通过对地域因素的分类梳理构建地域性情境设计模型
生态产品的地域性设计要考虑与当地自然环境的融合，做到因地制宜、因势利导、就地取材、和谐共生，使得产品与环境之间互为生存、互相融合。产品地域性设计的特点之一就是对地方特有的天然材料进行盘点与开发使用，就地取材，因材实施工艺。在传统器物文化中，正是由于各地区独特的材质和工艺，才产生了造型迥异的设计风格和地域风情。
1.传统生活、生产方式所折射出来的基于地域自然资源的造物现象
常言道，“一方水土养一方人”，“靠山吃山，靠水吃水”，讲的就是地域性的生活方式。单从字面意思讲就是地域性的天然物产与当地人们生产及生活方式的关系，早期人类生存纯粹依赖自然，随着社会科技、交通、信息的发展，人对本地自然的依赖相对减小，但具有特定地域特色的天然物产仍是当地人赖以生存、生活的资料来源，这种现象随处可见。
在江苏宜兴的许多村庄里，家家户户在制作紫砂器皿，日常生活的诸多用品甚至公共设施，如路灯支柱、垃圾桶等，也多以陶瓷制品为主；在一些石材丰富的山区，人们常常对山区人的石器文化创造能力表示赞叹。墙是石头砌的，路是石块铺的，而且从结构和形式上看都很讲究，比如石桌子、石凳子、各类石器皿。在云南大理、丽江等地，石材、玉材也很丰富，其石材、玉材加工的各类日用品更是不计其数。许多南方地区竹器文化的创造令人惊讶，他们的衣食住行无不与竹子有关，这种现象在社会文化学上叫文化丛。[7]从文化生态学的角度讲，器物文化丛应该是人与自然、人与社会和谐的造物系统，现代产品设计应该继承和发扬这些器物文化丛，整理和搜集传统的优秀式样和工艺，创造性地运用现代加工技术，大批量地产业化生产，这正是基于各地区天然物产的地域性设计研究的主要内容。在此类地域性设计研究中，本地人应具有得天独厚的优势，他们有长期的生活体验和积累，地域性设计是当地人发展经济、致富的生财之道。
资源本身带有地域属性，一般来讲，有什么样的自然条件就会形成与之相对应的自然资源，从而形成相应的生活、生产方式。与自然资源相关的设计大体上可分为两类，即能源型和材料型。能源型资源中的水能、风能、光能等都会影响产品的地域性模式，各地区可以在利用本地特色自然能源上寻找切入点进行探索。我国传统的各式水车和农家水利生产器具大都出现在西部地区或中东部山地丘陵地带，这些地方水流落差大，水力资源丰富。随着科学技术的进步，光能和风能的利用比传统社会要方便得多，高光照和多风地区也不全是艰苦的象征，可能隐藏着良好的发明创造机遇，尤其对本地设计师机会更多。但目前针对在西北沙漠和戈壁地区生活的牧区还没有合理的产品与之适应，或是还没有地域性产品模式主导下的生活方式产生。很多沙漠戈壁深处的牧民都只是简单地架设风力发电机和太阳能电车板就可完成定居方式（图7-3）。
图7-3 腾格里沙漠腹地曼德拉苏木乡——牧户
材料型资源在传统地域性设计中利用得比较好，它涉及人类生活中的衣食住行等方面，是人们赖以生存的物质基础。自古以来，矿物类的资源如玉、石、陶土、瓷土等都是由早期的生活用品发展到艺术领域，与工艺美术密不可分，此类产业的发展重在传统文化与现代技术的有机结合；动植物资源与设计的关系也很密切，例如，竹器是南方许多地区的传统产业，这些地区大都气候温湿，适宜竹子生长，那里的人们祖祖辈辈靠竹子生活，吃竹子、住竹子、穿竹子，尤其是各种日用生活器具几乎能够用竹子编制而成。材料型资源的地域差异还表现在不同材料相对应的结构与功能不同，显然竹子和陶土所对应的物品的结构形态与功能是不相同的，各有其地域差异性。
黄土高原地区的民居就是对当地黄土质地及性能结构的巧妙运用；生活在沙漠地带的人们使用芨芨草和红柳编织各类生活用品，这类材料的最大特征是满足干旱气候的要求，相比之下，竹子织品需要一定的含水量才有柔韧性，经久耐用，适合于南方使用。自然资源与设计的另一种关系是：将地域资源的形态特征作为设计中视觉符号资源使用，如特色的地域山水，稀缺宝贵的动植物形态特征常在标志设计、环境形象设计中被应用，如沙漠地区的地域形象设计中，常会用到沙丘形态和骆驼形态等。
情境场的分层聚类法就是把传统生活场景中的各场景元素做系统梳理，构建地域性生态情境屋，发展情境逻辑。
2.地域生态场景中地域资源的生态关系梳理和聚类构建
（1）矩阵图
系统问题一般存在多维因素群，可将系统问题划分为2～5个维度。每个维度形成一个坐标轴，将各因素群的单个因素排列在对应的坐标轴上，形成行和列，然后再将2～5个维度两两组合便形成矩阵图，矩阵图中行和列的交汇点就是问题的启发点或创意点。系统虽然很复杂，但要提纲挈领。维度的归纳划分不宜太多，维度太多会使方法本身复杂化，也不利于问题的解决。
矩阵图有利于多因素状态下找到解决问题的思路。地域性文化创意设计构思，能很好地表达符号和载体集合之间的映射关系，创造立意机会；地域性生态创新设计能将多种地域因素分门别类，寻找整合机会。设计问题往往是多因素的整合问题，矩阵图法有较高的设计问题梳理功效。矩阵图设计方法有多种类型，常见的有L型、T型、Y型、P型、X型矩阵图等（图7-4）。其中，L型和Y型矩阵图最常用，其他矩阵图都是L型矩阵图的组合形式。L型矩阵图法在符号化的文创设计中使用最为普遍，设计师们常用“文化符号+载体的功能用途=创意设计”的方式表达设计理念。L型矩阵图法在文创设计中的方法机制是基于“象”和“原象”的映射，在两者之间找到相似的契合点，是一种取象类比关系，这在本书第六章的地域符号文创设计中已做了较为深入的应用研究。但在本章中L型矩阵使用与之前有所不同，这里揭示的是地域生态因素之间的整合机制，即寻求两个因素群的一对单因子之间的融合作用的可行性。
图7-4 5种典型的矩阵图模式
（2）基于地域特征的情境分析设计矩阵图
在地域性设计中，每个矩阵图的坐标轴就是一条情境轴，两两组建形成的平面和空间坐标即成为情境分析设计模型。在地域生态设计中，人们将情境场中的各生态因素分层聚类，从大到小逐层划分，充分挖掘地域性生态资源（如可再生能源、再生材料、轻技术等），形成坐标行和列；在地域性设计资源（设计元素）和地域性生产生活方式（产品载体）之间，人们建立L型矩阵图，形成二维组合关系，从而构建基于地域特征的产品情境设计模型，获得适应地域特点的生产和生活方式的物质载体（创意）（图7-5）。
图7-5 基于地域特征的产品概念设计模型
任何一种产品设计，除了技术支撑点等核心要素外，都要尽可能地满足多种要求，才有可能成为商品。未来的商品不仅对消费者有益，还必须满足公共生态环保要求。地域性设计只有在已有的地方设计元素中构建，才能有地方特色。地域性生态设计要着眼于地方自然资源，最好从本地环境中就地取材，就地生态化加工，地域性设计的材料和加工能源也不宜从异地运来。异地材料、能源可能与本地环境不相容，同时也会增加运输的过程污染和运费成本。
为了把地域性设计的复杂因素系统地梳理清楚，同时又利于设计师联想思维的展开，寻找创意机会，在地域性生态设计中应采用三维矩阵（Y型矩阵）图法构建情境分析的逻辑模型。该方法的具体操作内容是：从地域生态场景中，构建三个情境轴，分别为用户轴、产品轴、环境轴。对每个情境轴所在的因素群进行分层聚类。聚类时运用类目层级法，注意平行层之间的差异性及各层包含的子层因素类目（图7-6）。以定性的方式确定总的设计主题，然后分阶次进行，逐层类推，从而得到具体的产品各要素的特征，这些特征可以较好地作为该产品设计的依据。类目分类法的一般程序是：把设计目标作为一级母概念，对母概念分解后确立下一级概念，通常由2～4个描述性物理量构成。此时再对每一个物理量进行分解，分别确立第3级系统。根据此法，可以推导出第4级系统、第5级系统等，最终形成一个树状的大系统。这个系统的最末一端是各级不断细分的结果，实际上已经自然地得到了具体的物理量，这也就是由定性走向定量的过程。
3.地域生态场景中各生态因素潜在关系的寻求和发生建立
图7-6 Y型情境逻辑轴构成的分析空间图
图7-7 树状情境轴构成的情境分间图
一个自然场景中各自然元素之间的关系是协调的，在长期的自然环境下，可能存在的各种物质变化、能量作用等都趋于缓和。一般来说，将同一自然环境中的不同物质相组合也不会对环境造成太大影响，就地取材、因地制宜也是人工作用于自然的最好方式。所以，在地域性生态设计中，需要把某一特定地区的各地域生态因素、未来市场需求及产品功能定位等进行树形分层。在此基础上组成多种矩阵式、坐标式或树状关系逻辑图，形成二维、三维甚至四维的情境分析空间（图7-7）。进而展开充分的联想、类比思维，寻找各因素之间发生关系的可能性及关系的良性状态等，这是基于自然资源的地域性情境设计的主要方法之一。
同一地域不同生态因素的物质效应是可以找到契合关系的，尤其能为该地域的生产或生活方式服务。2008年针对国家家电下乡政策，受海尔集团委托的西北农村家电产品地域模式的调查研究小组，到新疆哈密市东南面的几个乡村进行家电入村入户访谈，调查组在多个村头小卖部看到一种现象，就是卖冷饮的冰柜都放在门外，虽然是为了招引顾客和扩大店内空间，但6月的哈密阴天少，晴天多，光照极强，小卖部主人说：时常刮风遮阳伞不好撑，冰柜暴晒时耗电量大，没有效益。由此，调研团队提出了一种适合在西北农村或春夏秋季农村野外旅游使用的一种太阳能辅助冰柜，既能为冰柜遮挡阳光，又能发电制冷，将地域性的三个不利因素（高温、强光照、多风）化为和谐关系（图7-8）。
随着我国旅游业的大力推进，短期野外旅游越来越受到青睐，西北地区景点分散，偏僻，没有专门的旅游设施，需要一种利用野外能源制冷的冷柜。
（1）基于物场分析思想的地域生态创新设计方法构建
图7-8 户外太阳能冰柜
从功能论的角度看，大部分产品可以定义为一种物质作用于另一种物质的装置，著名的TRIZ物场发明理论也是基于这个原理创立的。TRIZ理论有多重问题求解模式，其中有两种求解模式对地域性生态设计启发很大：一是39阶标准参数及冲突矩阵法，二是物场分析理论及标准解法。
阿奇舒勒工作团队是在总结了全世界大量的专利后发现的。一方面所有的技术难题都可转化为标准技术冲突，这些技术冲突都可对应由39个标准工程参数形成的冲突；另一方面人类用于解决科技问题的根本方法其实是有限的，也就是说，许多发明原理其实在各领域是可以通用的，只是形式上的差异，无本质区别。经分析归纳和总结，TRIZ团队提炼出了具有普遍用途的这40个发明原理（现发展到77个），当标准冲突确定后，可以利用39×39个标准冲突和40个发明创造原理解决冲突，获得冲突解所应遵循的一般规律。
对于一些产品，特别是生产性产品的发明问题，TRIZ提出了一套物场分析理论。阿奇舒勒通过对功能的研究发现，所有的产品功能都可以分解为三个基本元素（S1，S2，F）组成的结构模型，三角形底部是两个物体（或称物质）S1和S2，它们可以是材料、工具、零件、人等，一般S1表示工件、原料，S2表示工具（图7-9）。顶角F是作用或效应（又称场），场F可以是机械能、热能、化学能、电能、磁能等。TRIZ发明理论是构建标准参数之间的标准冲突来解决问题的。TRIZ认为技术问题和冲突总可以转化为标准参数之间的矛盾冲突，从而建立冲突、解决冲突。
图7-9 TRIZ物场分析模型
针对某一具体地域环境，环境中的物质要素（或环境资源）是明确的，是有具体数量可盘点的，可以把它们抽取出来构建情境分析矩阵，使各物质因素互相作用，寻找地域性产品（或景观、建筑、构筑物等）创新设计的可能性；基于物场原理，可以把地域性自然资源分成能源型资源和材料型资源，并形成元素集合，运用情境分析法探求集合内部各元素之间能否发生有价值的、生态性作用关系。当然所谓的物场理论已不是解决技术冲突的理论，而是一种描述同一地域的物质在地域环境作用下的物场原理。所以，这里只是吸取了TRIZ理论统一问题的观念，各地域物质元素之间的作用也不应叫冲突，而应叫地域物场作用关系。
由此可知，在地域性生态设计创新中，可以将TRIZ解决问题的这两种方法相结合，但这里不是建立冲突，而是寻找地域性资源之间的作用机会，即将地域环境资源（包括矿物质、特产、动植物及各种天然的物质性材料等）、传统或现有技术系统等，通过聚类分类，使地域性物质资源具体到单一物质名目，纵横建立多阶二维矩阵，形成S2的主要物质元素，再将地域性的作用系统，包括本地域的气候、季节变换、水汽、光照、风力、温差效应、温湿效应、各种自然侵蚀效应以及在场的人力和畜力等作为第三维度，形成F场化效应列标。由此围成的整个三维坐标界内部则形成了创意机会空间，这里蕴藏着大量的地域性生态产品方案（图7-10）。
图7-10 地域性物场生态设计模型
图7-11 地域性情境场分析空间模型
在该情境分析模型中，S1是新的地域设计目标，它可以是新的地域性物质，人们可以借助S2和F达到具有地域效应的某种需求。为了实现这一目标，必须借助某种物质手段或方式，这就是地域性产品RP（Regional Product）的发明设计过程（图7-11）。这就为寻求地域性生态设计建立了机会空间。
人工物是人与自然关系的媒介物，有关人与环境的辩证关系，我国古人已经有了较为深刻的认识，《周易》所构建的自然界推移变化的规律就是人与环境（天和地）之间的变化规律，所谓“六爻之动，三极之道也”“兼三才而两之，故《易》六画而成卦”，这里的三极和三才就是天、地、人。设计活动要符合人和环境的正确关系，对环境价值的确立和尊重同时也是对人类自己的尊重。
《周易》所述“太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦”。《老子》所述“万物负阴而抱阳，冲气以为和”都在阐明物质的阴阳相荡、化生万物原理，世界万物都是在各种场的作用下进行转化的。老子所说的“自然”和“无为”是理性对待自然万物的观点和态度，它所强调的是，人类对待自然要依据其自身的性质和存在规律，不能率性而为。我们不能在没有完全弄清系统的情况下，贸然改变系统元素或运行状态，我们所做的一切都应按照“道法自然”的原则和要求，不强行，瓜熟蒂落，水到渠成。
宋应星的《天工开物》，[8]其基本思想继承了周易和老子的哲学思想。其书名顾名思义就是尊重自然环境（天工）进行人工造物（开物），书中包含了依据环境原理进行人工造物的道理。所谓“天覆地载，物数号万，而事亦因之，曲成而不遗”。“天地之间，非形即气，非气即形……夫由虚而有气，气传而为形……形复还于气，气还于虚，以俟再传而已矣”。宋应星认为世界万物可以按照一定的矛盾规律相互转化，“有形即有气”，“有生亦有化”。当阴阳二气化为各种有形之气时，便以两种相反相成的形式存在于相应的有形物体之中，当达到一定条件时又向相反方向转化，由物化为气。开物就要“格物”，要研究事物，特别是要研究事物所处的环境，要穷究事物存在的环境机制，尊重物质循环、能量守恒、生物动态平衡规律，使新设计的人工物与其放置、使用环境和谐相处，这就是环境尚象。
“化而裁者存乎变，推而行之存乎通”，自然界按其自然物场交感流通、化生万物，特定地域场景必有其对应的物质和场化作用。人类要适应自然而生存，应遵循这一原理，权宜变通，找到对应的地域物场转化的模式。不同地域对应不同的物和场的种类，不同物场属性对应不同的作用机理。在针对某地的生态设计中，应先将该地域的物场整理成“地格构成图表”，其内容包括生态因素（地域性物质、能量、气候、自然环境及各类自然资源等）及地域性设计的自然要素组成等（表7-1），再构建地域性生态创新设计情境逻辑模型。
表7-1 地域性生态创新设计中的地格因素构成表
（2）基于物场情境分析的地域生态创新设计案例分析
近年来，针对艰苦贫困地区的生态设计和创新设计越来越引起设计师们的兴趣，以下列举几个沙漠戈壁地区的生态设计案例，并从地域性物场作用的角度分析其内在创新机理。
①沙漠中的太阳能沙子3D打印机
沙漠的物场元素主要由沙子、风力、阳光等组成。沙子的主要成分是二氧化硅，它也是玻璃的主要成分，很容易通过情境分析，将高温和融化的玻璃联想在一起，同时也很容易想到光电效应。所以，沙漠地区的物质、能源元素的物场组合关系就有了很大的组合、整合空间。德国工业设计师马库斯·凯塞力求在沙子、阳光和电能之间整合出一种产品或生产方式，他花了半年多的时间终于研发制作出一种太阳能烧结（图7-12）。沙漠被认为是地球上是最严酷的气候之一，那里有高强度的光照，阳光是可以转化为热能和电能的，这样自然就把沙子和阳光两种资源整合到了一起，高温熔化沙子，利用电能进行玻璃材料的3D打印，该技术是地域性物场生态设计的成功案例。
图7-12 太阳能烧结（图片来源于网络）
图7-13是该发明的物场情境分析图，从中可以看出沙子和沙子的场化作用是在沙漠阳光作用（包括光电转换）下完成的，最终生成的新物质S1是玻璃制品。地域性物场作用及其生成的地域性新物质一般对地域环境没有大的污染，在生产过程中也很少产生原料运输成本。
2017年，我国清华美院的建筑设计团队也是利用沙漠的这种物场效应，设想在沙漠中将沙子融化，并用3D打印技术建立起摩天大楼，以聚沙成塔为寓意做了概念方案，对沙漠治理有积极意义。该提案在2017年获得EVOLO摩天大楼设计大赛的荣誉提名奖。
②沙漠干旱地区的空中取水器
2017年Indiegogo创业公司在网上发布了一个为解决缺水地区饮用水问题的项目—WaterSeer（图7-14）。该产品是来自加州伯克利分校团队设计的一款向空气取水的神器，该发明适合在地下缺水的干旱区域或地下水被污染的地区使用。干旱地区求水是该地区地域性设计的最主要目的，这就需要联想到在本地域中，所有与“水”相关的物质元素和场化地域因素。
图7-13 沙漠中3D打印物场情境分析
图7-14 WaterSeer（图片来源于凤凰网）
WaterSeer利用了许多地域性物场原理：首先任何干旱地区的空气中总是有水蒸气的，只是人眼看不见而已，其次地面土壤往下一定深度处于恒温状态，相对地面而言冬暖夏凉，无论在南方、北方还是在沙漠绿地都是同理，而且沙漠戈壁地区昼夜温差、地上地下温差更大。所以利用水蒸气的饱和与其温度的关系，自然可以联想到空气温差制冷原理，从而进行水蒸气凝结取水装置。该发明是在干旱地区向下挖约6英尺[9]以下，将一空气循环空心棒插入土壤（或沙粒）中，利用风力带动空气循环叶轮，促使空气在地上和地下循环，然后设备就会开始运转，较冷的地方周围土壤会将金属冷却，上部被冷却的金属就会不断地将空气中的水蒸气凝结并收集起来。利用地上和地下温差，使空气中的水蒸气在空心棒的地下空腔内凝结生成液态水，据说，WaterSeer每天能够产生约37升的饮用水。
这一发明涉及了干旱地域的诸多地域性物场元素，其中物质元素S2有空气、水蒸气、土壤；场化元素F有温差、风力或太阳能电力（带动空气循环扇转动）等。若是在沙漠内部，松软的沙子适宜深挖，不费力气就可以将取水器插入地下，沙子的松软易挖特性又成为重要的物质特性。其物场作用的情境分析图如图7-15所示。
图7-15 沙漠干旱地区的空中取水器物场情境分析
WaterSeer具有很好的扶贫作用，若进行规模化和大尺度设计，尤其在贫困的缺水地区，如黄土高原，完全可以替代传统母亲水窖。我国黄土高原地区虽然地下水严重缺少，但大都处于半干旱地区，空气中的水汽含量丰富，而且黄土高原深居内陆，昼夜温差、地上地下温差都很大，适宜空气循环空气棒工作。
③旅游用品的地域适应性生态设计—旱帆
旅游是体验不同地域文化差异和不同地形地貌的自然特征的修养活动，人们在体验独特的地质地貌和自然风光时，除了徒步视觉观光体验外，还需要乘车、骑马、骑骆驼等身体体验，更有胜者需要进行休闲体育、挑战或探险性体验娱乐活动。因此，体验活动才有真正参与大自然的感觉。随着旅游市场的发展，旅游创意设计不能只专注于旅游纪念品和礼品的设计，要更多地关注如何为游客提供一种体验特定自然的方式和方法。而且针对不同地形、地貌，应该开发与之相适应的体验方法，自然就需要开发不同的体育娱乐器材、器械，这应是未来产品地域性创新设计的主要内容。
人类依靠特定的地理、地貌、地形进行与之相应的体育娱乐活动的历史已很久远，例如，水中游泳，雪地上滑雪，草原上赛马，山地滑翔，河流漂流等。据说现代水上体育运动方式达一百多种，专门的水上体育运动会项目都已非常成熟，涉及的水上体育娱乐器材也达到1000多种。然而沙漠和戈壁作为与海洋齐名的地球地质风貌，却远没有在水中的体育娱乐项目多。除了沙漠戈壁自然环境的严酷外，关键是没有被人们重视开发。事实上旅游业正在纵向和横向发展，过去不能被称为是旅游资源的自然风貌，甚至是恶劣的地貌，现在都慢慢地成为热门旅游地带，并持续发展。但如何体验游玩这些地方，体验工具的开发设计几乎是一片空白。
在该地域场景分析课题中，S1是通过戈壁地区的地域地貌和场化作用得到的一种地域性体验。从产品公理化设计角度讲，这种游乐体验是设计的总需求目标，再通过功能和结构的产品创新概念设计，将总的需求目标转化为功能上的层次结构关系，并得出满足功能要求的求解方案，也就是人们常说的功能（function，F）→行为（behavior，B）→结构（structure，S）→环境（environment，E）的FBSE映射。[10]依据戈壁游乐体验的需求总目标，此案例中概念设计的命题是确定的，即“戈壁体验器具”，它是实现目标的物质载体。所以在一个地域物场分析设计中，设计的具体对象不是S1，S1是设计目标和任务，实现目标的具体方式载体才是设计对象（RP）（图7-16）。
图7-16 戈壁游乐旱帆概念设计
按照地域性情境分析设计原理，为了实现这种体验目标，需要进行地域物场的情境分析。对戈壁地区的地势、地貌，环境场化、能源动力情况进行全方位分类盘点，最终盘点出的地域物质元素有：可以选用地势平坦如海、土质较为坚硬的戈壁滩作为体验场，也可以选择距离旅游集散点较近的戈壁滩进行硬化处理。风力旱帆可以像海面上的竞技帆船，不受常规道路的驾驶制约，游玩时可以参照竞技旱帆设计竞技规则。戈壁滩上的场化能源因素有：戈壁滩一般都有均匀的风力和较强的阳光辐射，配合操作体验者的驾驶体力，应能满足娱乐器具的动力要求。
通过功能设计，本案例所提供的用于戈壁平坦地区的风力游乐体验旱帆，其技术方案是：用滚动机构作为船体行走机构，船体两侧的两个主轮用平行四边形连杆机构连接，船体前后两端（或前端）装有万向轮，船体中央部位装有桅杆和帆，操控者双脚分别站在平行四边形连杆机构的两侧站板上进行操作，风帆在御风前行时，靠风力和操控者对帆的左右摆弄呈“之”字形前行。采用平行四边形连杆机构和复位弹簧，可以使船体在摇摆前行或转向时有效降低重心。并能配合操作者人体体位、姿势的变换保持帆船平衡。由于旱帆采用了主轮的平行四边形连杆机构和复位机构，能实现海面上驾驶帆船的体验感觉，可以在风力和人力的作用下，随意转向，能有效降低重心，自由驾驶。旱帆节能环保，在一定程度上能够促进西北贫困地区旅游经济发展。
如图7-17所示，在物场分析中才能进一步确定概念产品的名称应为“戈壁游乐旱帆”，这个概念设计需要将平坦如海的地平面、流畅均匀的风力、太阳能、人力结合起来进行旱帆设计。对于这些未开发的特定地域，其物质元素和场化作用因素都非常独特，运用物场情境分析法进行游乐体验，对产品开发设计有很好的实用价值。
图7-17 戈壁游乐旱帆概念设计中的物场分析图
④沙漠娱乐馆的构想
自然地貌特征的体验性竞技玩耍，需要借助特定的天然场地和器械设施。后来人们将这些自然娱乐体验活动搬进了室内，如游泳馆、溜冰馆、室内滑雪场等。但将沙漠游乐项目搬进馆室的并不多见。毋庸置疑，未来会有很多的“沙漠娱乐馆”和“沙漠体育馆”出现。
“沙漠娱乐馆”中会有系列化的沙漠旅游体验项目，但沙漠娱乐馆中的S1和F与天然沙漠中的情况有所不同。比如，沙漠娱乐馆内没有风沙，也没有强烈的光照，空气不会非常干燥等。但S1则大同小异。如前所述，S1主要表现为人们借助S2和F达到的具有地域场景的某种需求，也就是人们需要在沙漠中得到的各种体验需求。
运用情境分析法，挖掘沙子、沙漠的特点，突出其在宜人性方面的优点，设计系列化的娱乐方式及娱乐器具。沙漠娱乐馆是将一般的沙漠娱乐运动提升为一种高档的室内体育休闲娱乐活动，这里运用地域性物场情境分析得到的是系列化的地域效应，也就是沙子和沙漠所具有的特殊物理效应，满足人们的娱乐活动目的，在人与物作用的过程中，S1是体验效应、S2是沙子、F是人和沙子的作用效应。在地域性物场效应中，S2是地域（或场景）中的原有物质，产品P是S1、S2和F三者之间关系的媒介物，S1是需要通过媒体物P的设计求解才能得到的体验。所以S1无论是人们的物质需求还是精神需要，都表现为人的物场设计目标。
想象和联想是情境分析的主要思维方式，想象中的沙子体育馆就像游泳馆、滑冰馆、健身馆一样，主要以室内沙漠体育休闲运动为主，另外附加沙子休闲娱乐活动和沙子艺术体验活动等。以下针对沙漠娱乐馆的不同体验需求进行物场情境分析和产品设计，选用或制造优质沙粒，在一个确定的场景中先要盘点场景物质S2和F。沙漠娱乐馆要选用优质天然沙子，一般来说，沙粒颗粒大小、形状不同，其物理特性也不同。为了得到干净舒适的沙子娱乐效果，沙漠娱乐馆的沙子可以有多种类型，沙子可以按沙粒半径的大小不同，设立不同大小的沙粒娱乐区，使其有不同的休闲娱乐功能。也可以制造洁净晶莹的人造微型玻璃球，该项技术已很成熟，一次性投入，不再更换，成本不高。这里需要研究单个沙粒的形态、大小、质地所对应的物理效应，也要设计各种沙坡、沙丘地形，确定沙漠娱乐馆的场景物质特征。
同时对与此类颗粒相适应的娱乐器具进行专门设计，特别是滑沙、漏沙器具的设计，包括娱乐方式，器具的材料、功能、结构、形态等。另外，沙粒的心理，生理效应也须进行验证性体验。
沙漠娱乐馆中的功能及可能的娱乐种类：经过盘点和调查分析，沙漠娱乐馆中的沙漠（或沙子）休闲娱乐体育体验S1有：滑沙、漏沙、沙按摩、沙艺术、沙排球等，它们与沙子的颗粒大小、质地、沙地地貌等有关系，可以建立沙漠娱乐馆的物场体验情境分析矩阵图（图7-18），图中大圆圈代表沙粒特性与获取相应的娱乐体验关系较大，小圆圈代表二者关系相对较小。我们依据关系分析要点，进行沙漠娱乐馆的不同功能分区的规划设计。
图7-18 沙漠娱乐馆物场体验的情境分析矩阵
滑沙运动：根据沙漠娱乐馆与自然沙漠之间的环境比较，滑沙娱乐馆的滑沙体验是可以预知的，通过图7-18的情境分析矩阵和图7-19的滑沙板物场分析可知，滑沙板的滑动效果主要与沙粒大小、质地关系较大。为了增加易滑性，在沙漠娱乐馆采用人造沙粒，质地光滑，可以实现如雪地缓坡滑行的效果，开发设计与其相适应的专门滑沙器具。
图7-19 沙漠娱乐馆滑沙板物场分析
对滑沙板的设计需结合沙粒的物理特性和人体工学，突出体育娱乐器材的视觉造型特色，在功能、材料、结构、形态等方面通盘考虑。在坡地滑行一般是座驾姿态，可以设计专门的坡形滑道，做专门适合儿童体验的滑沙器具。沙漠是沙的海洋，沙子和水都有流动的特征，儿童滑沙器具设计要适合儿童理解问题的方式和审美情趣，图7-20是室内仿生滑沙器的概念设计，滑沙器由两侧两块滑沙板和中间的独轮支撑滑行。沙漠馆还可以结合人造沙粒的物理特性，开发立式滑沙方式（图7-21）。立式滑沙运动类似于滑雪运动，由于采用人造沙粒，所以沙粒的灯光折射、反射效果好，如设置顶棚灯光设施，则能营造沙漠馆独特的体验气氛。立式滑动效果取决于滑板与沙粒之间的摩擦特性，要深入研究适合制作沙滑板的材料类型和结构。图7-22是综合多种因素的立式滑行滑沙板的概念方案，当然产品具体设计需要反复做物场作用的测试实验，才能最终改进成型。立式滑行方式适合青少年体验。室内滑沙可对滑沙坡道、游戏规则等进行专门设计，尽量减少对空间的占用。
图7-20 沙漠乐馆仿生滑沙器概念设计
图7-21 室内沙漠娱乐馆滑沙预想方式及顶棚灯光示意图
建立小型沙漠球类运动：目前沙漠排球和沙漠高尔夫球等各种球类运动正在兴起，但针对有限的馆内场地可以建立小型球类运动场所。由于沙地质地松散，球的滚动特性不同于草地上，所以沙漠高尔夫球运动中使用的球，大小和质量以及球杆、球洞的设置都可能有别于传统的高尔夫球运动。
图7-22 沙漠娱乐馆中与人造沙粒配合的滑沙板预想图
漏沙：这种娱乐方式最能体现颗粒状物体的特性—特殊流动性。沙漏有与水漏相似的动力学效应，可以做成花样繁多的沙漏旋转装置。沙漏还有很好的几何学、数学、时间计算等意义，在重力和沙粒物理作用下，漏斗下面的沙粒聚集物是一个规则的圆锥体。人类很早就发现了沙漏的时间价值和动态艺术观赏效果，我国在明朝时还利用齿轮转动机构发明了宫廷用的“五轮沙漏”计时器，通过以漏沙的重力冲击转动五个半径不同的转轮，从而产生不同的转速比，以此取代水漏计时器。因为冬季北方寒冷，北京皇宫的水漏计时器结冰失效，所以才发明了沙漏计时器。[11]如同各式传统水车和水力机械，不同半径的齿轮和杠杆组合在一起，在流沙的作用下转动也会产生非常好的动态视觉效果，有较强的科技教育作用，因此，在沙漠娱乐馆专门设置漏沙馆很适合少年儿童益智体验。
沙粒按摩：在颗粒半径处于一定的数值范围内，赤脚走在沙粒积聚堆上，对脚底有很好的按摩功效。顾客可穿特制按摩袜，进行沙粒休闲按摩娱乐活动。
沙漠（沙子）艺术活动体验：如沙画、沙雕等。在特定场地和平台进行制作。
只要基于这几种娱乐方式，沙漠娱乐馆就可以实施，为了消除天然沙粒的缺点，提高室内娱乐的档次，沙漠娱乐馆应该成为一种适应新时代人们休闲消费的高档室内沙漠娱乐活动，将沙粒以特定的形态堆积在大型馆内，借助特定的器具（如滑沙板、漏沙器等）实现干净、舒适的室内沙地体育娱乐活动。馆内顶部应设置灯光，使沙粒产生很好的反射和折射光影效果，增加馆内娱乐气氛，适应不同消费者的心理需求。
沙漠娱乐馆是露天和室内相结合的建筑空间组合形式，应以透光顶棚的室内场馆为主，馆内根据娱乐项目的不同进行分区，如滑沙区、球场区、漏沙区、按摩区、游泳或洗浴区，栽培仙人掌等沙生植物增加沙漠景观效果。
文化、休闲、旅游产业已逐步成为未来社会的主流产业。休闲活动需要特定的地域场所和设施，许多体育休闲运动往往跟旅游活动联系在一起。我国绝大部分人口都分布在沿海和南方地区，也就是说，许多人对沙漠娱乐体验远少于对海洋、湖泊等水源地貌的体验。所以沙漠娱乐馆和其他品牌乐园（如迪斯尼乐园）一样，一旦模块化开发成型，可以反地域建造，如在湿润地区设置，利用地域反差心理刺激消费可能更有价值。
从上例中可以看出，基于物场理论的情境分析设计方法在地域性生态设计中主要有四个方面的特点：
①按照TRIZ物场理论，所有产品的功能都可分解为三个基本元素S2、S1和F。在地域性设计中（产品、景观、建筑、构筑物、旅游体验等）也相应地存在三个要素，其中S2对应的是地域性材料，强调就地取材；F对应的是地域性场化、物化因素，提倡利用场景中的能源及人的操作运动等；地域性创新设计中产生新产品或市场需求为S1，具有鲜明的地域自然生态特征，对环境影响相对较小。
②地域性生态设计问题也是针对某一地区的，通常情况下是生态环保的，具有地域魅力特征。
③地域性生态元素的重构，会形成新的社会需求，发现新的生活方式和生产方式。
④针对同一地域的生态、物质、能源等物场要素，数量、类型是明确的，设计创新的任务就是对这些要素进行一对一、一对多、多对一的创新可能性寻找。在同一自然场景中，最经济、最环保的方法是尽量少引进或不引进异地的生产要素，就地取材，就地利用资源能源来完成物化转换或体验需求。