）。正當設計過程經由數位媒材誕生而改變的近年，通訊技術在全球化下的傳播功能也同樣衝擊數位媒材設計領域，網路虛擬實境技術以單一介面提供生產、消費、溝通等功能，在虛擬網路的世界裡建立起具有規模的經濟、社會、文化的聚落，新型態的建築和建築師正應運而生（Hsu, 2010）。由數位虛擬場景所搭建的地景在媒體、遊戲或是網路空間中都正大興土木，從業於虛擬空間的建築師們，正以特殊的面貌迎向全然新穎的工作特點和設計對象，新一代的建築師訓練正悄然崛起，因而也引起設計領域以 Second Life 為主要代表對網路虛擬實境的研究產生關注： Abdellatif 與 Calderon（2007）在研究 Second Life 在建築教育中作為遠距學習的電腦中介工具時認為，Second Life 的虛擬環境仍缺乏輔助溝通的語音或視訊，同時電腦硬體設備需求也較高。 Hoog 等人（2008）在 Second Life 中設計了一套建築教育課程，其重點在強調課程參與者的要以建築師角色的化身觀點，為建築用戶角色的化身考量進行網路虛擬實境中的建築設計。然而，結果顯示學生很難步將實體世界的思想投射到虛擬世界中，而該平台介面的複雜設計也讓不熟悉平台介面的學生遭遇設計過程的阻礙。建築師在虛擬的地景中面臨到的改革，是發生在非傳統的新式數位媒材上，地景世界之更新正同步伴隨著社會的更新。因應全球化和電腦化的變遷，設計實業已經有很大改變，因此如何透過不同管道進行最好的設計合作，是當代設計者所需要面對的新課題。.

(24) 3. 設計溝通認知實驗. 本研究主要在探討設計者在網路虛擬實境中的自身溝通與多人溝通的現象，因此本研究專注於溝通過程中的資料蒐集與分析，而將研究方法分為兩個步驟，步驟一是分別在三種不同的設計溝通環境中進行認知實驗：一般當面環境、一般遠距環境、網路虛擬實境等。步驟二則是進行實驗結果的編碼與分析。. 3.1 實驗方式的選擇. 應用口語分析（protocol analysis）在設計領域中的研究，主要可分為「放聲思考法」（think-aloud protocol）與「影音回溯法」（audio／video retrospection）。「放聲思考法」是在研究較為複雜的認知行為中思考過程的主要研究方法（Ericsson and Simon, 1993），這種研究方法是受測者在實驗進行時同步的將其心智思考放聲講出，因得讓實驗的研究者分析其思考過程與脈絡，這種方法被廣泛應用在設計活動的研究上（Gero and McNeil, 1998），然而也有不少研究指出放聲思考法會影響設計參與者在創作過程中的感知行為（Ericsson and Simon, 1993; Suwa and Tversky, 1997）。「影音回溯法」則是要試圖解決同步口語資料和回溯資料不足而出現的改良式方法（Suwa and Tversky, 1997; Suwa et al., 1998），這種方法是在設計階段結束後提供受測者實驗過程中所錄製的影音資料進行回溯，受測者得以觀看並操控影音資料後完整的回溯實驗進行時的思考過程，也允許研究者對於受測者的回溯內容進行發問或請受測者深入說明（Suwa and Tversky, 1997）。放聲思考的口語分析雖著重於訊息處理過程導向的設計觀點（Ericsson and Simon, 1993），然而卻有影響受測者在進行設計時的感知行為，對於本研究欲探討之自身溝通的設計思考過程較為不利，同時也無法在合作式設計中的多人溝通過程中使用。而影音回溯的口語分析則著重於認知行為反應（Dorst and Dijkhuis, 1995; Suwa et al., 1998），且較不影響到受測者進行設計與溝通的過程，因此本研究採以影音回溯法的口語分析方法進行研究資料的收集，同時為了讓受測者得以自由的在實驗過程中進行設計溝通，研究者將不參與其中，而以全程錄影的方式記錄受測者的設計溝通過程，以讓受測者得於實驗完成後立即回溯剛才的設計過程。. 3.2 實驗設計與說明. 本研究的認知實驗分為，實驗一：一般當面環境的設計溝通認知實驗，實驗二：一般遠距環境的設計溝通認知實驗，以及實驗三：網路虛擬實境的設計溝通認知實驗，以下針對整體實驗之計畫與操作細節作說明，包含實驗目的、實驗對象選擇、實驗題目擬定、實驗流程、實驗環境與記錄方式等。.

(25) 第三章設計溝通認知實驗. 19. 實驗目的. 本研究之目的在於了解設計師於網路虛擬實境的設計溝通環境中進行合作式設計時，對於自身及其合作者的設計溝通現象，因此以現今一般當面與遠距等兩種設計溝通環境中的設計溝通現象作為網路虛擬實境的對照，以突顯出網路虛擬實境中的設計溝通現象；因此，本研究採以口語分析實驗讓設計師在三種不同環境中進行合作式設計活動，以獲取其溝通歷程的口語資料進行分析。. 實驗對象選擇. 由於本研究主要是研究設計師在網路虛擬實境中的設計溝通行為，並以一般當面與遠距設計溝通環境中的設計溝通行為進行比較，故受測者必須選擇具有專家能力的設計者，且必須對這三種設計溝通環境相當熟悉，以比較出其間的差異。因此，本研究受測者選擇受過超過 4 年以上專業建築設計教育的建築設計師 2 人，其必須熟悉當面溝通與遠距溝通的合作式設計方式，同時也必須具備在 Second Life 中實際進行合作式設計的經驗，以確保其在網路虛擬實境的環境裡具有理想的設計能力。. 實驗題目擬定. 在設計題目的擬定上，由於本研究主要在研究網路虛擬實境中的設計溝通現象，而如同本研究之文獻回顧所述，「第二人生（Second Life, SL）」是網路虛擬實境最具代表性的系統，其允許使用者藉由編寫 Linden Script Language（LSL）與操作3D建模工具設計虛擬建物，因此本研究以Second Life及其中的建築設計作為設計與溝通的認知實驗與研究案例。在本研究的三次實驗中，皆以 Second Life 中的名為 Prunariu 的領地為設計的基地，這塊位於網路虛擬實境中的土地是由 Mainland First 網路社團所有，面積為 45376 平方公尺，其土地特性可提供其他居民，意即非土地擁有者在其土地上創造地標、飛翔、輸入物件、創造物件、設計腳本等，其所輸入或創建的物件皆得以設定允許其他居民進行修正與拿取，以便設計者相互修正設計，唯非土地擁有者的其他居民所設計的建物會於6小時內消失，並以個別物件方式歸還給設計者。選定該土地的原因在於，該土地得以無償提供給所有居民進行上述在虛擬建築設計與營建的全部功能，並得以所有 Second Life 中的對談方式與其他居民進行溝通與交談，如文字、語音、物件交換等。實驗中受測者針對所設定的基地進行虛擬建物的設計，實驗提供受測者基地位置資訊，如圖3.2.1 所示，並得依受測者之需求至 Second Life 中該基地瀏覽以獲取更詳細之資訊；其中建築設計並無特別規範，受測者係依據本研究所模擬 Second Life 中業主之建築需求進行建築設計，其中告知設計者業主之職業、個性、喜好，以及基地位置與簡單建築機能需求等，本研究實驗之設計題目下：.

(26) 第三章設計溝通認知實驗. 20. 這次設計案的委託業主是位女性的海洋生物學家，他打算與他的丈夫在他所工作地點的島嶼上的基地設計一棟自己住的房子，他的丈夫是位經營遊艇生意的海上運動好手，他們都熱愛自己的工作與海洋。設計基地是在一個島嶼南方鄰近沙灘的平原上。而對於業主而言，住宅代表的意義超過遮蔽物或居住的地方，更是包含生活、工作、娛樂等功能的一個空間。. （1）基地與島嶼之間的關係. （2）基地與沙灘之間的關係. （3）基地與接鄰用地之間的關係. （4）基地與接鄰建物之間的關係. 圖 3.2.1 受測者基地位置資訊. 實驗流程. 由於本研究是要透過設計者於一般當面與遠距之設計溝通環境，比較出其於網路虛擬實境中設計溝通的現象，因此本研究先於一般當面設計溝通環境，以及一般遠距設計溝通環境中進行實驗，最後在於網路虛擬實境 Second Life 中進行實驗。實驗過程中並不限定受測者設計與溝通的時間及方式，實驗過程中是依據受測者雙方意願開始設計，並由受測者雙方決定設計完成的程度與時間。而為了確保相同的受測者進行各次認知實驗中對於相同設計題目的想法、操作、溝通等行為表現不會相互干擾，因此本研究設計各次認知實驗的執行時間必須間隔兩周以上。.

(27) 第三章設計溝通認知實驗. 21. 實驗環境與記錄方式. 為了詳細記錄受測者在實驗過程中的設計溝通行為，本研究以影音回溯法作為記錄受測者的設計溝通過程的研究方法，同時根據先前所述之實驗題目、流程等研究需求，本研究於各項實驗中有以下的實驗環境與設備之安排：實驗一：一般當面設計溝通環境與設備設計媒材包含紙、筆、及其所慣用之電腦繪圖軟體等；同時，考量到受測者在資料存取與傳輸的需求，除了USB與記憶卡等當面傳輸工具外，仍於當面溝通的環境提供網路傳輸介面；實驗所需的詳細設計與溝通工具，研究者會於實驗進行前訪查受測者所慣用之需求，以提供最完整的設計溝通工具給受測者於實驗中自由進行合作式設計。實驗中為了詳細記錄兩位受測者的設計溝通過程，實驗一配置兩台攝影機A、B分別錄製受試者的動作以及用以作為討論或筆紙繪圖的圖面設計區，兩位受測者的電腦操作畫面則同步以MORRE軟體錄製，實驗過程並以錄音筆記錄受測者的交談對話，實驗環境與設備的配置如圖3.2.2所示：. 圖 3.2.2 一般當面設計溝通實驗之環境與設備配置實驗二：一般遠距設計溝通環境與設備設計媒材與實驗一相同，包含紙、筆、及其所慣用之電腦繪圖軟體等；溝通介面則提供受測者所慣用之溝通工具，如網路視訊、即時通訊、手機等；實驗所需的詳細設計與溝通工具則同樣會於實驗進行前訪查受測者所慣用之需求。實驗中為了詳細記錄兩位受測者的設計溝通過程，實驗二配置四台攝影機，A1、B1攝影機是在錄製兩位受試者的動作，A2、B2攝影機是在錄製用以作為筆紙繪圖的圖面設計區，兩位受測者的電腦操作畫面同樣以MORRE軟體錄製，實驗過程並分別以錄音筆記錄受測者的交談對話，實驗環境與設備的配置如圖3.2.3所示：.

(28) 第三章設計溝通認知實驗. 22. 圖 3.2.3 一般遠距設計溝通實驗之環境與設備配置實驗三：網路虛擬實境設計溝通環境與設備設計媒材與溝通媒介是以本研究所挑選之網路虛擬實境案例 Second Life 之環境所支援之功能為主，但並不完全限制，原因是在於考量到設計者實際使用網路虛擬實境進行合作式設計時，並不一定限制僅使用單一環境介面所提供的設計媒材與溝通介面，而可能會因為較慣用或較方便等原因選擇其餘設計溝通方式，這也是本研究所欲探討的現象之一。因此，實驗所需的詳細設計與溝通工具同樣會於實驗進行前訪查受測者所慣用之需求。實驗環境與設備的配置則與同為遠距設計溝通環境之實驗二相同。. 3.3 實驗過程與結果. 本研究以相同的設計題目讓兩位受測者在三種不同的設計溝通環境中進行合作式設計，其中實驗一是於一般當面設計溝通環境，實驗二是於一般遠距設計溝通環境，實驗三則是於網路虛擬實境 Second Life 的設計溝通環境。在每次的實驗結束後，受測者則透過影音回溯法回顧剛才實驗的設計過程。隨後，研究者再將影音回溯記錄轉譯成文字與圖像資料，以進行後續的編碼與分析。以下是本研究三組實驗的過程概述與實驗結果。實驗一：一般當面環境實驗一主要在了解設計師於一般當面設計溝通環境進行合作式設計的行為現象，受測者得於實驗前接受研究者的訪查自由挑選所慣用的設計媒材與溝通介面，並於實驗時由受測者自行討論決定該用何種媒材與介面進行合作式設計溝通：在設計媒材的部分，兩位受測者皆選用紙、筆、記憶卡式照像機、電腦繪圖軟體 Sketch UP、修圖軟體 Photoshop、簡報軟體 PowerPoint，以及包含上述軟體的電腦配備；在溝通媒介的部分，兩位受測者則選用 USB 隨身碟。在實驗一的過程中，約莫可以分為六個階段：首先，兩位受測者先閱讀業者所提出的設計需求，並利用紙筆記錄下業主需求，並開始進行設計構想的發想，其中包含風格與機能；在機能的部分兩位受測者經過溝通討論後，決定採用可持續性的建築概念作為建築機能的設計構想，在這個合作式多人溝通的構想發想階段，兩位受測者花費約20分鐘進行討論。.