草图设计知识分析方法——结合语音能量和创意拐点

陈 实，杨智渊，孙凌云，楼 赟

（浙江大学 现代工业设计研究所，浙江 杭州310027）

设计是一个动态的知识过程，涉及知识的获取、加工和运用［1］.设计知识包含原理、方法、模型、标准、概念等多个层次的信息，推动设计方案的产生和完善［2］.研究设计过程中的知识对管理设计活动和辅助产品设计都有着重要作用.草图是产品设计中最重要的活动之一，对于概念的定位、发展、表达、推演、形成都有着不可替代的地位和作用［3］.草图设计过程和创造性密不可分，集中了最主要、最核心的产品创新［4］.草图设计过程的知识研究是设计领域的研究热点.如罗仕鉴等［5］结合口语分析研究设计师和普通用户在草图设计过程中隐性知识的差异；Ippolito等［6］通过研究设计活动探讨知识组织和知识重构的作用；刘运通等［7］为了给产品设计过程提供更高效的知识服务，提出一种基于模块化方法的产品设计知识组织模型；吉祥等［8］通过分析产品设计过程的知识活动，建立了产品设计任务和设计知识的本体模型并提出设计知识推送方法.

广义上来说，设计知识指能够支持设计方案产生的知识，包括产品本身属性相关知识、产品体验相关知识和设计过程知识［9］.口语分析法（protocol analysis）是获取设计过程中输出的设计信息，研究设计知识的主要方法［10］，如刘征等［11］通过口语分析法以获取设计知识，Salman等［12］基于口语分析法研究计算机辅助工具对建筑概念设计的影响，其途径主要是对口头报告的言语内容进行分析.

目前对草图设计过程的知识研究存在以下不足：

1）口语分析法通常只关注口头报告的言语内容，而忽视了口头报告中设计师的语音特征.语音作为重要的生物信号，除言语内容外，包含的说话者情感、个性、态度以及当前的心理状态等重要信息有助于更好地研究口头报告［13］.

2）现有草图设计知识研究将草图设计过程视为一个整体，忽略了草图设计过程不同阶段的变化.草图设计过程并非持续、线性的过程，而是多种不同设计阶段的组合［14］.

本文提出一种结合语音能量和创意拐点的草图设计知识分析方法，在提高设计信息提取效率的基础上，能够更加准确、深入地研究草图设计知识.首先，通过语音能量特征分析获取设计师在设计过程中的兴奋片段，结合口语分析法提取关键设计信息；其次，基于创意拐点（creative segment）理论［14］，将草图设计过程划分为创意探索阶段和创意表达阶段，分析创意探索和表达阶段中关键设计信息的构成及其随时间的变化规律，了解设计师在草图设计过程中知识调用的变化.

1 草图设计过程中的知识与创意拐点

1.1 草图设计过程中的关键设计知识

口语分析法又称“出声思考”，是设计认知研究的常用方法.该方法要求设计师在完成设计任务的同时口头报告自身的思考内容，口头报告的言语内容反映了设计师在认知层面的所看、所想、所做；在时间序列上，较为客观地还原了设计认知加工的思维信息，是获取设计知识的方法之一［15］.但口语分析法要求对设计过程的全部言语内容进行编码分析，提取的设计信息繁杂，影响对设计知识研究的准确性.

设计师在设计过程中加工大量设计信息，但由于认知负荷的限制，对不同设计信息的关注程度不相同［16］.设计师关注程度较高的信息更容易影响创意产生，是设计过程中的关键设计信息；设计师关注程度较低的信息则容易被忽视，对创意产生的影响较小.依据关注程度对设计信息加以区分，能够更加清晰地了解设计师的信息加工重点，从而了解设计中的知识调用特征.

在口头报告设计信息的过程中，设计师的兴奋程度表现了其对信息的关注程度.通过分析口头报告中的语音特征，可识别设计过程中设计师的兴奋片段；将提取的兴奋片段进行言语分析，可得到草图设计过程中的关键设计信息.

典型的语音特征包含能量、音调、音强、语速等韵律特征［17］，而且此类特征变化不因说话者的个体、文化差异而改变［18］.能量是语音的一个重要韵律特征，一般来说，当人们处于兴奋状态时，语音的能量较高，而平静状态时则能量较低［19］.因此，可对口头报告进行语音能量特征分析以识别兴奋片段，进而筛选出关键设计信息.

1.2 草图设计过程中的不同阶段

在草图设计过程中，设计师根据一定的设计问题激发设计思维，在脑中产生创新想法，并绘制草图加以表达，形象直观的草图作为新的视觉刺激被感知，在设计知识的作用下进一步加强或者激发新的思维活动［20］.草图设计过程并不均衡，而是经由脑内加工、草图表达、视觉刺激三者相互作用，不断形成阶段性的草图方案，即：创意拐点.相应的，草图设计过程可分为创意探索阶段（即：创意拐点间探索，“想”的阶段）和创意表达阶段（即：创意拐点的表达，“绘”的阶段）［14］.在草图设计过程中，创意探索阶段和创意表达阶段反复交替出现.在创意探索阶段中，设计师在设计知识的作用下不断激发思维进行探索；在创意表达阶段中，设计师对新产生的创意进行阐述.

草图设计过程的不同阶段，设计师对知识的加工运用模式并不相同，所涉及的设计信息也有所变化.研究创意探索阶段和创意表达阶段的知识可以更好地理解草图设计过程，为设计辅助提供基础.

2 结合语音能量和创意拐点的草图设计知识分析方法

2.1 方法步骤

针对口语分析法的不完善之处，提出结合语音能量和创意拐点的草图设计知识分析方法（以下简称综合分析法），如图1所示.在原有口语分析法的基础上加入语音能量特征分析，并划分草图设计过程，可以更好地获取并研究关键设计知识，从而为知识辅助系统的实现提供基础.其主要步骤如下：

1）提取设计过程中的高能量语音点.获取设计师口头报告的语音数据，计算口头报告的每秒语音能量均值；选取语音能量均值在预设基准之上的时间点（秒）作为高能量语音点.

2）划分草图设计过程.设计过程中创意表达阶段和创意探索阶段交替出现.创意表达阶段从设计师产生新创意拐点后对其进行绘制的第1笔开始，到将该想法完整表达出来为止；结合被试的口头报告和过程中的视频数据，人工识别创意表达阶段.其余部分则为创意探索阶段.

3）分别提取创意探索和表达阶段的高能量语句.根据划分出的创意探索和表达阶段，将1）中提取的高能量语音点划分成创意探索阶段的高能量语音点和创意表达阶段的高能量语音点，分别提取2个阶段的高能量语句.高能量语句自提取的高能量语音点开始，至该句话表达完成为止.一个高能量语句中可能包含多个连续的高能量语音点.

图1 结合语音能量和创意拐点的草图设计知识分析方法Fig.1 Design knowledge analytical method during sketching combining acoustic energy feature and creative segment theory

2.2 语音能量均值计算方法

口头报告中的语音信号是一种非平稳时变态信号，产生过程与发声器官的运动紧密相关，不能用处理平稳信号的信号处理技术对其进行分析处理.

通常，发声器官的状态变化速度较声带振动的速度要缓慢得多，在5～50ms的短时间范围内，语音频谱特性和一些物理参数基本保持不变，可以看作一个准稳态过程，即有短时性，这被称作“短时平稳假设”［21］.因此可以将平稳过程的处理理论和方法引入到语音信号的短时分析中，每个短时的语音段称为一个分析帧.每个分析帧是从一个具有固定特性的持续语音中截取出来的，对该分析帧进行处理就相当于对固定特性的持续语音进行处理.为了使帧与帧之间平滑过渡，保持其连续性，采用交叠分段的方法，即帧移［22］.分帧是用可移动的有限长度窗口对信号进行加权的方法来实现的.

当人们情绪比较激动的时候，比如惊讶、愤怒、高兴，其音量会变大；在这些情况下，振幅构造是表示情绪的重要特征.本文选取短时平均幅度的能量均值作为判断兴奋程度的依据.

计算语音信号能量的方式有很多，计算每一帧的短时能量时，考虑到避免对高电平过于敏感，不使用幅值平方而用振幅的绝对值.假设第n 帧语音信号xn（m）的短时平均幅度用Mn表示，那么其计算公式如下：

式中：L 为帧长.

则能量可表示为

式中：N 为帧数.

根据计算得到的每帧能量均值，对1s内所包含帧数的能量均值进行平均处理，得到口头报告中每个时间点（s）的能量均值.

3 实验设计与数据处理

基于上述方法，本文通过一个草图实验对设计过程中的设计知识进行研究.通过与口语分析法的比较，验证该方法的有效性与优越性；同时通过分析草图设计过程不同阶段的设计信息，更好地了解草图设计过程中的知识变化规律.

3.1 实验设计

7名浙江大学设计学研究生参加了本次实验，平均年龄为25.2岁，平均设计经历为4.8a.

本研究中每位被试需要完成2轮实验，每轮实验时间为90min，包含以下3个阶段（见图2）：

第1阶段：研究人员向被试介绍实验任务，并指导被试进行出声思考练习，练习时间为10min.

第2阶段：被试根据给定的实验任务开始设计，设计过程中要求被试出声思考；实验的设计时间为72min，以保证被试既有充足的设计时间，又不因疲惫影响口头报告质量.

第3阶段：研究人员询问并记录被试的设计思路.

图2 实验流程Fig.2 Experiment process

实验要求被试通过手绘板绘制草图.实验全程使用录音笔记录被试的口头报告，用屏幕录像软件记录被试的草图过程.如图3所示为实验过程的草图实例.

2轮实验题目分别为室外家具设计与儿童戏水装置设计；且题目的先后顺序随机.为保证实验质量，在完成第1轮实验后，被试间隔2～3d才能进行第2轮实验.2轮实验除实验题目不同外，其他实验流程一致.

图3 实验过程的草图实例Fig.3 Example of sketch during experiment

3.2 方法应用

实验后得到被试草图设计过程的音频和视频数据各14段，共2 016min.对这些草图设计过程数据根据综合分析法进行处理，包括提取高能量语音点、划分草图设计过程和提取高能量语句，以获取创意探索阶段和创意表达阶段的关键设计信息.

3.2.1 提取设计过程中的高能量语音点 将每个被试的实验录音以3 min 为一段划分成24 段，共336段.使用MATLAB计算每秒语音的能量均值.选取每段中语音能量均值在前10%的时间点（s）作为高能量语音点，即每段选取18个高能量语音点，共6 048个.

3.2.2 划分草图设计过程 结合被试的口头报告和视频数据人工识别设计师的创意表达阶段.为保证识别的准确性，由2个实验人员独立识别并核对后，最终得到创意表达阶段共274个.剩余的片段即为创意探索阶段，共288个.

3.2.3 提取创意探索和表达阶段的高能量语句 根据划分出的创意探索和表达阶段，结合提取的高能量语音点，最终得到创意探索阶段的高能量语句500句.

创意表达阶段的时间比较短暂，平均每个阶段仅22.4s.在创意表达阶段中被试的注意力相对集中，兴奋程度较高，提取出的高能量语句基本包含了整个创意表达阶段的言语内容，因此最终得到创意表达阶段的高能量语音片段946句.

3.3 设计信息编码

为了提取设计师口语报告中的设计信息，本文在原有external-internal-reflexive（EIR）语义编码模型［23］的基础上构建design content-experience-reflecting（DER）信息内容编码模型，根据口语报告中言语内容的语义分类提取设计信息.

EIR 语义编码模型是心理学领域对叙述过程的言语内容进行分类的一种方法，它将言语内容通过语义划分成3类，包括：1）对事物本身的叙述；2）对主观经验、感受的叙述；3）对过去、现在、未来的反思与展望.由于EIR 语义编码模型仅是对叙述过程中语义内容的分类，并没有映射到设计信息内容上，因此本文扩展了编码规则，根据语义对设计过程中的设计信息进行提取、分类，如表1所示.DER 信息内容编码模型主要包含3个类别，分别为：设计信息中产品相关的描述性内容（Design Content）；设计信息中产品体验相关的内容（Experience）；设计信息中设计评估、反思相关的内容（Reflecting）.其中产品相关的描述性内容范围较广，因而进一步划分成3个小类，分别为：设计信息中产品外观相关的内容（D1）；设计信息中工艺相关的内容（D2）；设计信息中产品功能相关的内容（D3）.

为了比较口语分析法和综合分析法的差异，按照DER信息内容编码模型分别对草图设计过程的全部内容语句和提取的高能量语句进行编码，部分的编码实例如表2所示.为保持编码的可靠性，由2个实验人员独立编码并核对后，确认最终的编码方案.

表1 设计信息内容编码模型和举例Tab.1 Encoding model of design information content and examples

表2 部分编码实例Tab.2 Part of code examples

在草图设计过程中，含有内容语句共11 493句，去除言语内容无意义的无效语句538句，编码后最终得到的设计信息编码共10 955个，其中言语内容与方案直接相关的信息编码6 165个.

提取的高能量编码语句共1 446句，去除言语内容无意义的无效语句40句，编码后得到高能量语音片段的设计信息编码共1 406个，其中，创意探索阶段的设计信息编码共468个，创意表达阶段的设计信息编码共938个.言语内容与方案直接相关的信息编码则为1 279个.

根据提取的设计信息编码，比较过程内容语句和高能量语句的设计信息构成.将草图设计过程以9min为一段，划分成8段，得出各个时间段内各类设计信息的数量，计算其所占比例，并观察其信息构成随设计过程发展的变化.

4 实验结果

4.1 实验题目差异检验

使用Wilcoxon符号等级检验法对比2个题目下口语报告的语音能量均值，发现不同的题目对语音能 量 均 值 的 影 响 不 显 著 （Z ＝-0.845；p ＝0.398）.题目对草图设计过程的设计信息编码数量（Z＝-0.801；p＝0.423）和构成比例（χ2＝0.661；p＝0.719）的影响同样并不显著.

4.2 口语分析法和综合分析法提取的设计信息比较

通过比较草图设计过程内容语句和高能量语句的设计信息构成，及其随时间的变化，说明口语分析法和综合分析法在设计信息提取上的差异.

4.2.1 无效编码比例比较 提取的高能量语句中，无效编码语句的比例为2.9%，远低于过程内容语句中的无效编码语句比例（12.0%）.通过语音能量特征提取设计信息相较于口语分析法更为准确.

4.2.2 与方案直接相关的设计信息比例比较 对高能量语句编码后的设计信息中，与方案直接相关的设计信息占比91.0%，而在过程内容语句中，与方案直接相关的设计信息仅占56.3%.通过语音能量特征提取的设计信息是设计信息中的关键部分，是设计师信息加工的重点.

4.2.3 设计信息中D、E、R 的构成比例比较 过程内容语句和高能量语句的设计信息构成比例P无显著差异（χ2＝5.654；p＝0.059）.两者的设计信息都以产品信息（D）为主，所占比例分别为68.2%和69.8%（见图4）.相较于高能量语句中的设计信息，过程内容语句的设计信息构成中产品体验信息（E）比例有小幅度上升，而产品信息（D）和评估反思信息（R）则都有所下降.

图4 过程内容语句和高能量语句的设计信息构成比较Fig.4 Comparison of design information construction between process content statements and highenergy statements

4.2.4 设计信息总量随时间t的变化比较 过程内容语句和高能量语句的设计信息总量N 随时间的变化趋势无显著差异（χ2＝7.628；p＝0.366）.高能量语句的设计信息总量随时间变化呈现缓慢下降趋势，而过程内容语句的设计信息总量随时间变化则表现得更为平缓（见图5）.

上述结果说明，通过语音能量特征提取的关键设计信息和通过口语分析法提取的全过程设计信息在信息构成及其变化趋势上无显著差异.关键设计信息的构成与变化能够反映整个设计过程的信息构成与变化.

图5 过程内容语句和高能量语句的设计信息变化趋势比较Fig.5 Comparison of design information changing trend between process content statements and high-energy statements

4.3 创意探索和表达阶段关键设计信息构成及变化

通过分析草图设计过程中不同阶段的设计信息构成及其随时间的变化，可以了解草图设计过程中的设计知识调用.

4.3.1 创意探索和表达阶段的语音能量均值 使用McNemar检验发现创意探索阶段和创意表达阶段的语音能量均值存在显著差异（Z＝-3.296；p＝0.001），创意表达阶段的声音能量均值要高于创意探索阶段，说明被试在创意表达阶段表现得更为兴奋，这与预期结果相符.

对2阶段语音能量均值的差值用混合模型进行分析预测，结果表明，被试在创意探索和表达阶段的语音能量差值随时间变化的规律明显（t＝3.158；p＝0.018）.随着时间的增长，创意探索阶段和创意表达阶段之间的声音能量差值逐渐减小.

4.3.2 创意探索和表达阶段的信息构成 设计师在草图设计过程的不同阶段对设计信息的加工有一定的相似性.在创意探索和表达阶段的信息构成中，所占比例最高的都是产品信息，其次是评估反思信息，所占比例最低的是产品体验信息（见图6）.

创意探索和表达阶段在具体信息构成比例上有显著差异（χ2＝79.754；p＜0.01）.产品信息，特别是产品功能信息（D3），在创意表达阶段中所占比例要远高于在创意探索阶段所占比例.相对地，评估反思信息和产品体验信息的比例在创意探索阶段要高于创意表达阶段.相较于创意表达阶段，创意探索阶段的设计信息构成更加多元化，设计师涉及的设计信息内容更广.

图6 创意探索和表达阶段的设计信息构成Fig.6 Design information construction in creative exploration phases and creative expression phases

4.3.3 创意探索和表达阶段的信息构成随时间的变化 在创意表达阶段，设计信息的构成比例没有随时间出现显著变化（χ2＝21.661；p＝0.086）（见图7）.在产品信息中，各类设计信息的比例随时间也没有显著变化（χ2＝9.23；p＝0.816）（见图8）.

在创意探索阶段，设计信息的构成比例随时间变化显著（χ2＝57.150；p＝0.001）.如图9所示，在设计前期，产品信息和评估反思信息的比例都有所升高，而产品体验信息的比例下降明显.在设计中期，产品体验信息的比例呈现上升趋势；产品信息和评估反思信息比例则持续下降.在设计后期，产品信息的比例出现先降后升的趋势，评估反思信息的比例则相反，呈现先升后降的趋势，而产品体验信息的比例则持续下降.

图7 创意表达阶段D、E、R 随时间的变化Fig.7 Changes over time in D、E、R during creative expression phases

图8 创意表达阶段D1、D2、D3随时间的变化Fig.8 Changes over time in D1、D2、D3during creative expression phases

图9 创意探索阶段D、E、R 随时间的变化Fig.9 Changes over time in D、E、Rduring creative exploration phases

进一步分析，创意探索阶段中产品信息的构成比例随时间变化显著（χ2＝24.582；p＝0.039）.产品工艺信息（D2）的比例在设计过程中持续下降（图10）.在设计前期，产品外观信息（D1）和产品功能信息（D3）的比例迅速上升；在之后的设计过程中，产品外观信息和产品功能信息的比例呈现互为相反的趋势，D3的比例升高时D1的比例则开始下降.

5 讨 论

图10 创意探索阶段D1、D2、D3随时间的变化Fig.10 Changes over time in D1、D2、D3during creative exploration phases

相较于口语分析法，结合语音能量和创意拐点的草图设计知识分析方法能更准确、更深入地对设计知识进行研究.通过语音能量特征分析，可以有效地筛选出设计过程中的关键设计知识；通过分析草图设计过程不同阶段的关键设计知识，可以了解不同阶段设计师对知识调用的差异.

5.1 结合语音能量和创意拐点的草图设计知识分析方法的优势

口语分析法需对草图设计过程的全部言语内容进行编码分析从而获取设计知识，本文提出的方法首先通过语音能量特征识别设计师在草图设计过程的兴奋片段，再获取兴奋片段的设计知识.该方法不仅提高了设计知识获取效率，并且其获取的设计知识是草图设计过程中的关键设计知识，其变化趋势能够代表整个草图设计过程的知识变化.

5.1.1 结合语音能量特征获取的设计知识是草图设计过程中的关键设计知识 草图设计过程中涉及到大量的设计知识，这些设计知识都会在一定程度上影响设计结果的产生，但与设计结果直接相关的设计知识是设计师的加工重点，是设计过程中的关键设计知识.通过语音能量特征分析可以筛选出设计过程中大部分的关键设计知识，为更加准确、高效地研究设计知识提供基础.

5.1.2 通过分析关键设计知识的变化能够了解草图设计过程知识的变化 关键设计知识是草图设计过程知识的缩影，其知识构成和随时间的变化趋势与草图设计过程知识的构成和变化趋势相似，通过研究关键设计知识可以了解整个设计过程中知识的变化规律.

5.2 草图设计过程不同阶段的设计知识调用特征

草图设计过程是多种不同设计阶段的组合，通过分析草图设计过程不同阶段的设计知识调用差异，可以了解设计师在设计过程的不同阶段的知识调用特征.

5.2.1 设计师在创意探索和表达阶段表现出不同的兴奋程度 创意表达阶段设计师处于比较兴奋的状态，精神相对更为集中，表现为口头报告的语音能量升高.而在创意探索阶段，设计师既会由于出现新思路等变得兴奋，也会受到设计探索不顺利等因素影响变得沮丧，相对创意表达阶段，整体更为平静、放松.

设计师在创意表达阶段的兴奋程度也会随着时间的增长而逐渐减弱.一方面，设计师的灵感随时间逐渐枯竭，新想法的创新性逐渐下降，导致设计师在产生新想法时的兴奋程度下降；另一方面，设计师身体、精神上的疲惫随时间逐渐增加，导致设计师的思维活跃度下降，创意表达阶段中设计师的兴奋程度不断减小.

5.2.2 创意探索和表达阶段的知识调用存在差异

设计师在草图设计过程的输出信息显示了其对设计知识的调用加工情况.在草图设计过程中，无论是创意探索阶段还是创意表达阶段，设计师调用最频繁的都是产品相关的描述性知识.设计过程中问题与方案相互促进，带来设计产品知识的频繁考虑.

创意探索和表达阶段中设计师调用的知识侧重点有所不同.在创意表达阶段，设计师关注于产品本身的设计属性，着重于描述产品的功能、工艺与外观，调用更多的是产品相关的知识.而在创意探索阶段，设计师会从已有产品、个人经历中汲取灵感，结合设计内容进行广泛探索，经历体验相关的知识会明显增多；对设计的评估和反思是设计活动中不可或缺的一步，可以促进设计的发展与完善，评估反思相关知识的大幅度增加是设计师在创意产生过程不断进行思考、探索的结果.

5.2.3 创意探索和表达阶段的知识构成随设计过程发展呈现不同变化趋势 创意表达阶段的知识构成相对比较稳定，没有随时间产生显著变化.设计师专注于新产生的想法，在阐述想法时会遵循一定的设计原则，有着相似的思维过程，调用的设计知识也会有着很高的相似性.

而在创意探索阶段，设计师关注知识的构成随时间变化明显.在这个阶段，设计师的思维较为发散，容易被设计经验、外界反馈如草图、环境等因素影响，设计方案的不断探索成熟引起设计师思维的变化，导致设计师调用的知识产生变化.

在设计前期，设计师着重于分析设计问题，试图通过对设计产品的功能、工艺等的解构与评估，找到设计的切入点，产品相关的知识和评估反思相关的知识更被设计师关注.在设计中期，经历体验相关的知识逐渐被设计师大量调用，设计师开始通过模拟使用场景等方式扩展思路，以寻求更多、更优的问题解决方案.而在设计后期，设计师更多的关注于对产品方案的整合，从产品本身出发，思考设计问题的最优解决方案，重新大量调用产品相关的知识，对经历体验相关的知识和评估反思相关的知识的调用则有所减少.

5.3 对设计知识辅助系统的启示

本文的研究结果为知识辅助系统的开发提供参考.在草图设计过程中，设计师调用最多的是产品相关的知识，知识辅助应主要集中在产品内容，尤其是产品功能、工艺相关的知识上.并且随着设计过程的发展，逐渐增加其他类型辅助知识的比例.

设计师在创意探索和表达阶段调用的知识存在差异，知识辅助系统应根据草图设计过程的不同阶段提供不同的知识辅助.在创意探索阶段，应侧重于多样化的辅助知识，并考虑设计过程发展，如在设计中期提供产品的使用场景等能引起设计师联想的知识，激发设计师思维，提高创意产出；而在创意表达阶段则以产品内容相关知识为主，帮助设计师更好的阐述想法，提高设计质量.

6 结 语

本文在口语分析法的基础上，引入语音能量特征分析提取草图设计过程中的关键设计知识；基于创意拐点理论将草图设计过程划分成创意探索阶段和创意表达阶段，分析不同设计阶段的关键设计知识变化.了解草图设计过程中设计师的信息加工过程和知识调用特征，为草图设计知识研究提供了一种新的思路.

与口语分析法相比较，基于语音能量和创意拐点的草图设计知识分析方法更为简单、有效，其获取的知识不仅与设计结果紧密相关，是设计过程中的关键设计知识，并且能代表整个设计过程的知识变化趋势.

本文通过该方法对草图设计过程不同阶段的知识调用进行进一步研究.研究发现不同设计阶段设计师的知识调用模式存在差异.设计过程中的知识调用总体以产品相关的知识为主，创意探索阶段的设计知识相较创意表达阶段更为多样化.创意表达阶段的知识构成相对稳定，而探索阶段的知识构成则随设计过程发展变化明显.这为知识辅助系统的开发提供参考.

本研究中的研究方法和实验案例属于工业设计中概念设计的范畴；其研究手段和结论在其他设计领域的适用性和可推广性还有待进一步研究.

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